高中生物复习精讲精练-基因工程.doc

课题58：基因工程【课标要求】转基因食品的安全问题。【考向瞭望】基因工程的简单应用，转基因生物与转基因食品的安全问题。【知识梳理】一、基因工程：（一）含义1、操作对象：DNA分子。2、过程：提取某种基因体外改造DNA分子导入另一种生物的细胞。3、目的：按照人们的意愿，定向改造生物的遗传性状。（二）原理：基因重组。（三）特点1、可以在不同种生物间进行，即可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物身上。2、可以按照人们的意愿直接定向地改造生物，培育出新品种。（四）基因工具1、基因的“剪刀”：指限制性核酸内切酶（简称限制酶），具有专一性，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。2、基因的“针线”：指DNA连接酶，它能在脱氧核糖与磷酸之间形成一定的化学键，连接成脱氧核苷酸链，而互补的碱基之间通过氢键连接的。3、基因的运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等。质粒主要存在于许多细菌及酵母菌等生物中，其作用是将外源基因送入受体细胞。（五）基本步骤1、过程：提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测。2、成功的标志：获得转基因生物或产品。二、基因工程的应用（一）作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如抗虫棉。（二）药物研制：利用基因工程，培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。（三）环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。【基础训练】1、用基因工程技术可使大肠秆菌合成人的胰岛素。下列叙述不正确的是（ B ）A、常用相同的限制酶处理目的基因和质粒B、DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C、可用含抗生素的培养基检测大肠秆菌中是否导入了重组质粒D、导入大肠秆菌的目的基因不一定成功表达2、下列关于基因工程的叙述，正确的是（ B ）A、基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B、细菌质粒是基因工程常用的运载体C、通常用一种限制酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制酶处理载体体DNAD、为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时应只能以受精卵为受体3、瑞士科学家培育出一种富含胡萝卜素的水稻新品种“黄金水稻”，可望结束发展中国家人口维生素A摄入量不足的状况（注：胡萝卜素是形成维生素A的基础材料，维生素A缺乏是导致发展中国家千百万儿童失明和罹患其他疾病的常见原因）。如图表示这一技术的基本过程，请据图回答有关问题：（1）“剪切”所使用的酶是限制性核酸内切酶，“剪切”结果使DNA分子片段产生了黏性末端。“插入”过程中使用的酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；“表达”的过程包括转录和翻译。（2）在“黄金水稻”培育过程中，能确定“胡萝卜素合成基因”已成功导入水稻体内的简便方法是出现了黄色的大米。（3）通过这一技术培育的水稻称为“黄金水稻”，名称中“黄金”可能与胡萝卜素呈黄色有关。（4）请再举出两例转基因植物：抗虫棉、转基因大豆、抗除草剂作物等（任选两项）。【高考模拟】4、（2008全国卷4）已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（ C ）A、3B、4C、9D、125、（2007山东理综26）普通小麦中有高秆抗病（TTRR）和矮秆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验： 请分析回答：（1）A组由F1获得F2的方法是杂交，F2矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占2/3。（2）、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是类。（3）A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦新品种的方法是C组，原因是基因突变发生的频率极低且不定向性。（4）通过矮秆抗病获得矮秆抗病小麦新品种的方法是秋水仙素（或低温）诱导染色体数目加倍。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占100%。（5）在一块高秆（纯合体）小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因（简要写出所用方法、结果和结论）将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆矮秆31（或出现性状分离），则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状是环境引起；否则矮秆性状是基因突变造成的。- 2 -用心 爱心 专心