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1、第一章第一章 基因工程基因工程本专题包括基因工程的发展过程；DNA 重组技术的基本工具；基因工程的基本操作程序； 基因工程的应用；蛋白质工程的崛起等部分。 基因工程是一门 20 世纪 70 年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。也叫 DNA 重组技术。它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。 现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科，有关生物工程的内容，己成为近几年生物高 考的热点内容。其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及 应用前景将是近年命题的新热点。 基因工程操作的三种基本工具，四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问
2、题 能力的材料；另外，针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用，运用有关 的生物知识指导生产和实践，对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价，这也是高 考的另一热点。 有关基因工程的备考，今后高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：1.基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受 体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。2.转基因技术的应用：(1)转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂，抗倒伏的植 物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提 供了可能。(2)基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、
3、溶血栓的尿激酶原等。(3)基因治疗： 美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常 的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛 B 细 胞，从而维持机体血糖平衡。 （4）利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。地球上的 固氮途径有三条：生物固氮、工业固氮、高能固氮。其中，生物固氮是植物可利用氮的主要 来源。固氮生物在农业生产及氮循环中的作用。在氮循环中有特殊作用的几种微生物，要总 结其作用。在学习生物固氮在自然界中的意义时，要明确生物固氮是植物可利用氮的重要来 源，对氮循环与碳循环加以比较，认识这两种物质循环的差异；同时，
4、应具体分析氮循环中 几种微生物的特殊作用及其在生态系统中的地位。利用遗传工程培养基因固氮绿色植物有重 要应用价值，这也是生物高考命题的一个方面。 本专题所涉及的内容大都是社会热点、焦点问题，很可能成为遵循大纲，但又不拘泥于 大纲的高考题目的素材，要求我们要有足够的重视。 课标要求课标要求1、知识要求、知识要求 1）简述基因工程的诞生 2）简述基因工程的原理和技术 3）举例说出基因工程的应用 4）简述蛋白质工程 2、能力要求、能力要求 1）运用所学的 DNA 重组技术，模拟制作重组 DNA 模型，提高动手能力 2）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。 3）通过讨论、收
5、集资料等，提高收集资料、处理资料、撰写专题综合报告的能力 4）能利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，从而培养学生自主学习能力， 为终身学习、后续学习打下坚实的基础。 5）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。 6）通过引导学生在网上的探究活动，改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与，乐于 探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及 交流与合作的能力。 7）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，
6、开阔学 生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。 8）尝试运用基因工程原理，提出解决某一生产、生活上实际问题的方案。知识拓展知识拓展基因工程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人类需要的基因产物经典例题剖析经典例题剖析例 1切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受 精卵中，从而获得了“超级鼠”，此项技术遵循的原理是 A基因突变：DNARNA蛋白质 B基因工程：RNARNA蛋白质 C细胞工程：DNARNA蛋白质 D基因工程：DNARNA蛋白质 【解析】
7、此题既复习中心法则，又考察基因工程。由题所述是把牛和人的生长素基因注入 到鼠的受精卵中，应属于基因工程。 【答案】 D基础试题训练基础试题训练把兔控制血红蛋白合成的信使 RNA 加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成出兔的血红 蛋白，这说明 ( ) A.兔和大肠杆菌共用一套遗传密码子 B大肠杆菌的遗传物质是 RNAC兔的 RNA 和大肠杆菌的 RNA 携带相同的遗传信息 D兔控制血红蛋白合成的基因能进人大肠杆菌 2能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ） A单倍体育种 B杂交育种 C基因工程育种 D多倍体育种 3科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹” ，可以携带 DNA 分子。把它注射入组织中
8、，可 以通过细胞的内吞作用的方式进入细胞内，DNA 被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到 细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA 整合到细胞染色体中的过程，属于( ) A基因突变 B基因重组 C基因互换 D染色体变异4下列何种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育新的农作物优良 品种 ( ) A基因工程技术 B诱变育种技术 C杂交育种技术 D组织培养技术 5生物细胞中含有细胞质基因的结构是（多选）( )A. 细胞核和染色体 B染色体和核糖体 C线粒体和质粒 D线粒体和叶绿体创新应用训练创新应用训练1.利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段，将人的基
9、因转入细菌细 胞；第二阶段，将人的基因转入小鼠等动物的细胞。前两个阶段都是进行细胞培养，提取药 物。第三阶段，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物。 （1）将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制 。 （2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都具有双螺旋结构，都 是由四种 构成，基因中碱基配对的规律都是 。（3）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时，需要经过 和翻译两个步骤。 在翻译中需要的模板是 ，原料是 ，直接能源是 ，搬运工兼装配 工是 ，将氨基酸通过肽键连接成蛋白质的场所是 ， “翻译”可理解为将 由 个“
10、字母”组成的核酸“语言”翻译成由 个“字母”组成的蛋白质“语言”，从整 体来看 在翻译中充任着“译员”。2、如下图所示，在 a、b 试管内加入的 DNA 都含有 30 对碱基，四个试管内都有产物生成。 请回答：a b c d（1）a、d 两试管内的产物是相同的，但 a 试管内模拟的是 过程；d 试管内模拟 的是 过程。 （2）b、c 两试管内的产物都是 ，但 b 试管内模拟的是 过 程；c 试管内模拟的是 过程；b 试管的产物中 1 个分子中最多含有DNA ATP酶脱氧核 苷酸RNA ATP酶核糖核 苷酸DNA ATP 酶核糖核 苷酸RNA ATP 酶脱氧核 苷酸碱基，有 个密码子。 (3)d
11、 试管中与 a 试管相比，特有的酶是 。 3、 （2003 年上海高考题）艾滋病病毒（HIV）是一种球形的 RNA 病毒，HIV 侵染 T 淋巴细胞 并繁殖新一代病毒的过程示意图如下。请回答：（1）图中表示病毒正侵染淋巴细胞。进入寄主细胞的是病毒的_。 （2）遗传学上将过程称为_。 （3）和的信息传递过程分别称为_。 （4）HIV 有和两种类型，其中型又有 7 个亚型。型的基因组中 4 个主要基因的变异 率最高可达 22%。多达 100 种左右的 HIV 变异株是目前研制疫苗的主要困难，因此切断传播 途径是惟一行之有效的预防措施。HIV 众多变异类型是_的结果，这种变异特点与一 般生物的不同之
12、处是_，其原因是 _。 （5）2002 年 12 月 1 日是国际第 15 个_日。 （6）据最近研究认为，引起“严重急性呼吸系统综合症”（SARS）的病原体可能是 _。它和 HIV 一样，其遗传信息的传递是按照 _的规律进行的（可以用简图表达） 。4、有人提出“吃基因补基因” ，你是否赞成这种观点？试从新陈代谢的角度简要说明理由 。、 （05 上海）回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。 （1）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）加入细胞培养液中，不久在细胞核 中发现被标记的_、_、_。 （2）将从 A 细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞 B 中，当转入 _时
13、，其遗传信息在 B 细胞中得到表达并能够复制传给下一代；当转入_时， 在 B 细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。 （3）已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多 肽中含有“脯氨酸谷氨酸谷氨酸赖氨酸”的氨基 酸序列。 （脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨 酸的是 GAA、GAG；赖氨酸的是 AAA、AAG；甘氨酸的是 GGU、GGC、GGA、GGG。 ） （1）翻译上述多肽的 mRNA 是由该基因的_链转录的（以图中或表示） ，此 mRNA 的碱基排列顺序是：_。 （2）若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“GGCCTGAAGAGAAGT CCGGACTTCTCTTCA脯氨酸谷氨酸甘氨酸赖氨酸” 。写出转录出此段多 DNA 单链的碱基排列顺序：ZJFg_。参考答案：参考答案： 基础试题训练 1、A 2、C 3、B 4、A 5、C、D 创新应用训练 1、 （1）蛋白质的合成 （2）脱氧核苷酸 AT，GC； （3）转录 信使 RNA 氨基酸 ATP 转运 RNA 核糖体 4 20 转运 RNA 2、 （1）DNA 的复制 逆转录 （2）RNA 转录 RNA 的复制 30 10 （3）逆转录酶 3、
