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选修部分
第三章 单元综合测试
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式单独装订成册！)
一、选择题(每小题3分，共60分)
1．与细胞核遗传相比，细胞质遗传的主要特点包括
(　　)
①伴性遗传　②母系遗传　③父系遗传　④杂交后代没有一定的分离比　⑤大多受核基因控制
A．①③　　　　　　　 B．②④
C．③⑤ D．①⑤
【答案】　B
2．来自宿主植物的mRNA进入根瘤菌菌体，并在菌体内翻译合成了“豆血红蛋白”。当豌豆被不同种的根瘤菌侵染时，形成相同的豆血红蛋白；当豌豆与蚕豆分别被同一种根瘤菌侵染时，形成的豆血红蛋白有差异。对于上述现象，正确的说法是
(　　)
A．豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因的序列相同
B．豌豆被不同种根瘤菌侵染时，控制合成豆血红蛋白的基因外显子相同
C．不同种根瘤菌影响豆血红蛋白合成的基因编码区相同
D．豌豆与蚕豆的豆血红蛋白基因表达不受根瘤菌生活状况的影响
【解析】　由于豌豆与蚕豆分别被同一种根瘤菌侵染时形成的豆血红蛋白有差异，故对应基因的序列不同；豌豆是真核生物，其基因的编码区有外显子和内含子，同一植物控制合成的豆血红蛋白的基因外显子也应相同；蛋白质合成需氮，与根瘤菌生活状况有关。
【答案】　B[来源:21世纪教育网]
3．(2009年沈阳模拟)科学家在细胞中发现了一种新的线粒体因子——MTERF3，这一因子主要抑制线粒体DNA的表达，从而减少细胞能量的产生，此项成果将可能有助于糖尿病、心脏病和帕金森氏症等多种疾病的治疗，根据相关知识和以上资料，判断下列叙述错误的是
(　　)
A．线粒体DNA也含有可以转录的功能基因
B．线粒体基因控制性状的遗传不遵循孟德尔遗传规律
C．线粒体因子MTERF3可能直接抑制细胞呼吸中酶的活性
D．糖尿病、心脏病和帕金森氏症等疾病可能与线粒体功能异常相关
【答案】　C
4．下列关于DNA连接酶的作用叙述，正确的是
(　　)
A．将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键
B．将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键
C．连接两条DNA链上碱基之间的氢键
D．只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链DNA片段末端之间进行连接
【答案】　B
5．(2009年河北五校联考)下列关于基因结构与表达的认识中，错误的是
(　　)
A．转移成功的目的基因不一定能成功表达
B．乳酸菌的基因结构与酵母菌相比，只有外显子而没有内含子
C．大豆基因编码区中含有非编码序列，故不宜用鸟枪法获取其目的基因
D．乳酸菌的基因表达，只存在A—U、G—C的碱基互补配对方式，而不存在A—T的碱基互补配对方式
【答案】　B
6．如果根瘤菌基因M与酵母菌基因N所控制合成的蛋白质含有相同数目的氨基酸，则一般情况下，基因M与基因N中所含碱基数量和种类应是
(　　)
A．两基因中的碱基数量基本相等，碱基的种类相同
B．两基因中的碱基数量基本相等，碱基的种类不相同
C．基因M中的碱基数量小于基因N的，两基因中的碱基种类相同
D．基因N中的碱基数量小于基因M的，两基因中的碱基种类相同
【答案】　C
7．科学家发现人和猪的胰岛素仅相差一个氨基酸，于是便对猪的胰岛素基因作了适当的改造和修饰，使其在酵母菌细胞内表达出人的胰岛素；后因产量不理想，便对该基因进行进一步修饰，使其产量大幅度提高。对目的基因结构的两次修饰分别依次发生在：
(　　)
①内含子　②外显子　③编码区　④非编码区
A．③④ B．②④
C．③① D．②①
【答案】　B
8．如下图表示限制酶切割某DNA分子的过程，下列有关叙述，不正确的是
(　　)
A．该限制酶能识别的碱基序列是GAATTC，切点在G和A之间
B．用此酶切割含有目的基因的片段时，必须用相应的限制酶切割运载体，以产生与目的基因相同的黏性末端
C．要把目的基因与运载体“缝合”起来，要用到基因工程的另一个工具——DNA聚合酶
D．限制酶切割DNA分子时，是破坏了同一条链上相邻脱氧核苷酸之间的化学键，而不是两条链上互补配对的碱基之间的氢键
【答案】　C
9．如下图为果蝇某一条染色体上的几个基因示意图，根据图示下列叙述正确的是
(　　)
①S基因中编码区是连续的，其编码区上游含RNA聚合酶结合位点　②R基因中的全部脱氧核苷酸序列都能编码蛋白质
③R、S、N、O中只有部分脱氧核苷酸序列被转录　④每个基因(如：R片段)是由成百上千个核糖核苷酸组成的　⑤N基因应由编码区与非编码区组成，其编码区中存在非编码序列　⑥每个基因中有一个碱基对的替换，都会引起生物性状的改变
A．①③ B．③⑤
C．③ D．②④⑥
【解析】　果蝇为真核生物，其基因结构的编码区中含外显子与内含子，基因的非编码区及编码区中的内含子均不编码蛋白质，因此，R、S、N、O中只有部分脱氧核苷酸序列被转录，④选项中“核糖核苷酸”应为“脱氧核糖核苷酸”，而⑥选项中若一个碱基对发生替换，则未必会引起生物性状的改变。
【答案】　B
10．(2010年宁夏灵武期末)下列关于基因工程的叙述中正确的是
(　　)
①基因工程是人工进行基因重组的技术，是在分子水平上对生物遗传作人为干预　②基因治疗是基因工程技术的应用
③基因工程打破了物种与物种之间的界限　④DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、改造变异的基因、检测饮用水病毒含量
A．②③④ B．①②③
C．①②④ D．①③④
【答案】　B
11．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是
(　　)
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DNA分子必需的工具酶
C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组DNA分子
D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
【答案】　B
12．人的细胞中含有46条染色体，水稻的体细胞中含有24条染色体，那么，人的一个单倍体基因组和水稻的一个单倍体基因组含有的DNA个数分别是
(　　)
A．24、13 B．24、12
C．26、24 D．23、12
【答案】　B
13．(2008年芜湖模拟题)科学家通过基因工程的方法，已经能使烟草植株成功表达人的血清白蛋白。以下有关该项基因工程的叙述，错误的是
(　　)
A．以控制人血清白蛋白合成的mRNA为模板，用反转录方法得到的血清白蛋白基因不含内含子
B．血清白蛋白基因的非编码区对于血清白蛋白在烟草细胞中的合成无关紧要
C．用植物生产人血清白蛋白作为部分血浆代用品，可以减少HIV和乙肝病毒等的传播
D．用同一种限制酶，分别处理Ti质粒和含血清白蛋白基因的DNA片段，产生的黏性末端能形成重组DNA分子
【答案】　B[来源:21世纪教育网]
14．(2008年全国Ⅰ)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，如下图中箭头所指，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。现有多个上述线性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
(　　)
A．3 B．4
C．9 D．12
【解析】　只看一个切点，可得到a和bcd或ab和cd或abc和d(6种片段)，如果看两个切点的话，会在一个切点的基础上再产生b或c或bc(3种片段)，如果看三个切点的话，没有新片段产生，因此应选C。
【答案】　C
15．(2009年山东潍坊期末)基因工程中，切割目的基因和载体所用的限制酶及切口必备的特点是
(　　)
A．可用不同的限制性内切酶，露出的黏性末端必须相同
B．必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端可不相同
C．必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端必须相同
D．可用不同的限制性内切酶，露出不同的黏性末端
【解析】　目的基因和载体需要用同一种限制性内切酶切割，露出相同的黏性末端，两者才能连接在一起。
【答案】　C
16．下列对“超级杂草”的叙述不正确的是
(　　)
A．转基因作物是携带着外源基因的新物种，易“走向疯狂”而演变成杂草
B．具有抗性基因的花粉传播到周围的一些野生近缘种去，就会使野生杂草获得抗性，大量地繁殖
C．不受控制的“超级杂草”会打破原有的生态平衡，带来灾难
D．转基因植物与其他自然物种之间存在生殖隔离，很难杂交形成种子
【答案】　A
17．DNA疫苗的研制是指将编码某种蛋白质抗原的基因重组到运载体上，直接或经包装注入机体细胞内表达出相应抗原，诱导机体产生免疫反应，尤其是能激活具有杀伤性作用的T细胞。请推测下列有关DNA疫苗的叙述中，不正确的是
(　　)
A．相应抗原的表达过程必须有核糖体、线粒体等细胞器的参与
B．通过克隆技术可以大批量地生产DNA疫苗，因而成本较低
C．接种DNA疫苗后，机体产生的免疫反应主要是体液免疫过程
D．不同抗原的DNA可整合在一起组成多价疫苗(对多种)
【答案】　C
18．(2010年潍坊统考)下列有关“基因探针”的叙述，错误的是
(　　)
A．基因探针的工作原理是碱基互补配对
B．待测的DNA分子首先要解旋变为单链，才可用基因探针测序
C．待测的DNA分子可以直接用基因探针测序
D．基因探针技术可用于疾病诊断和环境监测
【解析】　基因探针须用DNA分子杂交原理来鉴定被检测标本上的遗传信息，而不能直接用基因探针测序。
【答案】　C
19．人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程是：甲生物的蛋白质?mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙细胞获得甲生物的蛋白质，下列说法正确的是
(　　)
A．①过程需要的酶是逆转录酶，原料是A、U、G、C
B．②要用限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起
C．如果受体细胞是细菌，可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等
D．④过程中用的原料不含有A、U、G、C
【解析】　①过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNA片段，需要的原料是A、T、G、C；②是目的基因与质粒DNA重组阶段，需要限制酶切断质粒DNA，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起；③如果受体细胞是细菌，则不应该用致病菌，而炭疽杆菌是致病菌；④过程是基因的表达过程，原料中含有A、U、G、C。
【答案】　B
20．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断下列操作正确的是
(　　)
A．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
B．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
C．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
D．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
【答案】　A
二、非选择题(共40分)
21．(10分)下列三图分别表示基因的结构示意图和科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取基因开始，到“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图。请据图回答下列有关问题：
(1)图C中的目的基因是从________(图A、图B)中提取的，说明理由：___________
________________________________________________________________________。
(2)图C中科学家在进行①操作时，要用同一种____________分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过________而结合。
(3)图C中②是将携抗虫基因的重组质粒导入二倍体棉花细胞中，选用的受体棉花植株细胞是 (　　)
A．卵细胞 B．精子细胞
C．体细胞 D．导管细胞
(4)Ⅲ是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交子代F1的抗虫植株中纯合子占________。
(5)将上述F1的抗虫棉植株的后代种子种植下去后，往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是________________________________________________________________________。
要想获得纯合子，常采用的方法是______________________________________________
(6)科学家最初做抗虫棉实验时，虽然用一定的方法已检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉花的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明抗虫基因还不能在高等植物中表达。科学家在研究的基础上，又一次对棉花植株中的抗性基因进行了修饰，然后再让棉铃虫食用棉花的叶片，结果食用的第二天棉铃虫就中毒死亡了。这种对目的基因所作的修饰发生在
(　　)
A．内含子 B．外显子21世纪教育网
C．编码区 D．非编码区
(7)下列是几种氨基酸的密码子，据此推断图C中合成的多肽，其前三个氨基酸的种类(按顺序排列)________________________。[甲硫氨酸(AUG)、精氨酸(CGA)、丝氨酸(UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙氨酸(GCA)]
【答案】　(1)图A　培养抗虫棉的目的基因是从原核生物(苏云金芽孢杆菌)中提取出来的，原核生物基因的编码区是连续的、不间隔的　(2)限制性内切酶　碱基互补配对　(3)C　(4)1/3　(5)F2发生性状分离　连续自交　(6)D　(7)甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸
22．(8分)苏云金杆菌是一种对昆虫有毒害作用的细菌，其杀虫活性物质主要是一类伴孢晶体蛋白。伴孢晶体蛋白经昆虫肠液消化成毒性肽，并因此导致昆虫死亡。自从培育转基因植物抗虫棉成功后，研究者又将抗虫基因成功地导入水稻细胞中。在培育转基因植物的研究中，抗除草剂基因(har)常作为标记基因。这样培育出来的转基因水稻既能抗虫又能抗除草剂，便于田间管理。下图为获得转基因水稻的技术流程，根据下图回答：
(1)水稻细胞的基因结构与苏云金杆菌有所不同，其主要特点是_________________。
(2)要获得该抗虫基因，可采用______________等方法。
(3)假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗虫基因分子末端序列是______________________。
(4)C过程的水稻细胞经过________形成愈伤组织。培养基中除了含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________。该培养基从用途上看属于________。
(5)如果抗虫基因在水稻细胞中成功表达，请用中心法则形式表示该基因的表达过程。______________________________。
(6)种植上述转基因植物，它所携带的目的基因可能通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是_______。
【答案】　(1)基因编码区是间隔、不连续的
(2)直接分离基因(鸟枪法)、人工合成基因
(3)　(4)脱分化　除草剂　选择培养基
(5)抗虫基因RNA伴孢晶体蛋白
(6)叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过叶绿体传递给近缘物种
23．(13分)2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：
[来源:21世纪教育网]
(1)图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是－G↓GATCC－，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是－↓GATC－。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
②在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来________，理由是：__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是________。
(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是____________________________。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是，可以避免________________。
(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：________(用数字表示)。21世纪教育网
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸　②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列　③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)　④表达出蓝色荧光蛋白
【答案】　(1)①
②可以连接　因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的)　(2)显微注射技术　(3)为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因　发生免疫排斥反应
(4)②①③④
24. (9分)某种鱼的尾鳍一般是单尾，金鱼的尾鳍一般是双尾。我国遗传学家将这种鱼单尾鳍基因转移到金鱼的受精卵中，结果孵出的小金鱼一部分表现出单尾鳍性状。
(1)上述遗传实验运用了________技术，此实验中运用到的工具酶有________________________。孵出的小金鱼只是一部分表现出单尾鳍性状，可能的原因是
________________________________________________________________________。
(2)请你设计一简单实验，检验控制尾鳍的基因是位于细胞核中，还是细胞质中。
①实验目的：(略)
②实验原理：细胞质遗传______________，细胞核遗传____________________。
③实验方案：
a．实验组一：___________________________________________________________
________________________________________________________________________；
b．实验组二：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
c．观察结果：___________________________________________________________。
④结果预测及分析：______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】　(1)基因工程　限制性内切酶、DNA连接酶　一部分受精卵未能成功导入目的基因，也可能是导入到受精卵中的目的基因未成功表达
(2)②表现为母系遗传　遵循孟德尔遗传规律
③a.以单尾鳍金鱼为父本，双尾鳍金鱼为母本，进行杂交
b．以单尾鳍金鱼为母本，双尾鳍金鱼为父本，进行杂交
c．比较两组子代金鱼的性状表现
④如果两组实验子代金鱼都表现为母本性状，说明控制尾鳍的基因位于细胞质中；如果两组实验子代金鱼性状分离比相同，则说明控制尾鳍的基因位于细胞核中
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第三章 第1课时
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式单独装订成册！)
一、选择题
1．下列有关细胞核遗传和细胞质遗传的叙述中，正确的是
(　　)
①细胞质遗传中，两亲本杂交的后代也可能会出现性状分离
②红绿色盲遗传不表现为孟德尔遗传的分离比，属于细胞质遗传　③遗传物质分别是DNA和RNA　④胡萝卜根组织培养的繁殖过程不遵循孟德尔遗传定律
A．①③④　　　　　　　 B．③④
C．④ D．①④
【解析】　核遗传和质遗传的遗传物质都是DNA，前者遵循孟德尔遗传定律，后者不遵循，后者的特点之一是杂交后代不出现一定的性状分离比；胡萝卜根组织培养是植物组织培养，属于无性繁殖，不遵循孟德尔遗传定律。
【答案】　D
2．下列基因结构的认识中，正确的是
(　　)
A．小麦细胞基因的编码区中存在非编码序列
B．花生细胞基因结构中内含子存在于编码区，是能编码蛋白质的序列
C．金黄色葡萄球菌的基因与RNA聚合酶结合位点位于编码区下游
D．乳酸菌与酵母菌基因结构中，都存在外显子和内含子
【解析】　原核细胞的基因结构中，编码区是连续的，而真核细胞的基因结构中，编码区是不连续的、间隔的，或者说外显子被内含子隔开。内含子存在于编码区，不能控制蛋白质的合成，是非编码序列。原核细胞和真核细胞的基因结构中都有与RNA聚合酶结合的位点，位于编码区上游。乳酸菌是原核生物，酵母菌是真核生物，只有酵母菌的基因结构中存在外显子和内含子。
【答案】　A
3．下图为人体内某DNA分子结构示意图，其中a、b、c、d均为DNA分子中有遗传效应的片段，e、f、g、h、i不具有遗传效应，则e、f、g、h、i可称为
(　　)
A．基因的非编码区
B．内含子
C．e、i为非编码区，f、g、h为内含子
D．A、B、C均不正确
【解析】　基因是具有遗传效应的DNA片段，e、f、g、h、i不具遗传效应，因此不属于基因结构。a、b、c、d为不同的基因。
【答案】　D
4．人类神经性肌肉衰弱症是线粒体基因控制的遗传病，如图所示的遗传系谱中，若Ⅰ—1号为患者(Ⅱ—3表现正常)，图中患此病的个体是
(　　)
A．Ⅱ—4、Ⅱ—5、Ⅲ—7　　　　　B．Ⅱ—4、Ⅱ—5、Ⅲ—8
C．Ⅱ—4、Ⅲ—7、Ⅲ—8 D．Ⅱ—5、Ⅲ—7、Ⅲ—821世纪教育网
【解析】　线粒体基因控制的遗传(细胞质遗传)表现为母系遗传，若Ⅰ—1患病，则其子女都患病(Ⅱ—4、Ⅱ—5)，由此可以推出Ⅲ—8亦患有此病。
【答案】　B
5．(2009年唐山模拟)下列说法不正确的是
(　　)
A．基因非编码区发生突变可能使该基因不能表达
B．基因选择性表达可能是非编码区对编码区进行调控作用的结果
C．编码区的外显子发生基因突变可能导致形成多肽的氨基酸数目或排列顺序改变，或不能形成多肽
D．某基因的RNA聚合酶结合位点发生突变，对基因的表达无任何影响
【答案】　D
6．(2009年上海嘉定期末)为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物中，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是
(　　)
A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中
B．受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C．转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
D．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比
【解析】　若将目的基因导入细胞核基因组，则产生的花粉中也会含目的基因，目的基因易通过花粉扩散转移造成基因污染。若将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组，减数分裂产生的卵细胞含有丰富的细胞质，其中的质体(叶绿体的前身)中含有目的基因，卵细胞不会到处扩散。而产生的精子几乎不含细胞质，也无质体，因此不含目的基因，避免了目的基因随花粉扩散。
【答案】　B21世纪教育网
7．如右图所示的生理过程是
(　　)
A．原核生物的转录和翻译
B．真核生物的转录和翻译
C．原核生物的DNA分子的复制
D．真核生物的DNA分子的复制
【解析】　由题图可知，双链DNA解开螺旋，在RNA聚合酶的作用下以DNA一条链为模板转录mRNA，同时核糖体正以还未转录完成的mRNA为模板翻译出多肽链，即转录和翻译没有时间和空间上的间隔。这种现象出现在原核生物中。
【答案】　A
8．(2009年河南洛阳一模)控制下列生物性状的遗传物质的传递，不遵循孟德尔遗传规律的是
(　　)
①大肠杆菌抗四环素性状的遗传　②紫茉莉枝条的绿色和白色的遗传　③人类的苯丙酮尿症的遗传　④大豆种皮遗传
A．② B．①②
C．①②④ D．②③④
【解析】　孟德尔遗传规律是指减数分裂过程中细胞核基因的传递规律，因而在有性生殖过程中才遵循这一规律。大肠杆菌抗生素基因在质粒上，紫茉莉的花斑枝条受细胞质遗传物质控制，两者都不遵循孟德尔遗传规律；人类的苯丙酮尿症是位于常染色体上的隐性基因控制的遗传病，控制大豆种皮性状的基因是核基因，两者属于细胞核遗传，遵循孟德尔遗传规律。
【答案】　B
9．人的血红蛋白中有一种β－珠蛋白，它的基因有1 700个碱基对，其中有3个外显子，2个内含子，能编码146个氨基酸，下列叙述正确的有
(　　)
①翻译蛋白质的信使RNA碱基数量多于438个　②三个外显子的碱基数量约占整个基因的26%　③非编码区是两个基因之间没有遗传效应的区段　④内含子将编码区和非编码区隔开
⑤RNA聚合酶的结合位点位于非编码区
A．①②⑤ B．②③④
C．③④⑤ D．①②③⑤
【解析】　密码子中有终止密码，不决定氨基酸，所以翻译蛋白质的信使RNA碱基数量多于146×3＝438个。①正确，排除B、C选项；非编码区是基因结构的一部分，是不能编码蛋白质的区段，但是对于遗传信息的表达是不可缺少的，而不是没有遗传效应。故③错误，排除D。所以答案为A。
【答案】　A
10．如下图所示，系谱中的病症是由一个基因位点突变引起的，该基因属(　　)
A．常染色体　隐性 B．常染色体　显性
C．X染色体　隐性 D．在线粒体基因中
【答案】　D
11．人的凝血因子基因，含有186 000个碱基对，有26个外显子，25个内含子，能编码2 552个氨基酸，这个基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例为
(　　)
A．4% B．51.76%
C．1.3% D．25.76%
【解析】　本题考查对基因结构的理解。真核细胞的基因中，只有外显子才是能编码氨基酸序列的碱基序列。已知能编码2 552个氨基酸，每编码一个氨基酸需要3个碱基对，所以该基因中外显子的碱基对数就是2 552×3＝7 656个，用此数除以186 000即可得出答案。
【答案】　A
12．如下图示真核生物染色体组成。1、2、3、4分别表示
(　　)
A．非编码区、编码区、非编码序列、编码序列
B．内含子、外显子、调控序列、编码序列
C．内含子、外显子、非编码区、编码区
D．非编码序列、编码序列、RNA聚合酶的结合位点、编码区
【解析】　图示中3与4构成基因，而3为基因中具调控作用的区段，故应为基因的非编码区，4为编码区。编码区又分为1与2，且2直接编码蛋白质，故2为外显子，1为内含子(1、2、3均含若干脱氧核苷酸对)。
【答案】　C
二、非选择题
13．A、B两图分别是甲、乙两种遗传病在不同家庭中的遗传系谱图，请分析回答：
(1)甲遗传病的致病基因最可能位于人体细胞的________中，这种遗传属于________遗传。判断的依据是___________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙遗传病的致病基因最可能位于________上，这种遗传属于________遗传，判断的依据是_______________________________________________________________________。
(3)某对夫妇中，妻子患有甲病，丈夫患有乙病，若第一胎生了一个儿子，则该儿子两病兼发的可能性是________。若第二胎生了一个女儿，则该女儿只患一种病的概率是____________。
【解析】　本题考查的是细胞质遗传和细胞核遗传的特点。在A图中，只要母亲患病，后代就肯定患病，表现出明显的母系遗传倾向，是细胞质遗传；在B图中，父亲患病，后代中男孩全是患者，女孩全是正常，说明这种基因是伴随着Y染色体进行遗传的，属于细胞核遗传。
【答案】　(1)线粒体　细胞质　只要母亲患病，后代就肯定患病，表现出明显的母系遗传　(2)Y染色体　细胞核　父亲患病，后代中男孩全是患者，女孩全是正常，只有Y染色体才是传男不传女的　(3)100%　100%
14．如下图为细胞核遗传和细胞质遗传比较示意图，据图回答：
(1)细胞质遗传总表现为____________遗传。其原因是
________________________________________________________________________。
(2)下表为细胞质遗传和细胞核遗传的比较(以一对相对性状的亲本杂交为例)，请填出以下空白：
比较 细胞核遗传 细胞质遗传
物质基础 ①______ ②______
F1表现性状 ③______ ④______
杂交后代性状比例 ⑤______ ⑥______
减数分裂形成的子细胞中遗传物质的分配 ⑦______的分离⑧______分配[来源:21世纪教育网] ⑨_______
(3)正反交结果不同的，一定是细胞质遗传吗？为什么？
【答案】　(1)母系　受精卵的细胞质几乎全部是卵细胞的细胞质　(2)①DNA　②DNA　③显性性状　④母本性状　⑤呈现一定的分离比　⑥不呈现一定的分离比　⑦有规律　⑧均等　⑨随机的、不均等地分配
(3)不一定；性染色体上的遗传及常染色体遗传中胚乳的遗传正反交结果也不相同。
15．豌豆是严格的自花传粉植物，菠菜为雌雄异株。据研究：豌豆和菠菜等矮茎性状受隐性基因控制；矮茎变种长不高是因为体内不能产生赤霉素；用赤霉素处理矮茎幼苗能使植株矮茎明显伸长。据此回答：
(1)豌豆的矮茎植株自交后代(F1)的幼苗用赤霉素处理，植株明显长高。这说明生物的表现型是____________________的结果。经上述处理过的F1自交后代的植株表现为________。
(2)矮茎豌豆抗倒伏，矮茎菠菜适合市场要求，为了探究矮茎性状的遗传规律，现提供纯种的豌豆、菠菜种子，请你设计遗传实验，探究控制矮茎的隐性基因在细胞质内还是在细胞核的染色体上。
①实验材料：最好选用________(豌豆、菠菜)。[来源:21世纪教育网]
理由是：_______________________________________________________。
②写出实验步骤、可能的结果及相应的结论。
【答案】　(1)基因型和环境共同作用　矮茎
(2)①菠菜　菠菜为雌雄异株且能避免同株异花传粉带来的干扰21世纪教育网
②步骤：将纯种高茎、矮茎菠菜植株作为亲本，雌雄花序分别套袋，然后相互授粉、杂交。
第一组P：高茎♀×矮茎♂，第二组P：矮茎♀×高茎♂。
可能的结果：a.两组杂交的后代均为高茎；b.第一组杂交的后代均为高茎，第二组杂交的后代均为矮茎。
相应的结论：由“a”可推知：控制矮茎的隐性基因在细胞核内的染色体上；由“b”可推知：控制矮茎的隐性基因在细胞质内。(只要叙述合理即可；采用豌豆答对也可)
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选修部分
第三章 第2课时
(本栏目内容，在学生用书中以活页形式单独装订成册！)
一、选择题21世纪教育网
1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是
(　　)
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入受体细胞就能实现表达
【解析】　基因操作的工具酶是限制酶、连接酶，运载体是基因的运载工具，不是工具酶。每种限制酶都只能识别特定的核苷酸序列，而并非同一种核苷酸序列。目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达。选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
【答案】　C
2．下表基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是
(　　)
供体 剪刀 针线 运载体 受体
A 质粒 限制性内切酶 DNA连接酶 提供目的基因的生物 大肠杆菌等
B 提供目的基因的生物 DNA连接酶 限制性内切酶 质粒 大肠杆菌等
C21世纪教育网 提供目的基因的生物 限制性内切酶 DNA连接酶 质粒 大肠杆菌等
D 大肠杆菌等 DNA连接酶 限制性内切酶 提供目的基因的生物 质粒
【答案】　C
3．科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关该基因工程的叙述，错误的是
(　　)
A．采用反转录的方法得到的目的基因有内含子
B．基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D．用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生相同的黏性末端而形成重组DNA分子
【解析】　采用反转录的方法得到目的基因的过程是以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的目的基因。由于信使RNA中没有与内含子相对应的部分，所以采用反转录的方法得到的目的基因不存在内含子。基因非编码区对于基因的表达具有调控作用。植物细胞的全能性很容易得到表达，所以转基因植物培育过程中的受体细胞可以是植物的体细胞。限制酶具有专一性，只有用同一种限制酶处理才能获得相同的黏性末端，才能够形成重组DNA分子。
【答案】　A
4．我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是
(　　)
A．基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少
B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失
C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染
D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的
【解析】　基因的非编码区上有调控遗传信息表达的核苷酸序列(主要是RNA聚合酶的结合位点)，对于抗虫棉基因在棉花细胞中的表达不可缺少。一种氨基酸可以对应几个不同的密码子，所以DNA分子中增加一个碱基对，不一定影响蛋白质的功能。抗虫棉与其他近缘植物杂交，能造成基因污染。检测棉花对抗生素的抗性，不能确定棉花是否具有抗虫的特性。
【答案】　D
5．(2009年辽宁重点中学协作体模拟理综)质粒是基因工程中常用的运载工具，某质粒上有两种抗药基因可作为标记基因，a、b、c为三个可能出现的目的基因插入点，如右图所示。如果用一种限制酶将目的基因和质粒处理后，合成重组质粒，将重组质粒导入某高等植物受体细胞后，用含有药物的培养基筛选受体细胞，预计结果如下表。下列选项中正确的是
(　　)
含有青霉素的培养基 含有四环素的培养基
① 能生长 能生长
② 不能生长 能生长
③ 能生长 不能生长
A.如果出现①结果，说明两个抗药基因都没有被破坏，转基因实验获得成功
B．如果出现①结果，说明限制酶的切点在c点，目的基因在c点的断口处
C．如果出现②或者③结果，说明转基因实验失败
D．转移到受体细胞中的a、b基因的遗传遵循孟德尔规律
【解析】　当目的基因插入c点时，既不破坏抗氨苄青霉素基因，也没破坏抗四环素基因，所以说会出现结果①，但目的基因导入受体细胞并不一定能准确表达；如果出现②，说明目的基因插在a处；如果出现③，说明目的基因插在b处；只有整合到染色体上的外源基因才能符合孟德尔遗传定律。
【答案】　B
6．研究人员将从水母(一种真核生物)中获取的绿色荧光蛋白基因转移到培养的猪胎儿成纤维细胞的基因组中，经过一系列培养后，手术移植入受体母猪子宫内。经过114天的发育，最终获得绿色荧光蛋白转基因克隆猪。对此相关的叙述，正确的是
(　　)
A．获得的绿色荧光蛋白转基因克隆猪生育的后代一定能表现出绿色荧光
B．目的基因与受体细胞的基因都含有4种核苷酸，且外显子区段的核苷酸序列完全一致
C．将从水母中获得的绿色荧光蛋白基因直接导入细菌质粒中可能无法正确表达产物
D．绿色荧光蛋白基因能在上述克隆猪体细胞中成功表达，说明不同生物具有相同的一套遗传信息
【答案】　C
7．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是
(　　)
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
【答案】　B
8．质粒是基因工程最常用的运载体，有关质粒的说法正确的是
(　　)
A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有
B．细菌的基因只存在于质粒上
C．质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核外的细胞质基质中
D．质粒是基因工程中的重要工具酶之一
【解析】　质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，在病毒、动植物细胞中是不存在的，故A错误；细菌的基因除少部分在质粒上外，大部分在拟核中的DNA分子上，故B错误。
【答案】　C
9．(2010年莱芜高三统考)1996年10月，在上海奉新动物实验场成功培育出5头整合了人凝血因子IX基因的转基因羊(三头公羊A1、A2、A3，两头母羊B1、B2)，其中母羊B1于次年产下小羊羔进入了泌乳期。下列各项，哪些可能含有人活性凝血因子IX蛋白
(　　)
①母羊B1的乳汁中　②喂养转基因羊的乳汁中　③公羊A1的身体中　④母羊B1产下的小羊羔身体中
A．①③ B．②④
C．①③④ D．①②③④
【解析】　人凝血因子IX基因成功导入5头羊(A1、A2、A3、B1、B2)中，则母羊B1的乳汁中、A1的身体内可能有该基因表达的凝血因子IX蛋白；母羊B1产下的小羊羔可能获得该基因，并可能表达，故①③④正确。喂养转基因羊的母羊未曾导入该基因，当然不可能有相应蛋白质表达出来，故②错误。
【答案】　C
10．(2010年泰安市质检)基因治疗是指
(　　)
A．对有缺陷的细胞进行修复使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
B．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
C．运用基因工程技术把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
D．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常
【解析】　考查基因治疗的概念。人工诱变具不定向性，不能保证有缺陷的细胞发生基因突变就能恢复正常。
【答案】　B
11．(2009年福建福州毕业班质检理综)下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是
(　　)
A．构建重组质粒过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶
B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株
C．卡那霉素抗性基因(kanr)中有该过程所利用的限制性内切酶的识别位点
D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传
【解析】　质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性内切酶切割，用DNA连接酶连接；愈伤组织由相同细胞分裂形成，分化后产生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有限制性内切酶的切割位点；抗虫棉有性生殖后代可能会发生性状分离，抗虫性状不一定能稳定遗传。
【答案】　A
12．(2010年北京东城期末)水母发光蛋白由236个氨基酸构成，现已将编码这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记，用在转基因技术中。这种蛋白质的作用是
(　　)
A．使目的基因顺利导入受体细胞
B．使目的基因在宿主细胞中产生多个拷贝
C．使目的基因的转移易被检测出来
D．使目的基因成功表达后发出肉眼可见光波
【解析】　因为目的基因转录、翻译成的蛋白质能发光，所以利用这种发光蛋白的特性可检测转基因技术的成功与否。
【答案】　C
二、非选择题
13．(2009年广州)依据基因工程技术有关原理回答下列问题：
(1)基因工程的基本过程包括________________________________________，进行基因工程的主要理论依据是________________________。
(2)下图是将人类的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用的载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒导入细胞 B后，其上的基因能得到表达。请回答下列问题：
①简述构建重组质粒的主要过程。
②导入细菌B细胞的目的基因成功表达的标志是什么？
[21世纪教育网]
(3)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是________________________________________。
(4)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明______________。
如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中______(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。
【解析】　基因工程又叫做DNA重组技术。这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。它是依据DNA分子水平特殊的双螺旋结构进行设计施工的。重组质粒的构建，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个切口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切割目的基因，使其产生相同的黏性末端。将切下的目的基因的片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就会因碱基互补配对而结合。如果把该基因导入叶绿体DNA中，由于细胞质在细胞分裂时进行不均等分裂，所以将来产生的配子中不一定含有抗病基因。21世纪教育网
【答案】　(1)获取目的基因→构建基因表达载体→导入受体细胞→得到转基因生物→目的基因检测与鉴定　不同生物的DNA结构基本形式相同21世纪教育网
(2)①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏性末端的切口；用同种限制酶切割目的基因，产生相同的黏性末端；将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。②受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。
(3)基因重组
(4)目的基因(抗枯萎病的基因)已表达　不一定
14．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。如下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答：
(1)A过程需要的酶有__________________________________________________。
(2)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________。
(3)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用____________________________作为探针。
(4)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与______________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1∶1。
②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为________。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占________%。
【解析】　本题考查基因技术的应用及其发展前景。重组质粒的形成需要两种工具酶，使用同一种限制酶切割目的基因和质粒，使之产生相同的黏性末端，在DNA连接酶的作用下将目的基因与质粒连接起来形成重组质粒。将重组质粒导入土壤农杆菌后进行检测是通过检测质粒上的标记基因来实现的。C过程是选择培养，所用的培养基是选择培养基，在培养基中加入卡那霉素后，只有具有卡那霉素抗性基因的组织细胞才能存活。利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因作为探针，看看杂交后的DNA分子是否出现杂交带，若出现则说明再生植株具有抗性基因。转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律，且后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1∶1，说明转基因植株是杂合体，非转基因植株是隐性纯合体，该植株自交，后代个体出现性状分离，分离比为3∶1。该植株产生的配子有两种类型，含抗卡那霉素基因和不含抗卡那霉素基因，利用卡那霉素培养基对花药进行离体培养，不含抗卡那霉素基因的配子不能存活，能生成再生植株的
一定是含抗卡那霉素基因的配子。
【答案】　(1)限制性内切酶和DNA连接酶　(2)卡那霉素
(3)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因
(4)①非转基因植株　②3∶1　③100
15．(2010年滨州一模)昆虫抗菌肽是一类具有免疫效应的小分子多肽，它具有热稳定、抗菌谱广、无免疫原性、作用机制独特等特性，在昆虫抵御自然界中有害微生物侵染的过程中起重要作用。科学家设想利用基因工程技术培育转基因羊，使羊乳汁中含有抗菌肽。请回答：
(1)假设现在已知蝇抗菌肽的氨基酸序列，则获取目的基因的较简单方法是________。
(2)该基因工程技术的核心是________________。
(3)将目的基因导入羊细胞的方法是________，应选取羊的________细胞作为受体细胞。
(4)操作过程中有一种限制酶识别和作用的片段如下图所示(箭头处表示酶切位点)。请在下框中补充完整某双链DNA片段被切割形成黏性末端的过程示意图。
(5)在分子水平上检测该过程是否成功的程序是，首先利用_________________________做探针，检测羊的基因组中是否导入目的基因；其次是检测目的基因在羊的乳腺细胞中是否转录出mRNA；最后还要将羊的乳汁作样品进行________，以确定目的基因是否翻译出抗菌肽。
【答案】　(1)人工合成法　(2)构建基因表达载体　(3)显微注射法　(受精)卵
(4)
(5)带有放射性同位素等标记的含有目的基因的DNA片段　抗原－抗体杂交
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课时2　基因工程简介
一、基因工程的概念
概念：基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。是指在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行 ，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物，可实现对生物性状的 改造。
转录和翻译
定向
二、基因操作的工具
1．基因的“剪刀”——限制性内切酶：主要存在于微生物中。
(1)作用：识别特定的 ，并能在特定的切点上切割DNA分子。
(2)特点：具有特异性。
2．基因的“针线”——DNA连接酶
作用：是将两个 连接起来。
脱氧核苷酸序列
不同来源的DNA分子的黏性末端
3．基因的运载工具——运载体
(1)条件
①能够在宿主细胞中 地保存。
②具有多个 切点，以便与外源基因连接。
③具有某些 ，便于进行筛选。
(2)作用
①作为运载工具将 转移到宿主细胞中。
②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
(3)常用的运载体： 、噬菌体和动植物病毒等。
复制并稳定
限制酶
标记基因
目的基因
质粒
1．基因工程的原理是什么？
2．DNA连接酶与DNA聚合酶各有什么作用？
三、基因操作的基本步骤
1．提取目的基因
(1)直接分离法：最常用的方法是 。
鸟枪法
2．目的基因与运载体结合：对质粒和目的基因必须用 限制酶切割，使其产生相同的 再加入
形成 。
3．将目的基因导入受体细胞
途径：借鉴 侵染细胞途径。
常用受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、动植物细胞等。
4．目的基因的表达和检测
检测方法：常用是否具有 来判断是否获得了目的基因。
表达：受体细胞 ，才能说明目的基因完成了表达。
同一种
黏性末端
DNA连接酶
细菌、或病毒
某种抗性
表现目的基因控制的性状
重组DNA分子
3．为什么经常选用细菌作为受体细胞？
思考探讨提示：
1．基因重组。
2．DNA连接酶是把DNA片段形成磷酸二酯键连接起来，DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸形成磷酸二酯键连接成DNA片段。
3．细菌繁殖快。
一、基因工程的概念及操作工具
1．基因工程的概念
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境 生物体外
操作对象 基因
操作水平 DNA分子水平
基本过程 剪切→拼接→导入→表达
结果 产生人类需要的基因产物
特点 定向改变生物遗传性状
变异类型 基因重组
2．基因操作的“工具”
操作工具 作用 其他
基因的“剪刀”——限制性内切酶(简称限制酶) 识别和切割特定的核苷酸序列，用于切割DNA分子获得目的基因或切割运载体获得相同的黏性末端，以便形成重组DNA分子 主要存在于微生物中，具有专一性
基因的“针线”——DNA连接酶 连接互补的黏性末端，即将目的基因与运载体“缝合”起来形成重组DNA分子 连接磷酸和脱氧核糖间的化学键(建立3′，5′－磷酸二酯键)
基因的“运输工具”——运载体 将目的基因导入受体细胞中，作为把“目的基因”送入“受体细胞”的桥梁或载体 质粒、动植物病毒、噬菌体等
1.(2009年辽宁大连双基测试)下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是 (　　)
A．DNA连接酶、限制性内切酶、解旋酶
B．限制性内切酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制性内切酶、DNA连接酶
D．限制性内切酶、DNA连接酶、解旋酶
【解析】　使氢键断裂的是解旋酶，限制性内切酶将相邻两个碱基的磷酸二酯键断裂；连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶。
【答案】　C
二、基因工程的操作步骤
第一步：提取(获得)目的基因；
过程 优点 缺点 适用范围
直接分离法(鸟枪法) 供体细胞中的DNA DNA片段 不同受体细胞―→DNA片段扩增 含目的基因细胞―→目的基因 操作简便 工作量大，有盲目性，目的基因含有不表达的内含子 原核基因
人工合成基因 反转录法 mRNA 单链DNA 双链DNA 专一性强，目的基因中不含内含子 操作过程麻烦，mRNA生存时间短，技术要求高 真核基因
据已知的氨基酸序列合成 据推测出的核苷酸序列，通过化学方法合成 专一性最强目的基，因不含内含子，可合成自然界不存在的基因 目前，复杂的尚不知核苷酸序列的基因不能合成
第二步：目的基因与运载体DNA结合形成重组DNA分子；
第三步：将含目的基因的运载体导入受体细胞；
第四步：目的基因在受体细胞中的检测和表达。
(1)不同生物DNA得以重新拼接的基础
DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸；
双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构；
所有生物DNA碱基对均遵循严格的“碱基互补配对”原则，即A总与T配对，G总与C配对——如此，方可使具相同末端(黏性末端或平末端)的不同DNA分子得以连接在一起。
(2)外源基因在受体内表达的理论基础
①基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位，具相对独立性；
②遗传信息的传递都遵循中心法则所阐述的信息流动方向；
③生物界共用一套遗传密码。
(1)基因治疗
①原理：把健康的外源基因导入含有基因缺陷的细胞中，病人细胞中既含有缺陷基因，又含有健康基因。
②结果：健康基因的表达掩盖了缺陷基因的表达。
(2)基因诊断
①原理：DNA分子杂交。
②过程：a.制备用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA(疾病DNA)分子探针。
b．待测DNA：患者DNA制成单链。
c．让两者进行杂交，若两者能进行互补配对，则说明患者患有此病，若两者不能进行互补配对，则患者无此病
2．(2009年江苏省南京市模拟)如下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是 (　　)
A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法
B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌
D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
【答案】　C
3．(2009年北京顺义)基因诊断是用荧光分子标记的DNA分子作探针，鉴定出所测标本上的遗传信息。下列说法不正确的是 (　　)
A．基因诊断利用了DNA分子杂交原理
B．采用基因诊断方法可快速诊断由病毒引起的传染病
C．使用同一种DNA分子探针，可以诊断多种遗传病
D．利用白血病患者细胞中分离出的癌基因作探针可以检测白血病
【解析】　由于基因诊断正是利用了DNA分子的杂交原理，不同的样本所含的遗传信息并不相同，所以一种DNA分子探针只能检测一种遗传病。
【答案】　C
(2009年浙江理综)下列关于基因工程的叙述，错误的是 (　　)
A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞
和促进目的基因的表达
【解析】　目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；大肠杆菌为原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行加工，其合成的胰岛素原无生物活性。运载体中的抗性基因为标记基因，其作用是有利于筛选含重组DNA的细胞，不能促进目的基因的表达。
【答案】　D
(2009年广东理基)钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知 (　　)
A．该生物的基因型是杂合的
B．该生物与水母有很近的亲缘关系
C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达
D．改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光
【解析】　在转基因生物体内能检测到绿色荧光，说明绿色荧光基因已在生物体内成功表达。
【答案】　C
验证或探究质粒上的抗性基因
方法：将重组后的质粒导入受体细胞，分别放在含青霉素、四环素的培养基上培养，观察成活情况。
现象结论：(1)都成活——两种标记基因都有；(2)只有一个培养基上成活——只有其中一种，抗青霉素基因或抗四环素基因；(3)都不成活——都不存在。
1978年美国科学家利用基因工程技术，将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人胰岛素，操作过程如下图所示：
(1)在上述基因操作中，由①→②过程所用的基因“剪刀”是________；由③→④过程的实现是通过与①→②过程相同的________切割的结果；由④→⑤过程需要________连成重组DNA分子；由⑥→⑦过程是通过细胞的________实现的。
(2)不同生物间基因可以“移植”成功的基础是DNA的________结构。大肠杆菌可以生产出人类的胰岛素，说明它们和人类利用一套________，大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为______________________。
(3)形成的重组DNA分子是否真正转移到了受体细胞，必须对受体细胞进行检测。
请根据下面实验原理和材料用具，设计实验选择运载体——质粒，探究质粒的抗菌素基因所合成的抗菌类别。
实验原理：作为运载体的质粒，须有标记基因，这一标记基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的细菌，其质粒才可能用作运载体。
材料用具：青霉素、四环素的10万单位溶液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏水、恒温箱。
方法步骤：
第一步：取三个含细菌培养基的培养皿并标上1、2、3号，在酒精灯旁，用三支注射器，分别注入1 mL蒸馏水、青霉素、四环素液，并使之分布在整个培养基表面。
第二步：将接种环在酒精灯上燃烧用来灭菌，并在酒精灯火焰旁取种，然后对三个培养皿接种。
第三步：培养。将接种后的三个培养皿放入37 ℃的恒温箱中培养24 h。
预期结果分析：
①设置1号的目的是________，出现的现象是_____。
②若3号不存活，1、2号存活则_________________。
③若2号不存活，1、3号存活则_________________。
【解析】　生产基因工程药品是基因工程的一个重要应用。重组质粒导入操作完成后，需根据质粒所带有的抗性基因对受体细胞进行筛选，质粒对抗生素的抗性类型可以通过实验加以分析。
【答案】　(1)限制性内切酶　限制性内切酶　DNA连接酶　有丝分裂　(2)双螺旋　密码子　DNA(基因)
mRNA 蛋白质　(3)①对照　细菌正常生长　②细菌质粒上无抗四环素的基因，有抗青霉素的基因　③细菌质粒上无抗青霉素的基因，有抗四环素的基因
1．(2009年海南生物)已知a、b、c、d是某细菌DNA片段上的4个基因，下图中W表示野生型，①、②、③分别表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基因。若分别检测野生型和各种突变体中某种酶的活性，发现仅在野生型和突变体①中该酶有活性，则编码该酶的基因是 (　　)
A．基因a　　　　　B．基因b
C．基因c D．基因d
【解析】　本题着重考查学生的识图能力，由题图可知野生型(W)中包括基因a、b、c、d四个，突变体①中包括基因a、b、c三个，突变体②中包括基因a一个，突变体③中包括基因c、d，又从题干中“仅在野生型和突变体①中该酶有活性”，可知该酶具有活性必须含有a、b、c基因中的一个或多个。根据突变体②可排除a基因对该酶的作用，故答案为B。
【答案】　B
2．(2010年河南省三门峡市阶段性考试)对人类糖尿病的基因治疗研究，大致分为以下步骤。对这些步骤的有关叙述，正确的是
(　　)
①提取目的基因　②将目的基因与质粒结合为重组质粒　③将重组质粒导入大肠杆菌　④重组质粒在菌体内增殖　⑤分离重组质粒，提取目的基因　⑥将目的基因与某种病毒结合为重组DNA　⑦将重组DNA导入人体有基因缺陷的细胞　⑧目的基因的检测和表达
A．过程①可以用鸟枪法提取
B．过程④是为了修饰基因
C．过程②、⑥在细胞外进行
D．两次使用运载体导入受体细胞的目的相同
【答案】　C
3．(2009年重庆理综)小鼠基因敲除技术获得2007年诺贝尔奖，该技术采用基因工程、细胞工程、杂交等手段使小鼠体内的某一基因失去功能，以研究基因在生物个体发育和病理过程中的作用。例如现有基因型为BB的小鼠，要敲除基因B，可先用体外合成的突变基因b取代正常基因B，使BB细胞改变为Bb细胞，最终培育成为基因敲除小鼠。
(1)基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞，可利用重组质粒上的________检测。如果被敲除的是小鼠抑癌基因，则可能导致细胞内的________被激活，使小鼠细胞发生癌变。
(2)通过基因敲除，得到一只AABb小鼠，假设棕毛基因A、白毛基因a、褐齿基因B和黄齿基因b均位于常染色体上，现要得到白毛黄齿新类型小鼠，用来与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是________，杂交子代的基因型是____________，让F1代中双杂合基因型的雌雄小鼠相交配，子代中带有b基因个体的概率是________，不带B基因个体的概率是________。
(3)在上述F1代中只考虑齿色这对性状，假设这对性状的遗传属X染色体伴性遗传，则表现黄齿个体的性别是________，这一代中具有这种性别的个体基因型是________。
【解析】　(1)要检测外源基因是否导入受体细胞是根据重组质粒上的标记基因。如果抑癌基因被敲除，则原癌基因被激活，使小鼠细胞发生癌变。(2)要想得到白毛黄齿新类型(aabb)与AABb杂交的纯合亲本的基因型必是aaBB，杂交子代的基因型为AaBb和AaBB，因Bb×Bb→BB、2Bb、bb，故F1代中双杂合基因型的雌雄小鼠相互交配，子代中带有b基因个体的概率是3/4，不带B基因个体的概率是1/4。(3)若齿色这对相对性状属伴性遗传，则AABb雌性基因型为AAXBXb，与之杂交的是aaXBY，则其子代中表现黄齿个体的性别是雄性，其基因型有XBY和XbY。
【答案】　(1)标记基因　原癌基因
(2)aaBB　AaBB、AaBb　12/16(3/4)　4/16(1/4)
(3)雄性(♂)　XBY、XbY
4．(2009年辽宁、宁夏卷)多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子，进行了下面的实验：
步骤①：获取该基因的双链DNA片段及其mRNA；
步骤②：加热DNA双链使之成为单链，并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子；
步骤③：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果。
请回答：
(1)图中凸环形成的原因是______________________，
说明该基因有________个内含子。
(2)如果现将步骤①所获得的mRNA逆转录得到DNA单链，然后该DNA单链与步骤②中的单链DNA之一按照碱基配对原则形成双链分子，理论上也能观察到凸环，其原因是逆转录得到的DNA单链中不含有________序列。
(3)DNA与mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有________种，分别是________________________。
【解析】　(1)由题意知， 基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。而mRNA中只含有编码蛋白质的序列。因此， 变性后形成的DNA单链之一与mRNA形成双链分子时，该单链DNA中无法与mRNA配对的序列而形成凸环。(2)mRNA逆转录得到DNA单链，该DNA单链也不含有不编码蛋白质的序列，因此，逆转录得到的DNA单链中不含有内含子序列。(3)DNA中有四种碱基AGCT, mRNA有四种AGCU, DNA中的A与mRNA中的U, DNA中T与mRNA中A ，DNA中C与mRNA中G，DNA中G与mRNA中C, 所以配对类型有三种。
【答案】　(1)DNA中有内含子序列， mRNA中没有其对应序列，变性后形成的DNA单链之一与mRNA形成双链分子时，该单链DNA中无法与mRNA配对的序列而形成凸环　7　(2)内含子　(3)3　A－U、T－A、C－G(共43张PPT)
最新考纲 高频考点
1.细胞质遗传的特点
2.细胞质遗传的物质基础
3.原核细胞和真核细胞的基因结构
4.人类基因组研究
5.基因操作的工具
6.基因操作的基本步骤
7.基因工程的成果和发展前景 1.细胞核遗传和细胞质遗传的关系及判断
2.DNA的分布及其控制性状的实验探究
3.原核细胞和真核细胞基因结构的异同点及其与蛋白质合成的关系
4.人类基因组的概念、研究意义
5.基因工程操作工具的作用
6.目的基因提取方法的比较
7.基因工程操作中相关性状的检测
课时1　细胞质遗传及基因的结构
一、细胞质遗传
1．概念：真核生物一些性状是通过 内的遗传物质来控制的。
2．特点：
细胞质
(2)杂交后代 一定的分离比。
原因：原始的生殖细胞在进行 时，细胞质中的遗传物质不能像细胞核内的遗传物质进行有规律分离，而是 分配到子细胞中去。
不出现
减数分裂
随机地、不均等地
1.细胞质遗传是否遵循遗传的基本规律？
3．物质基础：
细胞质中的DNA
二、原核细胞的基因结构
1．组成： 和 。
2．特点：编码区是连续的，结构简单。
3．功能：(1)编码区：转录出 ，进而指导蛋白质的合成，即能够编码蛋白质。
(2)非编码区
①位于编码区的上游和下游，有调控遗传信息表达的核苷酸序列。
②最重要的是位于编码区上游的 结合位点。
③不能转录为mRNA，即不能编码蛋白质。
编码区
非编码区
信使RNA
RNA聚合酶
4．RNA聚合酶的作用
(1)识别调控序列中的结合位点，并与之结合。
(2)催化 。
DNA转录为RNA
三、真核细胞的基因结构
1．组成：编码区和非编码区。
2．特点：(1)编码区是 。
(2)编码区都含有若干个 。
(3)不同的基因所含的外显子与内含子数目不同。
(4) 占的比例小，大部分是由非编码序列组成。
3．功能：与原核细胞基因的功能相同。
间隔、不连续的
外显子与内含子
外显子
2．非编码区与非编码序列是否相同？为什么？
四、人类基因组计划
1．人类基因组：人体DNA所携带的全部遗传信息。
2．人类单倍体基因组：由24条双链DNA分子组成(包括1～22号常染色体的DNA与 两条性染色体DNA)。
3．人类基因组计划的主要内容：绘制人类基因组的四张图，即 、物理图、序列图和转录图。
X、Y
遗传图
?
思考探讨提示：
1．不遵循。
2．不相同，非编码区位于原核细胞基因和真核细胞基因的编码区的上游和下游，而非编码序列除非编码区外还包括真核细胞基因编码区中的内含子。
一、细胞质遗传与细胞核遗传的比较
比较项目 细胞质遗传 细胞核遗传
子代性状 总表现出母本性状 父本、母本性状都有可能
正交、反交 结果不同，表现母系遗传 结果相同，表现显性性状(一般)
性状分离比 F1可有性状分离，但无一定性状分离比 F1有一定的性状分离比(3∶1)
基因载体 质基因(线粒体、叶绿体内裸露的DNA分子) 核基因(位于染色体DNA上)
基因数量 与线粒体、叶绿体数量成正比 与细胞核中染色体组数成正比
传递途径 卵细胞 卵细胞和精子
分配特点 随机分配 具均分机制
分配特点 随机分配 具均分机制
比较项目 细胞质遗传 细胞核遗传
是否遵循孟德尔规律 不遵循孟德尔规律 进行有性生殖时遵循孟德尔规律
传递特点及机理 ①表现为母系遗传：受精卵中的细胞质几乎都来自卵细胞②后代不呈现一定的分离比：减数分裂形成生殖细胞时，细胞质内的遗传物质随机地、不均等地分配到子细胞中 ①受精卵的细胞核内的染色体一半来自父方，一半来自母方②F1减数分裂形成配子时，等位基因分离(非同源染色体上的非等位基因自由组合)，形成了不同类型但数目相等的配子
联系 化学本质均为DNA，既具有一定的独立性，又能相互影响，共同控制着生物的遗传
不呈现一定的分离比≠无性状分离
1．细胞质遗传的特点是无论正交或反交，F1总表现为母本性状，以下解释中正确的是 (　　)
A．受精卵中的细胞质几乎全部都来自卵细胞
B．来自母方的基因都是显性基因
C．细胞质遗传是一种无性生殖
D．具有细胞质遗传特点的生物都是纯合子
【解析】　细胞质遗传是指生物的性状由细胞质内遗传物质控制的一种遗传现象。在有性生殖过程中，受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞，因此受精卵的细胞质基因与卵细胞的细胞质基因相同。
【答案】　A
2．(2009年安徽黄山一检)关于花斑紫茉莉质体的遗传说法不正确的是 (　　)
A．花斑紫茉莉植株的形成说明有丝分裂时细胞质基因也会不均等分配
B．花斑紫茉莉植株白色枝条的体细胞中没有催化叶绿素合成的酶的基因
C．花斑紫茉莉植株的枝条不一定都表现为花斑性状
D．花斑性状由质基因控制，遵循基因分离定律，但不遵循基因自由组合定律
【解析】　花斑性状由质基因控制，后代会出现性状分离，但是不会出现一定的分离比，不遵循基因分离定律，也不遵循自由组合定律。
【答案】　D
二、原核细胞与真核细胞基因结构的比较
1．比较
原核细胞基因结构 真核细胞基因结构
编码区 结构 连续的，不存在内含子与外显子 间隔的、不连续的，有内含子与外显子
功能 编码蛋白质 外显子编码蛋白质
非编码区 位置 均位于编码区的上游和下游
功能 有调控遗传信息表达的核苷酸序列
转录产物 成熟的mRNA 初级转录产物，需割掉内含子的转录部分才成为成熟的mRNA
相同点 都有编码区和非编码区，在非编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列，在编码区上游均有RNA聚合酶结合位点
2.DNA、基因及基因的表达之间的数目关系
(1)DNA、基因、基因的表达(以原核细胞的基因为例)
(2)数目关系：氨基酸数目∶mRNA的碱基数目∶基因(DNA)的碱基数目＝1∶3∶6(至少)
(3)真核生物中氨基酸数目<基因中碱基数/6的原因分析：
①基因结构中存在不能编码蛋白质的非编码区。
②编码区中内含子部分不能编码蛋白质。
③外显子中含有与转录为终止密码相对应的脱氧核苷酸序列。
(4)在数量上外显子数量比内含子数量多1个。
(5)编码区在整个基因中所占比例较小，而具调控作用的非编码区所占比例较大，说明了真核细胞基因结构及其功能的复杂性。
(1)RNA聚合酶的结合位点是转录的开始点，是基因非编码区的一部分，不要和mRNA中的起始密码(翻译的开始点)混淆。
(2)无论核基因还是质基因，其基因结构都是相同的，都包括编码区和非编码区。
(3)真核生物基因结构中的非编码序列包括非编码区和内含子，原核生物的非编码序列即为非编码区。
3．科学工作者分离得到了某生物的基因A，将其解离成两条单链，用其中一条与基因A的信使RNA杂交配对，结果如右图所示，对此合理的解释是
(　　)
A．基因A来自真核生物或原核生物
B．1～7代表了基因A中编码蛋白质的序列
C．1和7位于基因结构中的非编码区
D．2、4、6属非编码序列
【解析】　原核生物基因结构的编码区无内含子和外显子，转录出mRNA，进而编码蛋白质，即原核细胞基因的编码区的一条链与其转录出的mRNA应完全配对，不会形成突出状的环。真核生物基因结构的编码区中有内含子和外显子，内含子和外显子虽都能转录为相应的RNA片段，但在形成mRNA时，内含子转录部分被切去，外显子转录部分拼接成mRNA，因此，真核生物基因的编码区的一条链与其转录出的mRNA不能完全配对，内含子部分会突出形成环，由此可判断基因A来自真核生物。图中2、4、6表示内含子部分，内含子属非编码序列。只有编码区才能转录，因此，1～7都位于编码区内。
【答案】　D
(2009年洛阳模拟)下列关于细胞质遗传的叙述中，不正确的说法是 (　　)
A．子代常表现为母本的性状
B．后代的性状不会出现一定的分离比
C．细胞质遗传和核遗传各自独立遗传
D．与细胞质遗传有关的细胞器有叶绿体和线粒体
【解析】　对真核细胞来说，细胞质基因存在于叶绿体或线粒体中，细胞质遗传表现为母系遗传，即子代表现为母本性状，杂交的后代性状不出现一定的分离比。细胞质基因的表达往往要受细胞核基因的影响，而不是独立遗传。
【答案】　C
(2009上海生物)某条多肽的相对分子质量为2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是 (　　)
A．75对碱基　　　　 B．78对碱基
C．90对碱基 D．93对碱基
【解析】　设该条肽链由n个氨基酸脱水缩合形成，则110n－(n－1)×18＝2 778，可解n＝30个。考虑终止密码子，mRNA上有31个密码子，则对应基因中至少有31×3＝93对碱基。
【答案】　D
细胞质遗传与细胞核遗传的判断方法
(1)从来源角度分析，遗传物质来自细胞质，则为细胞质遗传。
(2)从杂交后代分离比分析，没有固定分离比的，可能为细胞质遗传。
(3)从正反交结果分析
①方法：正交和反交。
②结果：正交反交F1(种子或植株)结果相同——细胞核遗传。正交反交F1(种子或植株)结果不同——可能是细胞质遗传或细胞核遗传。
③注意：细胞核遗传正反交结果可能不同，判断时注意是否有性状与性别相联系的现象。若观察的性状不是F1的，也容易使判断结果发生错误，如F1种皮性状需要在F1植株上观察，而非在当年杂交母本植株上观察。
(2009年山东师大附中质检)据报道：日本奈良尖端科学技术学院大学研究小组成员成功地把高活性蓝藻的与光合作用相关基因植入烟草叶绿体的DNA中，该转基因烟草的生长周期大大缩短，光合作用速率增长70%，植物高度提高40%，淀粉含量增加70%。该小组正在利用水稻和小麦进行有关实验，希望能帮助粮食增产。
请分析回答：
(1)蓝藻是原核生物，其基因可以转移整合到烟草(真核生物)的叶绿体上，并成功表达，这表明___________。
(2)该转基因烟草不同于核转基因植物的突出优点之一是可避免转入的基因通过花粉扩散造成生态危机，其原因是____________________________________________。
(3)为使该转基因烟草快速繁殖，可采用组织培养技术。具体过程为：芽尖组织→愈伤组织→具生根发芽能力的结构→根、芽→试管苗，若欲制造转基因烟草的人工种子，应取上述过程的________________作为胚状体，包裹上人工种皮。
(4)该转基因烟草之所以光合作用速率比普通烟草高，主要原因是二者的叶绿体成分可能存在着哪些差别(除核酸外____________________________________________。
(5)为了验证“高活性蓝藻光合作用相关基因是转移到叶绿体内而不是转移到染色体上”，请设计一个实验方案，写出实验方法步骤和预期结果。
方法步骤：_________________________________。
预期结果：________________________________。
【答案】　(1)①二者的DNA结构相似，②二者共用一套遗传密码子　(2)花粉中几乎不含质基因　(3)具有生根发芽能力的结构　(4)酶的种类和活性；色素的种类和含量
(5)方法步骤：
①做两组杂交实验：正交，P：转基因烟草♀×普通烟草♂反交，P：普通烟草♀×转基因烟草♂；②将正交和反交所得的F1种子分别播种在适宜烟草生长的相同环境中，观察、比较二者的性状表现
预期结果：正交后代植株表现出转基因烟草性状。反交后代植株表现出普通烟草性状
1．(2010年河南省三门峡市阶段性考试)右图表示人体某蛋白基因与其信使RNA分子杂交的结果，下列说法合理的是
(　　)
a．图中②④⑥⑧表示DNA/RNA的杂交体，①③⑤⑦⑨表示单链DNA部分
b．若①端示编码区的上游，则该区域有RNA聚合酶结合的位点
c．若某一初级卵母细胞的一条染色单体上的该基因发生了突变，则最终产生的卵细胞携带该突变基因的概率是1/4
d．DNA/RNA杂交体区域的碱基对组成只有A—U.G—C.
A．只有a、b　　　　　　　 B．只有b、c
C．只有a、c、d D．只有a、b、c
【答案】　D
2．(2010年四川成都一中月考)甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是 (　　)
A．甲方法获得的基因片段和DNA分子上该基因片段碱基序列相同
B．乙方法获得的基因片段和DNA分子上该基因片段长度不完全相同
C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料
D．乙方法需要逆转录酶参与
【答案】　C
3．(2010年山西省金谷中学一模)下列关于细胞质遗传的说法不正确的是 (　　)
A．细胞质遗传不遵循基因的分离定律和自由组合定律，后代不出现性状分离
B．在细胞质遗传中，F1的性状几乎全部由母本决定
C．线粒体和叶绿体中含有少量遗传物质的遗传属于细胞质遗传
D．细胞质遗传是由细胞质中的遗传物质控制的
【答案】　A
4．(2010年云南师大附中月考)将具有条斑病叶水稻的花粉授到非条斑病叶水稻的柱头上，得到的子代水稻全部为正常叶，若将正常叶水稻的花粉授到条斑病叶水稻的柱头上，得到的子代水稻全部为条斑病叶，控制这一性状的基因最可能是在
(　　)
A．某一对同源染色体上 B．水稻细胞的线粒体上
C．水稻细胞的叶绿体上 D．水稻细胞的核糖体上
【答案】　C
5. (2010年河北唐山高中摸底)2008年10月8日，下村修、沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在生命科学的各个领域已得到广泛的应用。脂质体介导的绿色荧光蛋白基因转染骨髓间质干细胞后能安全、有效地表达，是一种较为理想的干细胞示踪方法。下列对该过程的相关叙述，不正确的是
(　　)
A．脂质体的骨架由磷脂双分子构成，依赖流动性完成转染骨髓间质干细胞
B．在骨髓间质干细胞的核糖体上完成GFP基因的有效表达
C．GFP可以作为标签蛋白，研究干细胞的转移
D．若将GFP基因和灭活的病毒结合，转染骨髓间质干细胞后也会有效地表达
【答案】　D
6．(2009年四川理综)有人发现了一种受细胞质基因控制的大豆芽黄突变体(其幼苗叶片明显黄化，长大后与正常绿色植株无差异)。请你以该芽黄突变体和正常绿色植株为材料，用杂交实验的方法，验证芽黄性状属于细胞质遗传。(要求：用遗传图解表示)
【答案】　P　♀芽黄突变体×正常绿色植株♂
　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　F1幼苗均呈芽黄(黄化)
P　♀正常绿色植株×芽黄突变体♂
　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　F1幼苗均呈正常绿色

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