2012届高考生物考点遗传与基因工程精讲精析复习教案。
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高考考点10遗传与基因工程
本类考题解答锦囊
本知识点主要是选修教材中的内容，是从基因分子水平上研究生物的遗传特点，在考试说明中要求较低，但是它是现代分子生物学中的前沿学科，又与人类健康有密切关系，故这类题在近几年的高考中所占比例越来越大。要做好这类题，首先要明确细胞质遗传的物质基础是：细胞质中的线粒体或叶绿体中有遗传物质DNA，且细胞质遗传的特点表现为母系遗传；真核基因与原核基因根据能否转录，都可以分成编码区和非编码区；而真核基因又根据能否编码氨基酸分为内含子和外显子；真核细胞核在一定条件下能表现出全能性。
Ⅰ热门题
Lebcr遗传性神经病是一种遗传病，此病是由线粒体DNA基因突变所致。某女士的母亲患有此病，如果该女士结婚生育，下列预测正确的是
A．如果生男孩，孩子不会携带致病基因
B．如果生女孩，孩不会携带致病基因
C．不管生男或生女，孩子都会携带致病基因
D．必须经过基因检测，才能确定
高考考目的与解题技巧：本题考查细胞质遗传的特点一母系遗传。解此题的关键是：此病是由线粗体DNA基因突变所至，如果女性有病，那么它产生的卵细胞中肯定有线粒体，肯定有致病基因，所以不管生男生女肯定有致病基因，肯定有痛。
考查细胞质，遗传(母系遗传)的特点。细胞质遗传的物质基础是细胞质、线粒体和叶绿体中的DNA物质。在受精卵中的细胞质主要来自母本。这样受细胞质DNA控制的性状实际上是由卵细胞传递下来的，使得子代总是表现出母本的这些性状。在该考题中，由于该女士的母亲患有Leber，则该女士必定患有该病，当该女士结婚生育时，其子女必定患病。
C
1下列哪项不是基因上程中经常使用的用来运载目的基因的载体
A．细菌质粒B．噬菌体
C．功植物病毒D．细淌核区的DNA
答案：D指导：细菌核区的DNA目前还未被利用作基因工程的运载体。
2与大肠杆菌十乳糖苷酶基因表达无关的是
A．乳糖B．操纵子
C．半乳糖D．启动子
答案：C指导：半乳糖苷酶基因表达产生半乳糖苷酶，半乳糖苷酶把乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，所以半乳糖与半乳糖苷酶表达无关。
3真核牛物编码蛋白质的基因经转录产生有功能的成熟的信使I{NA的过程是
A.转录后直接产生的估使RNA
B．将内含子转录部分剪掉，外显f转录部分拼接而成
C.将外显子转录部分剪掉，内含子转录部分拼接而成
D．A、B、C、三种情况都有
答案：B指导：真核细胞的基因结构编码区是间隔的不连续的。能够编码蛋白质的序列称外显子，不能够编码蛋白质的厅列称内含子，该基因经转录后的mRNA需加工，即将内含子转录部分剪掉，外显子转录部分拼接而成成熟的mRNA。
4成的一种蛋门质，决定其结构的基因
A．在原核牛物中较长
B．在真核牛物中较K
C．在原核生物和真核生物中一样长
D．基因长度不依赖于原核或真核细胞的结构状态
答案：B指导：真核细胞中的结构基因是由内含子和外显子组成，在转录时，需把内含子转录部分剪切掉，把外显子转录部分拼接起来，而原核生物的结构基因没有内含子。
5人的一种凝血因子的基因有3能够编码2552个氨水酸，试计算凝血因子基因中外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例，从这个比例中可以得出什么结论?
答案：V
61978年美国科学家利用工程技术，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，产生出了人类胰岛素。请回答：
(1)上述人类胰岛素的合成是在___________进行的，其决定氨基酸排列顺序的mRNA的模板是由___________基因转录而来的。
答案：大肠杆菌核糖体人类胰岛素
(2)胰岛素含有51个氨基酸，由二条肽链组成，那么决定
它的合成的基因至少应含有碱基___________个，若核苷酸的平均分子量为300，则与胰岛素分子对应的mRNA的分子量应为___________；若氨基酸的平均分子量为90，该胰岛素的分子量约为___________。
答案：32010459003708
(3)不同生物间基因移植成功，说明这些生物共有一套___________，从进化的角度看，这些生物具有___________
答案：遗传密码共同的原始祖先
(4)某个DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明___________。
答案：基因是有遗传效应的DNA片段
(5)该工程应用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例。
答案：见指导
指导：(1)转录在细胞核内进行，翻译在细胞质内进行，蛋白质合成是在核糖体内进行。mRNA由DNA转录而来，决定胰岛素氨基酸排列顺序的mRNA由胰岛素基因转录而来。
(2)根据基因(DNA)上的碱基数：mRNA碱基数：氨基酸数=6：3：1，所以，该慕因中至少应含有碱基数32010个；该mR-NA的分子量为51x3x300：45900。根据肽键数：氨基酸数—肽链数，所以合成该胰岛索时，形成的肽链数等于失去的水分子数：51—2：49；则该胰岛素的分子量为51X90—49X18；3708。
(3)胰岛素基因移植人大肠杆菌，并在大肠杆菌体内得以表达产生厂胰岛索，说明生物中的遗传密码都是一样的。从进化的角度看，这也说明这些生物有着共同的原始祖先。
(4)因为慕因是遗传效应的DNA片段，是遗传的基本单位。
(5)将抗病毒基因嫁接到水稻体中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移人猪体内，培育产生人血的猪；将干扰素基因移人细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。
Ⅱ题点经典类型题
拟)目前有关国家正在联合实施一项“人类基因组计划”。这项计划的目标是绘制四张图，每张图均涉及人类一个染色体组的常染色体和性染色体。兵体情况如下：两张图的染色体上都表明人类全部的大约10万个基因的位置(其中一张图用遗传单位表示基因间的距离，另一张用核苷酸数目表示基因间的距离)；一张图显示染色体上全部DNA约30亿个碱基对的排列顺序；还有一张是基因转录图。参与这项计划的有荚、英、日、法、德和中国的科学家，他们成计划的90％划全部完成。
参与这项计划的英国科学家不久前宣布，已在人类第22号染色体上定位679个基因，其中55％是新发现的，，这些基因主要与人类的先天性心脏病、免疫功能低下和多种恶性肿瘤等有关。此外还发现第22染色体上约160个基因与鼠的基因具有相似的碱基顺序。参加这项计划的中国科学家宣布，在完成基因组计划之后，将重点转向研究中国人的基因，特别是与疾病相关的基因；同时还将应用人类基因组大规模测定碱基顺序的技术，测定出猪、牛等哺乳动物基因组的全部碱基顺序。试根据以上材料回答F列问题：
(1)“人类基因组计划”需要测定人类的24条染色体的基因和碱基顺序。试指出是哪24条染色体?为什么不是测定23条染色体?
(2)在上述24条染色体中，估计基因的碱基对数目不超过全部DNA碱基对的10％。试问平均每个基因最多含有多少个碱基对?
(3)你认为完成“人类基因组计划”有哪些意义?高考考目的与解题技巧：考查人类基因组计划的研究内容、意义和考生的阅读理解能力，解题的关键是要知道男性的性染色体组成为XY，由于X和Y上的基因存在差别，所以这一对同源染色体都要分析。在生物体内的DNA中，不是所有片段都有遗传效应，而是有许多片段致使其连接或调控作用，没有遗传效应。
(1)人类的体细胞中含有23对同源染色体，其中有22对常染色体(AA)和一对性染色体(XX或XY)。22对常染色体在男性和女性间相同，只要分析每一对中的1条即可；女性的性染色体组成为XX，男性的性染色体组成为XY，由于X和Y上的基因存在着差别，所以X和Y这一对同源染色体都需要分析。因此人类基因组计划需要分析22条常染色体和X、Y两条性染色体，共24条染色体。
(2)由于人类的全部基因大有10万个，染色体上大约有30亿个碱基对，而且经估计基因的碱基对数目不超过全部DNA碱基对的10％，所以：
10万个基因中的碱基对数目：30亿×10％=3亿(个)
平均每个基因中的碱基对数目；3亿／10万=3000(个)
(3)“人类基因组计划”同其他许多科学发现一样，都是一把“双刃剑”，既具有正面的有益影响，也具有负面的影响，，对于新的科学成果，都要从正反两个方面进行认识，以能扬长避短，更好地让新科技发挥现代科技的巨大作用为人类服务。
(1)22条常染色体和X、Y两条性染色体。因为X和Y两条性染色体之间具有不相同的基因和碱基序列，所以一共测定24条染色体(2)3000个(3)有利于各种遗传病的诊断和治疗；有利于进一步了解基因表达的调控机制和细胞生长、分化和个体发育的机制；有利于了解生物的进化；推动生物高新技术的发展并产生巨大的经济效益。
1拟)植物学家培育抗虫棉时，对目的基因作了适当的修饰，使得目的基因在棉花植株的整个生长发育期都表达，以防止害虫侵害。这种对目的基因所作的修饰发生在
A．内含子B．外显子
C.编码区D．非编码区
答案：D指导：考查知识点为基因的结构和功能及基因工程，生物细胞中的基因通常在生物生长发育的不同时期选择性表达，基因中调控基因表达的是非编码区的调控序列。
2拟)某蛋白基因结构包括4个内含子，5个外显子，整个基因结构含有2400个碱基对，能编码280个氨基酸，则该基因结构中外显子碱基所占比例为
A．35％B．70％C．42．5％D．17．5％
答案：A指导：整个基因能编码280个氨基酸，即外显子转录形成的mRNA有碱基数280x3：840个，外显子含有的碱基对为840对，则基因结构中外显子碱基所占比例为35％。
3拟)下列关于生物工程中常用的几种酶的叙述中，错误的是
A．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，能用于提取目的基因
B．DNA连接酶可把目的基因与运载体黏性末端的碱基黏合，能形成重组DNA
C．纤维素酶、果胶酶可分解细胞壁，能用于植物体细胞杂交
D．胰蛋白酶能使动物组织分散成单个细胞，能用于动物细胞培养
答案：B指导：A项为限制酶的特点及作用，故A对，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，故可用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁，形成原生质体用于植物体细胞杂交，故C对。胰蛋白酶能分解动物细胞之间的纤维蛋白等，使动物组织分散为个细胞，利于动物细胞培养，故D对，DNA连接酶，连结的是目的基凶与运载体黏性末端的脱氧核糖和磷酸，碱基靠氢键相连，不需酶的催化，故B错。
4拟)如下图，两个核酸片段在适宜条件下，经K酶的催化作用，发生下述变化，则X酶是
A.连接酶B．RNA聚合酶
C.DNA聚合酶D．限制酶
答案：A指导：DNA连接酶作用是将两个黏性末端的磷酸和脱氧核糖连接在一起；RNA聚合酶是在RNA复制或转录过程中，把脱氧核苷酸连接在一起；DNA聚合酶是在DNA复制过程催化脱氧核苷酸的聚合反应；限制酶是在获取目的基因时识别特定的碱基序列，切出黏性末端。
5拟)下列关于基因工程的叙述，正确的是
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．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
D．为育成抗除草剂的作物新品种，导人抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
答案：B指导：基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的基因复制出来，加以修饰改造，然后导人另一种生物的细胞里定向地改造生物的遗传性状。在实际操作中一定要注意用同一种限制性内切酶来处理目的基因DNA和运载体基因DNA，使它们产生相同的黏性末端。
6拟)采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导人目的基因的做法正确的是
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码霉素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中
③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养
④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵
A.①②B．②③C．③④D．④①
答案：C指导：基因工程一般要经历四个步骤：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导人受体细胞和目的基因的检测和表达。所以在导入目的基因前，首先要获得目的基因即本题中的编码毒素蛋白的DNA序列，然后要将目的基因与运载体结合即与细菌质粒重组。完成上述两步以后才将目的基因导入受体细胞即棉的体细胞或受精卵，目基因导人受体细胞后，可随受体细胞的繁殖而复制．，所上述③④操作是正确的。①将毒索蛋白注射到棉受精卵中，没有获得目的基因。②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中没有将目的基因与受体细胞结合，所以①②是错误的操作。
7拟)鸡的输卵管细胞能合成卵清蛋白，红细胞能合成β-珠蛋白，胰岛细胞能合成胰岛素。用编码上述蛋白质的基因分别做探针，对三种细胞中提取的所有DNA进行杂交实验；用同样的三种基因片段做探针，对上述三种细胞中提取的所有RNA进行杂交实验，实验结果如下表。下列是关于该实验的叙述，正确的是
卵清蛋白基因β-珠蛋白基因胰岛素基因
DNA输卵管细胞+++
红细胞+++
胰岛细胞+++
RNA输卵管细胞---
红细胞-+-
胰岛细胞--+
“+”表示杂交过程中有杂合双链“-”表示杂交过程中没有杂合双链
A.胰岛细胞中只有胰岛素基因
B．上述三种细胞的分化是由于细胞发育过程中某些基因被丢失所致
C．在红细胞成熟过程中有选择性地表达了β-珠蛋白基因
D．在输卵管细胞中无β-珠蛋白基因和胰岛素基因
答案：C指导：同一动物体内的所有体细胞，都是由受精卵经过有丝分裂形成的，所含的DNA是相同的，但是由于不同细胞所表达的基因不同，由基因所转录形成的RNA也不同。所以在题中红细胞能合成β—珠蛋白质是由于在成熟的红细胞中有选择性地表达了有关的基因。
8糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致西方发达国家把它列为第三号“杀手”。目前对糖尿病I型的治疗，大多采用胰岛素治疗。
这种治疗用的激素过去主要从动物(如猪、牛)中得到。自70年代遗传工程(又称基因工程)发展起来以后，人们开始采用这种高新技术生产，其操作的基本过程如下图所示：①图中的质粒存在于细菌细胞内，从其分子结构看，可确定它是一种___________。根据碱基配对的规律，在连接酶的作用下，把图中甲与乙拼起来(即重组)，若a段与b段的碱基序列分别是AATTC和CTTAA，则b段与c段分别是___________。
答案：DNA分子；TrAAG和CAATr
②细菌进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成二个，二个变成四个……，质粒的这种增加方式在遗传学上称为___________。目的是基因通过活动(即表达)后，能使细菌产生治疗糖尿病的激素。这是因为基因具有控制___________合成的功能。它的过程包括___________和___________两个阶段。
答案：半保留复制蛋白质转录翻译
指导：考查基因工程的具体应用。由于所有生物在合成蛋白质的时候用同一套密码子，所以把人的合成胰岛素基因转到细菌中，在细菌中可以合成人的胰岛素。
Ⅲ新高考探究
1链孢霉有生长正常的野生型和生长缓慢的突变型，人们将突变型链孢霉的细胞核与野生型的细胞核互换之后，发现这两种链孢霉的生长状况并没有改变。这说明链孢霉的生长受到下列哪种物质的影响
A.细胞核中的DNAB．细胞质中的DNA
C．细胞质和细胞核中的DNAD．细胞质中的蛋白质
答案：B指导：考查DNA的分布、细胞质遗传的特点及其物质基础。由于更换细胞核没有改变链孢霉的生长状况，所以细胞核中的DNA不控制链孢霉的生长，那么只能由细胞质中DNA控制。
2酵母菌为单倍体细胞。其菌落有大、小两种类型。在一条件下可以进行有性生殖。人们发现：当大菌落中的细胞与小菌落中的细胞融合为二倍体的合子后，经过减数分裂形成孢子，再由孢子经过出芽生殖形成菌落。其中98％～99％的菌落为大菌落，经出芽生殖的后代中有极少数为小菌落1％～2％的菌落为小菌落，经出芽生殖的后代都为小菌落。酵母菌出现这些现象的原因是
A.减数分裂过程中细胞分配不均匀导致的
B．减数分裂过程中细胞质分配不均匀导致的
C.出芽生殖过程中细胞质分配不均匀导致的
D．细胞分裂过程中细胞质分配不均匀导致
答案：D指导：考查细胞质遗传及其遗传物质的分配特点。由于合子减数分裂形成的孢子中大、小菌落的数量不等，说明酵母菌的菌落大小不是细胞核基因控制的。合子中的细胞质主要来自大菌落细胞，少部分来自小菌落细胞。在减数分裂过程中，来自两种细胞的细胞质混合在一起重新随机分配。多数孢子的细胞质是异质的，主要含有大菌落细胞的细胞质；极少数孢子的细胞质是同质的，只含有大菌落细胞
的细胞质或小菌落细胞的细胞质。在孢子的出芽生殖过程芽体则只能产生小菌落芽体，如图。
3细菌与酵母菌的基因结构上的相同点是
A.在非编码区都有RNA聚合酶结合位点
B．在编码区都含有内含子和外显子
C非编码区都在编码区的上游
D．非编码区都在编码区的下游
答案：A指导：考查原核细胞和真核细胞的基因结构及其特点。无论原核细胞的基因还是真核细胞的基因，都包括苎编苎区和编码区两部分，其中非编码区位于编码区的上游和下游，在上游的非编码区都含有调控基因表达的序列，如RNA聚合酶结合位点。在编码区中，原核细胞的基因编码区是连续的，不间隔的；真核细胞的基因编码区中含有内含子和外显子，因而其编码区是不连续的、间隔的。
4科学家在对真核细胞中线粒体和叶绿体的起源进行研究时发现，线粒体和叶绿体除外膜结构外，其余部分的结构和功能分别与异养好氧型细菌、光能自养型细菌极为相似(如DNA为环状，无蛋白质结合等)。在长期的生物进化过程中，这些DNA分子与细胞核中的DNA分子在功能上形成了一定的互作联系，在遗传学上称为核质互作，它们共同维持着生物的遗传。那么，线粒体和叶绿体中的基因在结构上与核基因的关系是
A.基因中的碱基序列完全相同
B．基因结构完全不相同
C．基因结构有的相同，有的不同
D．基因结构不完全相同
答案：B指导：考查原核细胞和真核细胞基因结构的差异。无苎是质基因还是核基因，它们的功能之所以不同，是因为它们的碱基序列所代表的遗传信息是完全不同的；尽管它们都有编码区和非编码区，但在编码区，质基因的编码是连续的，而核基因的编码是不连续的。
5“人类基因组计划”的实施有助于人们对自身生命本质的认识。与此同时，由我国科学家独立实施的“二倍体水稻基因组测序工程”成，标志着我国对水稻的研究达到了世界领先水平。那么，该工程的具体内容是指
A.测定水稻24条染色体上的全部基因序列
B．测定水稻12条染色体上的全部基因序列
C．测定水稻12条染色体上的全部碱基序列
D．测定水稻12条染色体上基因的碱基序列
答案：C指导：考查对“人类基因组计划”内容的理解和知识迁移能力。
6“人类基因组计划”实施和成功具有划时代的伟大意义，必将对人类自身产生深远的影响。下列关于对“人类基因组计划”的说法中，不正确的一项是
A.对人类各种遗传病的诊断和治疗具有重要意义
B．有助于对人类生长发育过程和进化过程的认识
C．有助于人类对自身基因的表达调控过程的了解
D．推动生物高新技术的发展，开发人类的DNA资源
答案：D指导：考查对“人类基因组计划”的认识。人体的新陈代谢、生长发育、繁殖、衰老和死亡等各项基本生命活动都直接或间接地受到遗传物质的控制。因此，通过“人类基因组计划”揭示出人体内的遗传信息及其调控表达的机制，就可以通过一定的技术进行控制。但是如果利用这些技术来开发人类的DNA资源，不仅有悖伦理道德，而且会导致不可想像的后果，如制作DNA武器等。
7在基因工程过程中使用到限制性内切酶，其作用是
A．将目的基因从染色体上切割出来
B．识别并切割特定的DNA碱基序列
C．将目的基因与运载体结合
D．将目的基因导人到受体细胞内
答案：B指导：考查基因工程过程中的各种操作工具的作用。DNA限制性内切酶具有专一性，一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子；在切割出目的基因的同时，需要用同一种限制酶切割质粒DNA；限制酶不能直接从染色体上切割目的基因。将目的基因与运载体的结合要使用DNA连接酶。将目的基因导
8下图是将人的生长激素基因导人细菌B细胞内制造“工程菌”R示意图，所用栽体为质粒A。已知细菌B细胞内不含有质粒A，也不含有质粒A上的基因，质粒A导人细菌B后，A上的基因能得到表达。请回答下列问题。
(1)人工合成目的基因的途径一般有_______法和_______法。
答案：逆转录化学合成
(2)将目的基因和质粒相结合形成重组质粒(重组DNA分子)的过程中，首先用_______处理目的基因和质粒，使之形成_______，然后再用处理使之结合，形成重组质粒。
答案：同一种限制酶(同一种DNA限制性内切酶)互补的黏性末端DNA连接酶
(3)目前把重组质粒导人细菌细胞时，效率还不高。导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导人质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导人的是重组质粒。此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒。将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A或重组质粒的细菌，反之则没有。使用这种方法鉴别的原因是质粒的结构中含有_______，使得细菌具有了_______能力，该结构在基因工程中通常被称作_______。
答案：抗氨苄青霉素基因抗药标记基因
(4)若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养，会发生的现象是_______。原因是_______。你认为这种处理结果所具有的生态学意义是_______。
答案：细菌全部死亡目的基因插入到抗四环素基因中而破坏了抗四环素基因的结构，细菌对四环素失去抗药性可用四环素杀死散失的工程菌，防止造成环境污染和危害
(5)导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标记是_______，目的基因成功表达的过程包括_______和_______。
答案：工程菌合成出入的生长激素转录翻译
指导：综合考查基因工程的方法过程、遗传信息的表达过程以及考生分析问题的能力。
(1)提取目的基因的途径有两条，一是利用“鸟枪法”从供体细胞中直接分离出目的基因；二是人工合成途径，其中包括“逆转录法”和“化学合成法”。
(2)获得目的基因后，需要将目的基因与质粒(运载体)结合。此时必须用同一种DNA限制性内切酶切割目的基因和质粒DNA，使二者之间形成互补的黏性末端；然后利用DNA连接酶将目的基因和质粒DNA的互补黏性末端连接起来，形成重组质粒。
(3)根据题意和图示，质粒A中含有两种抗药。这样的重组质粒一旦导入细菌B细胞，则细菌B细胞就具有抗氨苄青霉素能力，可以在含有氨苄青霉素的培养基上生长，表明含有目的基因的重组质粒导人细胞。质粒上的抗药基因，不仅起到了筛选细胞的作用，而且起到了标记基因的作用。
(4)从图示中可以看出，目的基因(生长激素基因)被插入到质粒上的四环索抗性基因的中间，使得四环素抗性基因的结构被破坏，质粒A失去抗四环素的功能。于是该“工程菌”能够在含有氨苄青霉素的培养基-匕生长，但不能在含有四环素的培养基上生存。由于该“工程菌”含有人的生长激素基因，能够大量合成人的生长激素，如果该“工程菌”一旦散失到环境中造成危害，町以利用四环素消灭该“工程菌”。
(5)基因—工程的最终结果是让目的基因在受体细胞中表达，通过转录和翻译，合成出相应的蛋白质。
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基因突变是基因分子结构的变化，只有基因突变才能产生新的基因，进而形成等位基因，产生新的性状，它是生物进化的主要原因，但是由于DNA分子结构稳定，所以以DNA为遗传物质的生物，基因突变率非常低，而以DNA为遗传物质的生物，如某些病毒，突变率就会稍高一点。
自然界中一种化物某一基因及其二种突变基因决定的蛋白质的部分氨基酸序列如下：
正常基因梢氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸
突变基因1精氨酸苯丙氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸
突变基因2精氨酸亮氨酸亮氨酸苏氨酸脯氨酸
突变基因3精氨酸苯丙氨酸苏氨酸酪氨酸丙氨酸
根据上述氨基酸序列确定这三种突变基因DNA分子的改变是
A．突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3为一个碱基的增添
B．突变基因2和3为一个碱基的替换，突变基因1为一个碱基的增添
C．突变基因1为一个碱基的替换，突变基因2和3为一个碱基的增添
D．突变基因2为一个碱基的替换，突变基因1和3为一个基因的增添
高考考目的与解题技巧：考查基因突变后，密码子改变丁，所合成的蛋白质是否一定会改变。在本题中要知道，合成生物蛋白质的氨基酸共有20种，但决定氨基酸的密码子有61种，所以对某种氨基酸来讲，有可能有几种密码子决定。
基因在指挥蛋白质合成时，有严格的碱基密码，一个碱基的改变就全造成密码不同，tRNA携带的氨基酸发生错误，从题目所示的情境可以看出，突变基因1和2为一个碱基的替换，突变基因3是一个碱基的增添，从而导致DNA分子的改变。
A
1人类16号染色体上有一段DNA序列决定血红蛋白的氨基酸组成，这个DNA序列的某一对碱基发生改变而引起镰刀型贫血症，这种改变属于
A.3基因突变B．基因重组
C．染色体结构的变化D．染色体数目的变化
A指导：考查基因突变的原因。基因突变是指DNA分子结构的改变，包括碱基对的增添、缺失和改变，从而改变了遗传信息。
2据调查统计，近年来我国青少年的平均身高有所增加，与此现象有关的是
A．基因突变
B．营养素供给充分
C.食人生长激素(蛋白质化合物)
D．染色体变异
答案：B指导：考查生物变异的原因。基因突变和染色体变异属于遗传物质的改变，这些突变能够对种群进化产生普遍影响，但需要一个漫长的时间过程，因此青少年在近几年身高的增加，不可能是遗传物质的改变引起的。尽管青少年身高的增加与生长激素有关，但由于生长激素属于蛋白质，在人体食人后会被消化成氨基酸而失去作用，所以食人生长激素不会对人体产生影响。近几年来随着我国人民生活水平的不断提高，营养素的供给量明显增多，是青少年身高增加的主要原因，这属于环境条件引起的变异。
3下面叙述的变异现象，可遗传的是
A．割除公鸡和母鸡的生殖腺并相互移植，因而部分改变第二性征
B．果树修剪后所形成的树冠具有特定的形状
C．用生长素处理未经受粉的番茄雌蕊，得到的果实无籽
D．开红花的一株豌豆自交，后代部分植株开白花
答案：D指导：A、B、C选项都是人工利用激素的作用来改变生物的性状，由于其遗传物质没有发生改变，因此变异性状不能遗传。D选项所述的是杂合体自交出现隐性性状的现象，由于其基因组成发生了变化，所以改变的性状能够遗传下去。
4在一块栽种红果番茄的田地里，农民发现有一株番茄的果是黄色的，这是因为该株番茄
A.发生基因突变B．发生染色体畸变
C.发生基因重组D．生长环境发生变化
答案：A指导：番茄栽种在同一田地里，D可以排除。而发生染色体畸变往往涉及多个性状的改变，B也可排除。生物在同一性状中出现了前所未有的性状，可认为是发生了基因突变。
5人类的正常血红蛋白(HbA)β链第63位氨基酸是组氨酸，其密码子为CAU或CAC。当β链第63位组氨酸被酪氨酸(UAU或UAC)替代后，出现异常血红蛋白(HbM)，导致一种贫血症；β链第63位组氨酸被精氨酸(CGU或CGC)所替代而产生的异常血红蛋白(HbZ)将引起另一种贫血症。
(1)写出正常血红蛋白基因中，决定β链第63位组氨酸密码子的碱基对组成。
(2)在决定β链第63位组氨酸密码子的DNA三个碱基对中，任意一个碱基对发生变化都将产生异常的血红蛋白吗?为什么?
答案：(1)
(2)不一定。原因是当中的第三对碱基发生A．T→GC或GC→AT变化后，产生的遗传密码为CAC或CAU，仍然是组氨酸的密码子，因而不影响产生正常血红蛋白。
指导：根据中心法则，基因中碱基的排列顺序决定了信使RNA中的碱基排列顺序(信使RNA中决定氨基酸的三个相邻的碱基，被称为“密码子”)，信使RNA进入细胞质后与核糖体结合起来，指导蛋白质的合成。血红蛋白异常，归根到底是由于基因中碱基的排列顺序改变引起的。由于组成蛋白质的氨基酸只有20种，而遗传密码有61种，故一种密码子决定一种氨基酸，而一种氨基酸可由几种密码子决定。
6艾滋病病毒(HIV)是一种球形的RNA病毒，HIV有I和Ⅱ两种类型，其中I型又有7个亚型。I型的基因组中4个主要基因的变异率最高达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_________般生物的不同之处是_________，原因是_________。
答案：基因突变突变方向更多，突变串高单链RNA的结构不稳定
指导：考查基因突变的概念、特点以及RNA的结构特点。RNA分子为单链结构，其结构的稳定性比一般生物的遗传物质DNA的稳定性差，因而RNA分子的结构容易发生改变，从而引发基因突变，使得突变率—般生物的基因突变串高。
Ⅱ题点经典类型题
拟)昆虫学家用人工诱变的方法使昆虫产生基因突变，导致Bs酶活性升高，该酶可催化分解有机磷农药。近年来巳将控制Ba酶合成的基因分离出来，通过生物工程技术将它导人细菌体内，并与细菌体内的DNA分子结合起来。经过这样处理的细菌能分裂增殖。请根据上述资料回答：
(1)人工诱变在生产实践中已得到广泛应用，因为它能提高_________，通过人工选择获得_________。
(3)酯酶的化学本质是_________。基因控制酯酶合成要经过_________和_________两个过程。
(3)通过生物工程产生的细菌，其后代同样能分泌酯酶，这是由于_________。
(4)请你具体说出一项上述科研成果的实际应用。
高考考目的与解题技巧：奉题主要考查基因突变在生产上的具体应用。由于绝大多数生物遗传物质是DNA，且DNA蛄构稳定，故自然条件下，突变牟非常低，采取人工诱变就可以提高其突变的频率，在突变产生的新基因中，就有可能是我们所需要的基因，
考查人工谤变育种的特点及其在生产实践中的应用。在自然条件下基因突变的频率很低，但在人工条件下，如利用各种射线、激光、硫酸二乙酯等处理，可以大大提高基因突变的频率，并从中选择出对人类有益的优良突变性状。酯酶的化学成分属于蛋白质，其合成需要转录、翻译两个过程。当选出酯酶基因通过基因工程导入细菌体内后，其后代同样能分泌酯酶，说明酯酶基因引起了细菌变异，并在细菌繁殖过程中随着细菌DNA的复制而复制，不仅传递给了细菌后代，而且在细菌后代中得以表达。酯酶能够分解有机磷农药，因而可以将分泌酯酶的细菌投放到含有有机磷农药的污水、农田中，借以分解其中的有机磷农药，以降低农药对环境的污染。
(1)基因突变频率人们所需的突变性状(2)蛋白质转录翻译(3)控制合成酯酶的基因随着细菌DNA的复制而复制，传递给后代并进行了表达(4)用于降解水和农田中的有机磷农药，以保护环境
1拟)进行有性生殖的生物，下代和上代间总存在着一定差异的主要原因是
A.基因重组B．基因突变
C．可遗传的变异D.染色体变
答案：A指导：进行有性生殖的生物，上下代之间发生差异可以是由于基因重组，基因突变和染色体变异引起，但后两者只要外部环境条件和内部生理过程不发生剧变，一般均不会发生，表现出低频性。而基因重组却是进行有性生殖的必然过程，生物的染色体数量越多，其上携带的等位基因越多，后代中产生基因重组的变异种类也越多。
本题易错点是容易将基因重组与基因突变的意义搞混。答题关键是从基因重组和基因突变产生的原因上，深刻理解“基因重组是可遗传变异的主要来源”、“基因突变是可遗传变异的根本来源”。
2拟)科学家利用辐射诱变技术处理红色种皮的花生，获得一突变植株，其自交所结的种子均具紫色种皮。这些紫色种皮的种子长成的植株中，有些却结出了红色种皮的种子。
(1)上述紫色种皮的花生种子长成的植株中，有些结出厂红色种皮种子的原因是_________。
(2)上述紫色种皮的种子，可用于培育紫色种皮性状稳定遗传的花生新品种。假如花生种皮的紫色和红色性状由一对等位基因控制，用文字简要叙述获得该新品种的过程：_________。
(1)获得突变的植株是杂合子，其自交的后代发生了性状分离；
(2)可以用这些紫皮种子连续自交两代，其中一些结紫色种皮的植株就是所需的纯合子新品种。
指导：辐射育种是科学家常用的方法，它的特点是可以迅速获得突变的性状，从中选出有利于人类的新品种。突变获得的性状有纯合的也有杂合的，从题目所示的情境可以看出紫色种皮是一种杂合于，因为其自交后代的表现型有紫也有红。如果在获得纯合的紫皮花生后，对紫皮花生进行连续自交，从中选出能稳定遗传的紫皮品种就可以了。
3拟)Co是典型放射源，可用于作物的诱变育种，我国应用该方法培育出了许多农作物新品种，如棉花高产品种“鲁棉1号”，年种植面积曾达3000多万亩，在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大。7射线处理作物后主要引起_________，从而产生可遗传的变异，除射线外，用于人工诱变的其他射线还有________、_________和_________。
答案：基因突变X射线紫外线中子流
指导：考查人工诱变育种的原理和方法。人工诱变育种的原理是基因突变。在自然条件下基因突变的频率很低，但在人为条件下，利用物理因素(如射线、у射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)处理生物，从而诱发基因突变。
4拟)如图所示，表示人类镰刀型贫血症的病因
(1)③过程是_________，发生的场所_________，发生的时期是_________；①过程是_________，发生场所是_________；②过程是_________，发生场所是_________。
(2)④表示的碱基序列是_________，这是决定一个缬氨酸的一个_________，转运谷氨酸的转运RNA一端的三个碱基是_________。
(3)父母均正常，发生一个患镰刀型贫血症的女儿，可见此遗传病是_________遗传病，若Hba代表致病基因，HbA代表正常的等位基因，则患病女儿的基因型为______，母亲的基因型为_________。如果这对夫妇再生一个患此病女儿的几率为_________。
(4)比较Hba与HbA区别，Hba中碱基为_________，而HbA中为_________。
(5)镰刀型贫血症是由_________产生的一种遗传病，从变异的种类来看，这种变异属于_________。该病十分罕见，严重缺氧时会导致个体死亡。这表明基因突变的特点是_________和_________。
答案：(1)基因突变细胞核细胞分裂间期转录细胞核翻译核糖体
(2)GUA密码子CUU
(3)常染色体上隐性HbaHBaHbAHba
(4)CATCTT
(5)基因突变可遗传变异低频性多害少利性
指导：这种贫血症的直接病因是：蛋白质分子中一条多肽链上的一个谷氨酸被缬氨酸代替了，而根本原因是：控制血红蛋白合成的基因中，一条脱氧核苷酸上的碱基CTr变成了CAT。
5拟)1928年英国微生物学家弗来明发现了青霉素，直到1943年青霉素产量只有20单位／毫升。后来科学家用X射线、紫外线照射青霉菌，结果大部分菌株死亡了，其中有的菌株不但生存下来而且产量提高了几十倍，请解释：
(1)用射线照射能杀死微生物但能得到_________，这是由于射线使微生物发生了_________；
(2)射线照射使青霉菌的_________分子中的_________改变，从而产生厂新的性状；
(3)虽然诱变育种可以提高变异频串，加速育种进程，大幅度改良某些性状，但也存在突变的缺点是_________。
答案：(1)高产菌株基因突变
(2)DNA某些基因的个别碱基发生了改变
(3)有害变异多、需大量处理供试材料
指导：生物体产生的新性状是基因突变的结果，但自然条件下生物的基因突变率很低，在人工诱导下可以提高其突变率。
6拟)基因突变按其发生部位，可以分为体细胞突变和生殖细胞突变两种。如果是前者，则发生在细胞_________分裂的_________期；如果是后者，发生的细胞分裂方式和时期是_________。人的癌肿是在致癌因素作用下发生的突变，它属于_________；如果突变导致突变
型后代的产生，则属于_________。
答案：有丝分裂间减数分裂间期体细胞突变生殖细胞突变
指导：基因突变的时期主要是在有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。而减数分裂过程中的突变传递绐后代的可能性最大。
Ⅲ新高考探究
1将广州当地的大豆品种(番禺豆)引种到北京地区种植，结果开花延迟，产量降低；将佳木斯的大豆品种(满仓金)引种到北京种植，结果开花提前，产量升高。大豆引种后性状发生改变的原因是
A．基因突变B．基因重组
C.染色体变异D．环境条件的改变
答案：D指导：考查生物的变异类型及其原因。大豆引种后性状的改变属于不遗传的变异，无论大豆从北向南引种，还是从南向北引种，生存环境条件(如光照时间、温度等)发生了改变。
2英国的两名中学生在一个水塘中捕捉到了4只三条腿的青蛙，于是报告了当地的有关部门。经过调查发现，在该地区的其他水域中还发现了许多5条腿、6条腿和7条腿等以及其他异形青蛙。这是在当地历史上未曾出现过的，称为“青蛙事件”。你认为其中最可能的原因是
A.臭氧层的破坏，引起紫外线辐射增强，导致青蛙发生了基因突变
B．C02的增多，引起温度的变化，使得蛙在个体发育过程中发生了染色体变异
C．由于其他地区的青蛙入侵，与当地青蛙杂交，结果导致发生了基因重组
D．当地工业废弃物排放量超标，导致青蛙的个体发育发生了异常
答案：D指导：考查生物变异的类型及其原因。紫外线增强、温度的骤变、与外来个体的杂交等都会引起生物遗传物质的改变，导致发生可遗传的变异。从“青蛙事件”中可以看出，如果是臭氧层破坏引起的，那么不仅青蛙会发生基因突变，而且其他生物也会发生基因突变；从青蛙的变异率来看，也不符合基因突变的低频性特点。温度因素引起细胞发生染色体变异时，温度需要发生骤变，而温室效应引起的温度变化却是缓慢的。如果是当地青蛙与外来人侵的青蛙杂交引起的，那么青蛙的变异性状应当具有稳定性，而不会同时出现3条腿，5条腿，6条腿等和其他异形性状。青蛙的个体发育是在体外进行的，容易受到环境条件改变的影响，工业废弃物中含有一些有害成分，严重影响了青蛙的正常个体发育过程。
3在一个DNA分子中如果插入了一个碱基对，则
A.不能转录
B．在转录时造成插入点以前的密码子改变
C．不能翻译
D．在转录时造成插入点以后的密码子改变
指导：考查基因突变的原因。当在基因中的某一位点插入一个碱基对后，使得在该插入点之后的碱基序列发生了改变，以致转录时造成插入点以后的密码子改变。
4用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼苗能诱导基因突变，激光或亚硝酸起作用的时间是有丝分裂的
A．分裂期间期B．分裂期的中期
C．分裂期的后期D．各个时期
答案：A指导：考查基因突变的过程时期。人工诱导基因突变常用的方法有物理方法(如X线、у射线、紫外线、激光等)和化学方法(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)。由于基因突变发．生在DNA复制时期，是复制差错造成的，所以发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂之前的间期。
5与杂交育种、单倍体育种、基因工程育种等育种方法相比较，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是
A．可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上
B．育种周期短，加快育种的进程
C．改变基因结构，创造前所未有的性状类型
D．能够明显缩短育种的年限，后代性状稳定快
答案：C指导：考查各种育种方法的特点。杂交育种的原理是基因重组，其明显优点是通过杂交将不同个体优良性状重新组合，形成新的性状组合类型；单倍体育种的原理是染色体变异，其明显优点是后代都是纯种而且明显缩短育种年限；基因工程育种的原理是基因重组，其明显优点是能够打破物种的界限，克服远源杂交不亲和的障碍，定向改变生物的性状。这三种育种方法都是在已有基因的基础上进行的。
而人工诱变育种的原理是基因突变，其独特之处是通过改变基因结构，创造出从未有过的遗传信息来改变生物性状。
6为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的材料，设计两套育种方案，分别培育出小麦和水稻新品种。生物材料：A小麦的高秆(显性)抗锈病(显性)纯种，B小麦的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子。非生物材料：根据需要自选。
(1)小麦育种方案：
①育种名称：_________育种
②所选择的生物材料：_________。
③希望得到的结果：_________。
④预期产生这种结果(所需性状类型)的概率：_________。
⑤写出育种的简要过程(可用图解)：
⑥简答选择能稳定遗传的新品种的方法：
答案：①杂交②A、B③矮秆抗锈病④3/16⑤高抗×矮病→F1，高抗→F2高抗、高病、矮抗、矮病→选出矮抗品种⑥将F2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离为止。
(2)水稻育种方案：
①育种名称：_________育种
②所选择的生物材料：_________。
③希望得到的结果：_________。
④预期产生这种结果(所需性状类型)的概率：_________
⑤写出育种的简要过程(可用图解)：
⑥简答选择能稳定遗传的新品种的方法：
答案：①诱变②C③早熟水稻④极低或不出现⑤用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理(或用太空飞船搭载)水稻，使之产生基因突变⑥将处理的水稻种植下去，进行观察，选择早熟的水稻，并纯化。
指导：在培育优良的农作物新品种时，除杂交育种单倍体育种外，另一重要手段就是人工诱变育种。
7自1987年7月，我国首次将大麦、青椒、萝卜等纯系种子和大蒜无性系种子放入卫星中搭载人造飞船，30日，2．5克苎麻种子搭载“神舟”四号飞船在太空周游了6天零18小时后，返回地球，已经有上百种被子植物的种子邀游太空。返回地面的种子，经过反复实验，
抗病番茄、大型青椒、优质棉花、高产小麦等相继诞生。
请回答：
(1)植物种子太空返回地面后种植，往往能得到新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的_______辐射后，其_________发生变异。
答案：宇宙射线等遗传物质(DNA或基因)
(2)试举出这种育种方法的优点之一是_________
变异频率高、加快育种速度，大幅度改良某些性状
(3)如在太空飞行的“神舟”四号载人航天实验飞船内做“植物种子萌发实验”，已知仓内无光，则种子的幼根生长方向如何?为什么?
答案：不定向生长。因为种子失重。
(4)这种空间诱变育种与转基因的种子育种原理一样吗?为什么?
答案：不一定，因为空间诱变育种的原理是基因突变，无外源基因的导入。
指导：生物在失重的条件下，受到外界环境条件的影响，会发生基因突变，其突变的方向和产：生的类型有可能与地球表面不一样。
2012届高考生物考点细胞与细胞工程精讲精析复习教案
高考考点6细胞与细胞工程
本类考题解答锦囊
细胞与细胞工程的考查主要考查组织培养技术和单克隆抗体，这是高考的重点，对于这部分内容首先是基本概念的掌握，其次是组织培养的过程，细胞融和技术，单克隆抗体的制备、应用和制备单克隆抗体的意义，这是考查的主要内容。
高考的第二个考查知识点是细胞的膜系统，这部分内容综合性强，和第一册第二章的细胞有着密切的联系，解决此类问题的关键是细胞膜的结构，细胞内的膜具有结构相似性，正是具备这一特点，细胞内的各个细胞i器能够相互融和，细胞的杂交技术才能够成功，，同时，细胞内的膜系统、各个细胞器之间在功能上有着密切的，联系，完成细胞各项活动。
Ⅰ热门
下列关于细胞工程的叙述中，错误的是
A.植物细胞融合必须先制备原生质体
B．试管婴儿技术包括人工受精和胚胎移植两方面
C．经细胞核移植培育出新个体只具有一个亲本的遗传性状
D．用于培养的植物器官或组织属于外植体
高考考目的与解题技巧:本题主要考聋对细胞工程的掌握。解此类题目的关键是理解细胞工程的概念及技术和应用；
植物细胞外有细胞壁，所以在植物体细胞杂交时首先要去掉细胞壁获得原生质体，A对。试管婴儿本质属于有性生殖，所以必须要完成受精，B对。在细胞核移植中，新个体的遗传物质分别来自提供核的细胞和提供质的细胞，因此它含有两个亲本的遗传性状，，C错，，植物细胞培养首先要得到离体的组织或器官，即外植体，D对：，
C
1湘鄂)用动物细胞工程技术获取单克隆抗体，下列实验步骤中错误的是
A.将抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞
B．用纤维索酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓熘细胞
C．用聚乙二醇作诱导剂，促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D．筛选杂交瘤细胞，并从中选出能产生所需抗体的细胞群，培养后提取单克隆抗体
答案：B指导：单克隆抗体是动物细胞工程中较常见的一项技术。它通常是用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，B淋巴细胞应首先用抗原刺激，使之转变成效应B细胞并能产生抗体，然后用聚乙二醇或灭活的病毒作诱导剂，使淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，接下来筛选出能产生抗体的杂交瘤细胞，在整个过程中，不需要用纤维毒酶处理。B错。
2下列人体细胞小分化程度最低的是
A．胚胎干细胞B.造血干细胞
C．胰腺细胞D.肌肉细胞
答案：A指导：本题主要考查学生对细胞分化的分析。根据所学知识可知分化程度低的细胞全能性高，一般受精卵全能性最高，上述四种细胞中胚胎干细胞直接由受精卵产生，其他细胞由胚胎干细胞发育，故胚胎干细胞的分化程度最低。
3乳腺细胞和唾液腺细胞都来白外胚层。乳腺细胞能够合成乳蛋白，不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞正相反。对这一现象的解释是(多选)
A．唾液腺细胞没有合成乳蛋白的基因
B．乳腺细胞没有合成唾液淀粉酶的基因
C．两种细胞都有合成乳蛋白，唾液淀粉酶的基因
D.两种细胞中相关基因选择性地表达
答案：CD指导：一般情况下，所有体细胞中都含有该物种全部的基因，即人体不同细胞中基因都相同，但基因表达具有选择性，因此不同细胞中基因表达的结果不相同，也就是本题中乳腺细胞和唾液腺细胞都有乳蛋白基因和唾液腺基因，但由于基因的选择性表达，使这两种细胞产生的蛋白质不同，故本题选CD。
4用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是
A．该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B．该愈伤组织的细胞没有全能性
C.该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成
D.该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构
答案：B指导：本题主要考查愈伤组织的概念。
愈伤组织是离体的植物器官、组织或细胞在培养了一段时间后通过细胞不断分裂形成的结构，细胞排列疏松，是一种无定形的薄壁细胞。愈伤组织可以通过再分化形成根茎等。愈伤组织在一定的条件下表现了全能性，所以B错。
5紫草素是紫草细胞的代谢产物，可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。下图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化
(1)在生产前，需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术，将紫草叶肉细胞经过________而获得的。这项技术的理论基础是________。
答案：脱分化(或脱分化形成愈伤组织)细胞的全能性
(2)从图中可以看出：反应器中紫草细胞的生长呈现________规律；影响紫草素产量的因素是________和________。
答案：S型增长细胞数量细胞所处的生长期
(3)在培养过程中，要不断通人无菌空气并进行搅拌的目的是________和________。
答案：保证氧气供应充足使细胞与培养液充分接触
指导：本题主要考查对植物组织培养的掌握。植物组织培养是细胞工程的一项主要技术，它依据的原理是细胞具有全能性，即任何一个体细胞都含有该物种的全部基因，在一定的条件下，体细胞可以培养成一个完整的个体。本题中首先将草细胞通过脱分化过程形成愈伤组织，然后再进一步培养。从图形中可看出紫草细胞培养与微生物生长类似，呈现“S”型的特点，当到20天即处于类似稳定期时，细胞数多，并且细胞产生大量代谢产物，此时紫草京的产量最多。通入无菌空气的目的是为紫草细胞提供充足的氧，抑制杂菌的生长，搅拌的目的是使细胞与培养液充分接触，促进细胞的新陈代谢。
Ⅱ题点经典类型题
(04．北京四中三模)在结构上联系最密切的三种生物膜是
A.高尔基体膜、线粒体膜、细胞膜
B．线粒体膜、内质网膜、细胞膜
C．外层核膜、高尔基体膜、细胞膜
D．外层核膜、内质网膜、细胞膜
高考考目的与解题技巧：本题主要考查细胞内各种生物膜在结构上的关系，关键是要抓住内质网这一细胞唇的特殊作用。
细胞内的各种生物膜在结构上存在着直接或间接的联系。内质网与外层核膜相连，内质网腔与内外两层之间的腔相通，同时内质网膜与细胞膜直接相连。所以结构上联系最密切的三种生物膜是细胞膜、内质网膜和外层核膜。
D
1中模拟)植物体细胞杂交过程的必要操作是
A．仙台病毒诱导细胞融合
B．氯化钙处理
C．酶解法去壁
D．加入动物血清
答案：C指导：植物体细胞杂交的第一步就是去掉细胞壁，分离出活性的原生质体，其最常用的去壁方法是酶解法。诱导植物细胞原生质体融合，诱导剂一般用物理法(如离心、震动等)和化学法(如聚乙二醇等)；动物细胞培养基中需加入动物血清，植物体细胞不需要。
2拟)动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中，正确的是
A.诱导融合的方法完全相同
B．所用的技术尹段完全相同
C.采用的原理完全相同
D．都能形成杂种细胞
答案：D指导：动物细胞融合和植物体细胞杂交这两项细胞工程技术中，都包含有细胞融合的过程。这个融合技术基本上是相同的。对于诱导方法采说，除动物细胞的融合常用灭活的病毒做诱导剂外，其他是基本相同的。但是，植物体细胞杂交在完成细胞融合后，还要将杂种细胞培育成檀株，所以，他们所应用的技术手段还是有差别的。至于采用的原理，植物体细胞杂交是细胞膜的流动性和细胞的全能性，而动物细胞融合就没有细胞的全能性，只能细胞膜的流动性。*
3拟)动物细胞融合的目的中最重要的是
A.克服远缘杂交不亲和
B．制备单克隆抗体
C.培育新物种
D.生产杂种细胞
答案：B指导：动物细胞融合不像植物体细胞杂交那样，主要是为了克服远缘杂交不亲和，以培育新品种为目的。另外，植物体细胞杂交还应用了植物细胞的全能性，动物细胞作为整体，它的全能性受到限制，目前只见到高度分化的细胞核在去核卵细胞中表现全能性，还未见到融合细胞核表现出全能性的例子，因此动物细胞融合不能用来培育新的物种。生产杂种细胞，不是细胞融合的主要目的。
4拟)植物组织培养的过程中可以归纳为：①②③→④，对此叙述有错的是
A.②→③的再分化过程中，细胞增殖的方式为有丝分裂
B．植物组织培养依据的原理是细胞的全能性
C.③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段
D．将①经脱分化培养成②时，再植上人造种皮可获得人工种子
答案：D指导：将①经脱分化培养成②时所形成的细胞只是一些薄壁细胞，即愈伤组织，细胞没有分化，这样的细胞在自然状态下不能发育成植物个体，因此，这样的细胞是不能制作成人工种子的。因此，D错。
5拟)下图为人体肾小管、小肠、胰脏的三种上皮细胞结构示意图，请根据图回答([]内填入图中标号，_______上填适当内容的文字)：
(1)C为_______细胞，与其功能相适应，该细胞的结构特点是[]_______多。
答案：肾小管上皮⑥线粒体
(2)在一定时间内，B型细胞吸收放射性同位索标记的氨基酸后，在⑤部位发现含放射性同位肃的物质。该物质形成和排出所经过的部位依次为_______该物质的作用是_______。B细胞中[]_______较多。
答案：①②③④⑤消化食物③高尔基体
(3)A与C细胞中都有⑦结构，其作用都是_______。
答案：扩大膜表面积，增大吸引能力
指导：解答本题时要考虑一个重要的特点：细胞的结构和功能是相适应的。小肠上皮细胞和肾小管的上皮细胞都具有吸收的功能，但肾小管的上皮细胞吸收功能比小肠上皮细胞要强，因此肾小管上皮细胞内线粒体数目较多。胰腺细胞有分泌胰岛素和胰液的功能，胰岛素是一种蛋白质，胰液中有消化酶，起到消化食物的作用，酶也是一种蛋白质，蛋白质是在核糖体上合成，由内质网运输到高尔基体加工，通过细胞膜外排到细胞外，因此，胰腺细胞内高尔基体较多。
Ⅲ新高考探究
1不同结构的腆之间相互转化，以“出芽”方式进行的是
A．核膜和内质网膜
B．细胞膜和高尔基体膜
C内质网膜和细胞膜
D．细胞膜和线粒体膜
答案：B指导：按教材理解，可以相互转化的膜是：内质网膜、高尔基体膜和细胞膜，而它们互相转变的方式是不同的。内质网膜和细胞膜在结构上是相连的，所以它们之间的转变是直接转变，没有任何中间过渡形式。内质网膜和高尔基体膜之间由于不直接相连，需要由一种中间形式——小泡来完成转变，而形成小泡需要经过“出芽”，同样，高尔基体膜和细胞膜之间，也不直接相连，也需要以“出芽”的形式形成小泡才能完成膜之间的转变。
2在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织、器官，是因为
A．细胞丧失了全能性
B．基因的表达有选择性
C．不同的细胞内基因不完全相同
D．在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
答案：B指导：生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，因此每一个活细胞都有全能性。之所以在生物体内，细胞没有表现全能性，而是分化为不同的组织器官，是因基因选择性表达的结果。
3下图所示为细胞融合技术的一些过程：
(1)从A和B细胞到C细胞的过程中，必须用_______处理。
答案：诱导剂
(2)若A、B细胸为植物细胞，那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了___________。这种酶可能是_________醇，由此生成的A和B细胞称为_________。
答案：细胞壁纤维素原生质体
(3)若A细胞为骨髓瘤细胞，B细胞为B淋巴细胞，那么D细胞称为——细胞，由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程，称为_________。这种细胞既能无限镶殖，又能产生_________。
答案：杂交瘤克隆特异性抗体
(4)若A为人细胞，B为鼠细胞，并分别用红、绿荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，在C细胞时，细胞一半发红色荧光，一半发绿色荧光。到D细胞阶段，两种颜色的荧光均匀分布，请解释原因_________。
答案：细胞膜上的蛋白质是可以移动的
指导：此题是对植物细胞杂交、动物细胞杂交以及细胞膜的特性比较全面的考查。据课本中的知识，植物细胞外面有一层细胞壁，阻碍了植物体细胞的杂交。因此，植物体细胞杂交的第一步是去掉细胞壁，分离出有活力的原生质体。那么要去掉细胞壁就要利用酶的专一性这一特点。因为细胞壁成分为纤维素和果胶，所以要用纤维素酶、果胶酶分解植物细胞的细胞壁。第二步就是让不同植物体细胞的原生质体融合，融合必须通过一定的技术手段来进行人工诱导。单克隆抗体制备过程需得到化学性质单一、特异性强的抗体。科学家发现，在动物发生免疫过程中每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，要想获得大量的单一抗体，必须用单个B淋巴细胞进行克隆，形成细胞群。但在体外培养条件下，一个B淋巴细胞不可能无限增殖，这就需B淋巴细胞与骨髓瘤细胞在灭活的仙台病毒的诱导下融合，再筛选出杂交瘤细胞。由于杂交瘤细胞继承了双亲细胞的遗传物质，因此它既能分泌特异性抗体，又有大量繁殖。最后考查了细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
4在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程，下列哪一项条件是不需要的
A.消毒灭菌
B．适宜的温度
C.充足的光照
D．适宜的养料和激素
答案：C指导：解答该题需从如下三个方面人手分析：
(1)由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化，这就必须要有适宜的养料和激素，必须要有适宜的温度，这样，才能保证细胞进行正常的新陈代谢。
(2)由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下，只有在这样的条件下，才能保证培养出的细胞是正常细胞，否则培养基内将长出许多霉菌，与离体细胞争夺营养与生存空间，不形成愈伤组织。
(3)由于此阶段形成的是愈伤组织，并没有形成具有根、茎、叶的植物体，因此不需要光照。
2012届高考生物考点精讲精析微生物与发酵工程复习教案
一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来，帮助高中教师能够更轻松的上课教学。怎么才能让高中教案写的更加全面呢？小编为此仔细地整理了以下内容《2012届高考生物考点精讲精析微生物与发酵工程复习教案》，希望能对您有所帮助，请收藏。
高考考点9微生物与发酵工程本类考题解答锦囊
微生物与发酵工程高考考知识点，首先要掌握微生物类群中各种微生物的结构、特征、微生物的营养、培养基的种类，其次要理解微生物的代谢、生长，微生物的初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的、自身生长和繁殖所必需的物质，而次级代谢产物是指微生物生长到一定阶段才产生的化学结构十分复杂、对该微生物无明显生理功能，或并非是微生物生长和繁殖所必需的物质，它们之间的主要区别简单地说就是是否对言词该微生物的生长发育所必需。微生物代谢的调节不同于高等生物，它没有复杂的神经调节，或激素调节，一般都是单细胞生物，只能依靠体内即细胞内的某些特殊物质来调节其新陈代谢，而细胞内与生物的新陈代谢有密切相关的物质就是酶，因此，对于微生物来说，只要控制了酶就能控制微生物的生命活动。对于单细胞的微生物来说，个体的生长很不明显，持续很短时间就繁殖，而且生长和繁殖交替进行，界线难以划清，因此，在实际工作中，研究微生物的生长常以微生物的群体为单位来研究。对于微生物的生长这部分内容关键是掌握并理解微生物的生长曲线，各时期的主要特征，以及各时期在实际工作中的意义和应用。发酵工程这一高考考知识点高考中的要求不高，只要掌握发酵工程的概念和内容，特别是菌种的选育，这部分内容关键是育种方法，因为单细胞的微生物一般进行无性生殖，没有染色体，因此，一般不会牵扯到杂交育种、单倍体育种、多倍体育种等育种方法，主要采用的是利用基因突变的原理进行诱变育种的方法，因此，要术学生在掌握迷部分知识的基础上注意和基因突变的知识相联系。
Ⅰ热门题
在以下描述中,可以将与其他微小物相区别的是
A．能够使人或动、植物患病
B.没有细胞核，仅有核酸
C．具有寄生性
D．山核酸和蛋白质装配进行增殖
高考考目的与解题技巧：本题主要考查病毒的结构。因此，解决此类问题的关键也就是要掌握病毒的独特的结构特征。
本题主要考查病毒独特的生命特征。病毒主要由核酸和衣壳两部分组成，，核酸位于病毒的内部，构成病毒的核心。核酸的四周由蛋白质构成的衣壳所包围。因此由蛋白质和核酸装配而进行增殖便成了病毒独特的生命特征。另外能够使人或动、植物患病，或具有寄生性等特点，除病毒外，有些微生物也具有此特点。
D
1可以作为自养微小物氮源的是
A．N2、尿素B．牛肉膏、蛋白胨
C.尿素、酵母粉D．铵盐、硝酸盐
答案：D指导：解答此题需从如下几方面人手分析：第一，自养微生物能把从外界吸收的无机物转变成有机物，因此不需要专门提供有机碳源和氮源；第二，分析各选项，N2只有固氮微生物才能利用，自养微生物没有固氮能力，而牛肉膏、蛋白陈皮、酵母粉是含N的有机物，既能提供碳源又能提供氮源，而自养微生物不需要，而铵盐、硝酸盐是最常用的无机氮源，对自养微生物适宜。
2酵母菌培养过程中的生长曲线如下图所示:a、b、c、d分别表示不同的生长时期，其中适于作为生产用菌种的时期是
A.aB.b
C.cD.d
答案：B指导：考查微生物生长过程，通过观察酵母菌生长曲线图，可知。是调整期，b是对数，c是稳定期，d是衰退期。而对数期繁殖力最强，适于做菌种。
3将少量的某种细菌接种恒定容积的液体培养基中，并置于适宜，的条件下培养，定期取样统计细菌的数目。如果以时间为横坐标，以细菌数目的对数为纵坐标作图,可以得到细菌的生长曲线。曲线中，细菌数量变化较大的时期为
A.衰亡期和调整期B．调整期和稳定期
C．对数期和衰亡期D.稳定期和对数期
答案：C指导：本题考查生物群体生长曲线的变化规律。在微生物生长的曲线中，调整期一般不分裂增殖；稳定期中新增加细胞数和死亡的细胞数达到动态平衡，上述两时期细菌数量无较大变化；而对数期，细胞数目以等比数列的形式增加，衰亡期细胞的死亡速率超过繁殖速率，这两时期细菌数量变化都较大。
4发酵工程的第一个重要：工作是选择优良的单一纯种。消灭杂菌，获得纯种的方法包括(多选)
A.根据微生物对碳源需要的差别，使用含不同碳源的培养基
B．根据微生缺乏生长在培养基中加入为同比例的核酸
C．根据微生物遗传组成的差异，在培养基小加入不同比例的核酸
D．根据微小物对抗菌素敏感性的差异，在培养基中加入不同的抗菌素
答案：ABD指导：根据微生物生长所必需的营养：碳源、氮源、无机盐、水和生长因子。因微生物不同，对碳源、氮源、无机盐、生长因子的需求也不相同，可以根据微生物的生长需求制备特殊的选择培养基，来获得单一纯种；也可以根据微生物对不同抗菌素的敏感性不同，加入不同的抗菌素来获得目的菌种。
5水田中生活着一种无色草履虫(单细胞动物)，以细菌和真菌为食，但常因与绿藻共生而成为绿色草履虫，该草履虫即使没有食也能依赖共生的绿藻而生存。
(1)绿藻可以为共生的草履虫生存提供_______和____
(2)现有一批绿色草履虫，请设计一个既能除去共生绿藻，使这成为无色草履虫，又能保证其存活的简单方法_______。
(3)将破碎的绿色草履虫培养，可以获得共生的绿藻种群。培养液中除须含有_______外，还须置于_______处培养。
(4)将绿色草履虫和除去绿藻的无色草履虫，在四种实验条件下培养，实验条件是：①“有光一食物丰富”，②“有光一食物贫乏”，③“无光一食物丰富”，④“无光一食物贫乏”。下图所示的生长曲线是四种实验条件下所得的结果，则对应：厂图A、B、C和D结果的实验条件分别是：
A__________________________，
B__________________________，
C__________________________，
D__________________________。
(用序号表示)绿色草履虫和上色草履虫在暗处共同培养时，在食物上存在着_______关系。
答案：氧气养料
答案：在暗处较长时间培养，培养液中要有丰富的细菌和真菌作用草履虫的食物
答案：无机盐有光
答案：④②①③竞争
指导：(1)绿藻光合作用产生有机物和氧气，所以可为共生的草履虫提供养料和氧气。(2)绿色草履虫含有绿藻，在尤光的情况下，绿藻不能进行光合作用，如果长时间不给光照，慢慢地绿藻就会消失。没有绿藻供给草履虫营养，因此培养液小要含有草履虫的食物即细菌和真菌。(3)影响绿藻光合作用的因素有CO2、H2O、无机盐、光照、温度等，CO2可由空气进入培养液，培养液中本身就含水，所以获得共生的绿藻种群，培养液中必须含有无机盐以及装置要放在适宜光照和温度的条件下培养。(4)①“有光一食物丰富”的条件下分别培养这两种草履虫，这两种草履虫的个体数量都会增加，但绿色草履虫因有绿藻进行光合作用，个体数增加更快。所以①条件对应的是；②“有光一食物贫乏”的条件下分别培养这两种草履虫，绿色草履虫因绿藻提供营养，草履虫个体数增加，除去绿藻的草履虫因缺乏食物而数量减少，所以②条件所对应的是B。③“无光一食物丰富”的条件下分别培养这两种草履虫，这两种草履虫的数量都会增加，但这两种草履虫之间个体数差别不是很显著，所以③条件对应的应是D。④“无光一食物贫乏”的条件分别培养这两种草履虫，绿藻不能进行光合作用供给绿色草履虫营养，绿色草履虫和除去绿藻的五色草履虫都因食物缺乏而个体数都在减少。所以④条件对应的应是A。
Ⅱ题点经典类型题
拟)下列有关病毒的叙述，正确的是
A．大多数植物病毒为DNA病毒，人多数动物病毒为RNA病毒
B．病毒的囊膜决定了病毒抗原特异性
C.在人工培养基上一般不能培养病毒
D.一般病毒可以同时感染动物细胞和植物细胞
高考考目的与解题技巧：本题主要考查病毒的特征、生活习性等知识内容，解决此类问题要较全面地掌握病毒的分类、生活习性、代谢特点等相关知识。
本题涉及病毒分类、生活方式、代谢特点等知识内容，考查学科内知识的综合能力，，病毒的生活方式的最大特点为专一寄性，根据宿主不同，病毒可分为植物病毒、动物病毒、细菌病毒(噬菌体)。病毒只含有一种核酸，根据所含核酸的不同可分为DNA病毒、RNA病毒。植物病毒大多数RNA病毒，噬菌体大多为DNA病毒，动物病毒为DNA病毒或RNA病毒。由于病毒的结构很简单，无细胞结构，必须由宿主细胞提供酶系统、核糖体等，所以在人工培养基上一般不能培养，只能培养在含活细胞的培养基上，如鸡胚培养基。病毒主要由核酸和衣壳两部分构成，核酸位于病毒的内部，构成病毒的核心，核酸的四周由蛋白质构成的衣壳包围，具有保护病毒核酸、决定病毒抗原特异性等功能。有些病毒的外面还有一层囊膜。
C
1拟)下列关于微生物代谢调节的说法中，错误的是
A.与酶合成的调节相比，酶活性的调节是一种快速、精细的调节方式
B．组成酶的合成只受遗传物质的控制
C．只要一种代谢产物积累过量，酶的活性就下降
D．酶合成的调节和酶活性的调节是同时存在的
答案：C指导：微生物代谢的调节包括酶合成的调节和酶活性的调节，其在细胞中同时存在。组成酶与诱导酶不同，只受遗传物质挖制，无所谓诱导物的影响；酶合成调节既能保证代谢的需要，又能避免细胞内物质和能量的浪费，增强适应性；而酶活性的调节是一种快速、精细的调节方式。从黄色短杆菌合成赖氨酸的途径及代谢调节过程，我们知道只有苏氨酸、赖氨酸共同积累过量会抑制天冬氨酸激酶的活性，而赖氨酸单独过量不会出现抑制的代谢特点。
2拟)若大肠杆菌和圆褐固氮菌混合在一起，要将它们分离可采用的培养基是
A．加食盐的培养基和蛋白胨培养基
B．伊红一美蓝培养基和无氮培养基
C.斜面培养基和液体培养丛
D.加青霉素培养基和伊红—美蓝培养基
答案：B指导：大肠杆菌遇伊红一美蓝变蓝紫色，因此，可以用伊红一美蓝培养基区分大肠杆菌，圆褐固氮菌是一种自身能够固氮的固氮微生物，因不需要从外界获得现成的氮素，而大肠杆菌不具备这个能力，因此可以用无氮培养基区分倒褐固氮菌。
3拟)关于发酵过程的说法，不正确的是(多选)
A．菌种选育是发酵的，中心阶段
B．只要不断地向发酵罐中通入液体培养基，就能保持发酵的正常进行
C.在发酵过程中，要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件,否则会影响菌种代谢物的形成
D．在谷氨酸发酵过程中，当pH呈酸性时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸
答案：ABD指导：发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。其中发酵过程是发酵的中心。发酵过程中应随时检测培养液中的细菌数目、产物浓度等，同时还应对发酵过程中的一些条件进行控制。在谷氨酸发酵的过程中，当pH呈酸性时，谷氨酸棒状杆菌就会生成乙酰谷氨酰胺；当溶氧不足时，生成的代谢产物就会是乳酸或琥珀酸。
4拟)将人肠杆菌的质粒取出，接上人生长激素的基因以后，重新置人大肠杆菌细胞内，然后，用这种带有人生长激素基因的工程菌进行发酵，就能得到大量的人生长激素。下图反映工程菌的生长曲线，据图回答：
(1)在规模生产中，需要将选育的工程菌菌中经过多次扩在培养，再进行接种，扩大培养选用[]________期的细菌，并通入无菌空气。
(2)若把大肠杆菌按种列含葡萄糖和乳糖的培养基中,只有葡萄糖全被消耗后才合成半乳糖苷酶来利用乳糖。这一事实表明半乳糖苷酶_______。该调节方式的意义是______________________，从而加强___________了大肠菌对环境的适应能力。
(3)请在图中画出大肠杆菌生长速率的变化曲线。
答案：Ⅱ对数
答案：诱导酶既保证了代谢需要，又避免了细胞内物质和能量的浪费
答案：如下图
指导：本题虽然以基因工程菌为题干，但实为考查发酵工程的知识内容。通过分析工程菌的生长曲线，联系教材中微生物群生长的四个时期，很容易得出应选用对数期的细菌作为菌种。教材中提到，大肠杆菌一般是以葡萄糖作为碳源，只有当其生活环境中没有葡萄糖而有乳糖时，大肠杆菌才会迅速大量合成能分解乳糖的半乳糖苷酸，很显然该种酶属于诱导酶；这是属于酶合成的调节，其意义是既保证了代谢需要，又避免了细胞内物质和能量的浪费，增强了微生物对环境的适应能力。在绘制大肠杆菌生长速率的变化曲线图时，要理解生长速率的含义，并分析微生物群体生长的四个时期的生长速率的变化情况：调整期细菌数目不增不减，生长速率为零；对数期的曲线斜率由小变大，后又为零，因此曲线应先上升再持平再降为零；稳定期的斜率为零，即出生率等于死亡率，其生长速率为零；衰亡期的斜率匀速下降，出生率小于死亡率，生长速率为负值。
5拟)下图是发酵工程的流程图，据图回答：
(1)培养基配制好后，一定要灭掉培养基中的___________，其目的是防止___________，防止___________。
(2)假如用黄色短杆菌来生产赖氨酸，可用①来提高发酵的产量。①代表的前种选育办法为__________，选育出不能合成__________酶的苗种。生产的赖氨酸是此种生物的___________代谢产物。
(3)在发酵罐中发酵时，若要提高发酵罐中的溶氧量，可采用的措施是：
①调整___________。
②调整___________。
(4)若③是单细胞蛋白，则③代表的发酵产品是___________。
答案：微生物(杂菌)的细菌、芽孢、孢子杂菌与所需微生物间发生竞争杂菌分解代谢产物
答案：诱变育种高丝氨酸脱氢初级
答案：①通人的无菌空气墩②发酵罐中搅拌08的转速
答案：微生物菌体
指导：本题以教材中的“发酵工程生产产品的流程简图”为蓝本，多角度进行发问，将微生物的知识点糅合在其中，其知识点涉及微生物培养实验、微生物的育种、发酵过程的调控、单细胞蛋白等基础性内容。
Ⅲ新高考探究
1下列有关细菌代谢的叙述中，正确的是
A.细菌没有细胞器，只有进行无氧呼吸
B．细菌的蛋白质合成在自身的核糖体上进行
C．细菌的代谢终产物也是C02和H20
D.细菌的储藏颗粒是蛋白质、淀粉、脂肪等
答案：B指导：细菌是原核生物，只有核糖体一种细胞器。用于自身蛋白质合成；尽管没有线粒体，但它仍然有有氧氧化酶系统，因此仍然进行有氧呼吸；细菌的代谢产物有很多种，包括各种初、次级代谢产物；细菌的储藏颗粒是淀粉粒，硫粒等。
2有关微生物营养物质的叙述中，正确的是
A.是碳源的物质不可能同时是氮源
B．凡碳源都提供能量
C.除水以外的无机物只提供无机盐
D．无机氮源也能提供能量
答案：D指导：不同微生物所需营养物质有较大差别，要针对微生物的种类具体分析。A、B、C三项表达不完整，有的碳源只能是碳源，如CO2；有的碳源可同时是氮源，如NH4HCO3；有的碳源同时是能源，如葡萄糖；有的碳源同时是氮源，还是能源，如蛋白胨。除水以外的无机物种类多，功能也多样，如CO2可作自养型微生物的碳源；NaHCO3可作自养型微生物的碳源和无机盐，而NaC1则只提供无机盐。D项，无机氮源提供能量的情况是存在的，如NH3可为硝化细菌提供能量和氮源。
3下面的资料表明在各种培养基中细菌的生长(S、C、M为简单培养基，U、V、X、Y、Z代表加入培养基的不同物质)，问哪一种物质细菌不能合成
A.UB．V
C.YD．Z
培养基生长状态
S、C、M-
S、C、M+V+Z-
S、C、M+U+Y+
S、C、M+Z+X-
S、C、M+V+Y+
S、C、M+U+X-
S、C、M+Y+Z+
答案：C指导：培养基是按照微生物的生长需要，用人工方法配制而成的营养物。其中有些是各种微生物都必需的(如：碳、氮、无机盐等)称为简单培养基。大多情况下微生物种类不同，对培养基的营养需要也不同，根据微生物特殊营养要求配制的营养，称选择性培养基。比较上表可知：Y是细菌生长必需的，并且自身不能合成。
4有关谷氨酸发酵的叙述中，正确的是
A．发酵中要不断通人空气
B．培养条件不当将得不到产品
C．搅拌的惟一目的是使空气成小泡
D．冷却水可使酶活性下降
答案：D指导：进行谷氨酸发酵的菌种是异养需氧型微生物，所以要在培养过程中不断通人空气，但必须是通入无菌空气，通人普通空气容易引起杂菌污染。搅拌不但使空气成为小气泡以增加培养基中的溶氧量，还能使培养基与菌种充分接触，提高原料的利用率，在培养过程中，由于微生物代谢产热和机械摩擦生热，会使培养基的温度升高，高到一定程度，会使酶和核酸的结构遭到破坏，培养会因此受影响。降低温度，是保证酶活性的条件之一。当培养条件不恰当时，不能得到谷氨酸。
5关于发酵工程，请回答：
(1)发酵工程应用于食品工业，除产生传统的发酵产品外，为解决粮食短缺开辟了新的途径，还可产生
A.啤酒
B.食品添加剂
C．维生素
D.单细胞蛋白
(2)在发酵过程中，培养液的pH发生变化的主要原因是___________。调节和控制培养基中pH的方法是加入__________，或在发酵过程中___________。
答案：D
答案：培养基中营养成分的利用和代谢产物的积累缓冲剂加酸或加碱
指导：发酵工程在食品工业上应用广泛。生产了如啤酒等传统的发酵产品和种各样的食品添加剂，特别是单细胞蛋白的生产，为解决粮食短缺开辟了新途径。发酵过程中营养物质的利用和代谢产物的积累，使培养基pH发生改变。要在培养中加入缓冲剂或在发酵过程中加酸或碱。
6下表是某微生物培养基成分。请据此回答：
编号成分含量
①粉状硫10g
②（NH4）2SO40.4g
③K2HPO44.0
④MgSO49.25g
⑤FeSO40.5g
⑥CaCL20.5g
⑦H2O100ml
(1)上表培养基可培养的微生物类型是___________。
(2)若不慎将过量NaCl加入培养基中，如不想浪费此培养基，可再加入___________，用于培养___________。
(3)若除去成分②，加入(CH，O)，该培养基可用于培养___________。
(4)表中营养成分共有___________类。
(5)不论何种培养基，在种种成分都溶化后分装前，要进行的是___________。
(6)上表中各成分重量确定的原则是___________
(7)若上表培养基用于菌种鉴定，应该增加的成分是__________
答案：自养型微生物
答案：含碳有机物金黄色葡萄球菌
答案：固氮微生物
答案：3
答案：调整pH
答案：依微生物的生长需要确定
答案：琼脂(或凝固剂)
指导：对于一个培养基，它能培养何种微生物，要看它的化学成分。当然这只适用于合成培养基，如果是一个天然培养基就不能从培养基的成分上区分出它是培养何种微生物的。分析化学成分要从营养物质的类型出发。表中的营养物质有水、无机盐、氮源三类，缺乏碳源和生长因子。对于生长因子，有的微生物是不需要的，但微生物都需要碳源。该培养基中没有碳源，说明培养的微生物是从空气中获得碳源的，即可培养的微生物就是自养型微生物。该培养基中加入了过量NaCl，就可以成为金黄色葡萄球菌的鉴别培养基，但金
黄色葡萄球菌是异养型微生物，这个培养基还需要加入有机碳源。该培养基若加入(CH2O)，培养基中就有了碳源，但除，去成分②，却使培养基中没有了氮源，这时就只能用于培养固氮微生物了。对于菌种鉴定，往往用的是固体培养基，而表中没有凝固剂，需要加入常见的凝固剂——琼脂。
7下图是细菌的生长曲线。请据此回答。
(1)图中曲线的形成条件是__________________
(2)生长曲线是在_________培养基上培养的结果。之所以用这样的培养基，原因是______________
(3)若想缩短。所示的时间，在生产上采用的措施是_________
(4)b所表示的时间的长短，决定于_________
(5)在小容积培养和大容积培养中，c期较长的是_________，原因是_________。
(6)在生产上，要注意缩短_________期，延长_________期。延长的方法是_________。
(7)从生态系统角度考虑，限制c期细菌数目进一步发展的生态因素是_________，而造成c期_________细菌数目减少的主要生态因素是_______(8)从生存斗争角度考虑，斗争最激烈的是_________期，主要斗争因素是_________；种内斗争最显著最激烈的时期是_________，几乎不存在种内斗争的是_________期。
(9)在培养过程中，若在c期调整pH，使之适于细菌的生长需求，则可能出现的情况是__________。
答案：少数某种细菌接种到固定容积的液体培养基中培养
答案：液体可以测出细菌簇数目或总重量
答案：加大接种量或利用对数期的菌种等
答案：培养基的多少
答案：大容积营养物质多，代谢产物积累到一定程度需时间较长
答案：ac添加新培养基，放出旧培养基，控制培养的其他条件
答案：非生物因素的pH、代谢产物、营养物质和生物因素的种内斗争非生物因素的pH、营养物质、代谢产物
答案：d非生物因素ca6
答案：细菌数目增加
指导：这是围绕细菌生长的四个时期编的一道综合题。除微生物的生长规律外，还与生物和环境的内容相综合。要紧紧抓住细菌生长之所以分为四个不同时期，原因就是由于环境条件的不断变化，条件充足就处在调整期和对数期。此时几乎没有生存斗争，而稳定期环境条件相对稳定，数目之所以不再增加，是种内斗争的结果，衰亡期则由于无机环境的进一步恶化而导致生存斗争更加剧烈。所以根据我们人类的需要，可通过改变外界条件来调整某个时期，以达到我们的目的。
8根据下图回答问题
(1)当终产物合成过量时，往往会导致合成途径中断，原因是谷氨酸抑制了_________的活性，这属于_________的调节。
(2)假设B酶只有在细胞内出现某种中间产物后才能合成，则B酶是一种_________酶。
(3)假设人们想利用葡萄糖、谷氨酸棒状杆菌产生α-酮戊二酸，请你利用现有知识，设计一个大量积累α-酮戊二酸的方案。
答案：谷氨酸脱氢酶酶活性
答案：诱导
答案：方案一：对谷氨酸棒状杆菌进行诱变处理，利用选择培养基，从中选育出不能合成谷氨酸脱氢酶是其过程中的关键一环，根据基因控制蛋白质合成的原理改变控制谷氨酸脱氢酶合成谷氨酸脱氢酸的菌种。方案二：利用基因工程手段，对控制合成谷氨酸脱氢酶的基因进行改造，使其不能合成谷氨酸脱氢酶。
指导：要解答该题首先要明确微生物代谢的调节包括两种方式，酶合成的调节和酶活性的调节，这两种调节方式同时存在，密切配合，协调起作用。其次，要明确各种调节方式的内涵。酶合成的调节是指只有在环境中存在某种物质的情况下，才能合成特定诱导酶的调节方式；酶活性的调节则是由于代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的结构变化(此变化可逆)从而改变了酶活性的调节方式。由此可见，谷氨酸抑制了谷氨酸脱氢酶的活性，属于酶活性的调节。而B酶只有在细胞内出现某种中间产物后才能合成，则属于酶合成的调节，B酶是一种诱导酶。
根据谷氨酸棒状杆菌生产谷氨酸的代谢途径可知，要想积累α-酮戊二酸，必需阻断α-酮戊二酸变成谷氨酸的过程，只要阻断谷氨酸的合成的基因结构，就会阻断这一过程。因此，使用人工诱变手段或基因工程手段都可实现这一目的。
2012届高考生物考点基因的表达精讲精析复习教案
俗话说，凡事预则立，不预则废。作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，让教师能够快速的解决各种教学问题。所以你在写教案时要注意些什么呢？小编经过搜集和处理，为您提供2012届高考生物考点基因的表达精讲精析复习教案，欢迎大家与身边的朋友分享吧！
高考考点3基因的表达本类考题解答锦囊本知识点抽象难理解，首先要弄清一条没有复制的染色体上有一个DNA分子，一个DNA分子上有许多个基因，基因通过转录和翻译控制蛋白质的合成，基固转录形成的信使RNA,上有决定氨基酸的密码子，其决定生物体内20种氨基酸的密码子应有61种，因为有三种是终止密码不决定氨基酸；另外，与之对应的反密码子也应有61种，也就是说转运RNA的种类也应是61种。
Ⅰ热门题
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如下图所示。请回答：
(1)图中①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②称为__________。
(3)③和④的信息传递过程分别称为__________。
(4)HIV有I和Ⅱ两种类型，其中I型又有7个亚型。I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
物的不同之处是______________________________，其原因是__________。
(51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，遗传信息的传递是按照_________的规律进行的(可以用简图表示)
高考考目的与解题技巧：主要检验艾滋病痛毒侵染淋巴细胞过程中，遗传信息的传递和表达过程。HIV是RNA病毒，具有逆转录的能力，并能把合成的DNA整合到T淋巴细胞的核内DNA分子中，并随着DNA的复制而复制，把握住这几点，此题可轻易解答。
艾滋病病毒主要侵染人体内的T淋巴细胞。根据图示，HIV具有逆转录能力，能将逆转录合成的DNA片段整合到T淋巴细胞的核内DNA分子中，并随着DNA的复制而复制，然后再进行特录和翻译过程，合成并组装成子代HIV，最后将子代HIV释放出去。由于HIV为RNA病毒，而RNA为单链结构，其分予结构的稳定性要比DNA的双螺旋结构的稳定性差，所以HIV的差异类型众多。
(1)RNA(2)逆转录(3)转录和翻译(4)基因突变突变颇率高和突变多方向单链RNA结构不稳定(5)世界艾滋病(6)SARS冠状病毒如图所示
1对一个基因的正确描述是
A.基因是DNA上有一定功能的特异碱基排列顺序
B．一个DNA、分子就是一个基因
C.基因是DNA分子上特定的片段
D．它的化学结构不会发生改变
答案：C指导：基因是控制生物性状的遗传物质的结构单位和功能单位，是有遗传效应的DNA片段。DNA分子中不仅包括碱基，还包括了脱氧核糖和磷酸分子，所以A答案是错误的。每个DNA分子可分为许许多多的片段，其中有的能控制生物的性状，有的却不能控制性状，能控制生物性状的DNA特定片段称为有遗传效应的DNA片段，也就是一个基因，所以C答案正确。由于每个DNA分子上有许多有遗传效应的片段，所以每个DNA分子上有许多基因，故B答案错误。DNA在复制过程中，可能由于各种原因而发生差错，使碱基的排列顺序发生局部的改变，从而导致DNA的化学结构发生变化，所以D答案错误。
2人体中具有生长激素基因和血红蛋白基因，两者
A.分别存在于不同组织的细胞中
B．均在细胞分裂前期按照碱基互补配对原则复制
C．均在细胞核内转录和翻译
D．转录的信使RNA上相同的密码子翻译成相同的氨基酸
答案：C指导：本题一方面考查“中心法则“的有关知识，另一方面还考查细胞的全能性和基因表达的场所等内容。在人体每个正常体细胞中都含有该个体全套的遗传基因，但不同细胞中的基因可进行选择性表达，转录的场所在细胞核，翻译的场所在细胞质中的核糖体上；根据中心法则，信使RNA上相同的密码子所决定的氨基酸是一样的。
3真核生物染色体DNA遗传信息的传递和表达过程，在细胞质中进行的是
A.复制B．转录
C.翻译D.转录和翻译
答案：C指导：考查真核细胞内遗传信息的传递和表达过程。真核细胞中染色体DNA存在于细胞核中，在细胞分裂时，其传递遗传信息的复制过程是在细胞核内进行的。当染色体DNA遗传信息在表达时，细胞核内的染色体DNA分子不可能进入细胞质中，而是首先在细胞核内转录出携带遗传信息的mRNA，由mRNA进入细胞质与核糖体结合，以直接指导蛋白质的合成和翻译过程。
4噬菌体外壳的合成场所是
A.细菌的校糖体B．噬菌体的核糖体
C．噬菌体的基质D．细菌的核区
答案：A指导：以噬菌体的繁殖过程为背景材料具体考查蛋白质的合成场所。噬菌体的外壳是蛋白质，合成蛋白质的场所是核糖体。噬菌体结构简单，只由蛋白质外壳和内部的核酸分子构成。在噬菌体的繁殖过程中，由噬菌体的核酸提供遗传信息，其他所需要的原料、能量、有关的酶以及合成蛋白质的场所核糖体均由细菌提供。
5对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是
A.蛋白质B.DNA
C.RNAD．核苷酸
答案：D指导：该题考查对中心法则的理解和应用。不同的生物具有不同的遗传信息，其原因是不同生物的DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序是不同的，体现出了DNA分子的特异性。根据中心法则，在遗传信息表达过程中，DNA分子中脱氧核苷酸排列顺序的不同，通过转录过程决定了RNA分子中核糖核苷酸排列顺序的不同，进而通过翻译过程决定了蛋白质分子中氨基酸排列顺序的不同，从而在不同的生物体现出不同的性状。但是无论是DNA分子还是RNA分于，其组成单位都是核苷酸。在不同生物体内，组成DNA的四种脱氧核苷酸或组成RNA的四种核糖核甘酸都是相同的，没有物种的差异性。
6艾滋病(AIDS)是目前威胁人类生命的重要疾病之一。能导致艾滋病的HIV病毒是RNA病毒。它感染人的T淋巴细胞，导致人的免疫力下降，使患者死于广泛感染。请回答：
(1)该病毒进人细胞后，能以__________为模板，在__________酶的作用下合成__________，并整合于人的基因组中。
(2)整合后它按照__________原则进行复制，又能以__________为模板合成___________,并进而通过__________过程合成病毒蛋白。
(3)如果将病毒置于细胞外，该病毒不能繁殖，原因是__________。
答案：RNA逆转录DNA
答案：碱基瓦补配对原则DNAmRNA翻译
答案：病毒本身缺乏繁殖所需要的原料、能量和酶等
指导：该题考查HIV病毒中遗传信息的传递和表达过程。HIV病毒是一种具有逆转录能力的RNA病毒。该病毒在侵染人体T细胞后，在逆转录酶的催化作用下，以HIV的RNA为模板合成DNA片段，整合到T细胞的细胞核内DNA分子上，并随着T细胞中DNA分子的复制而复制。当HIV的遗传倌息在表达时，就以此为信息模板转录出mRNA，并通过翻译过程合成出HIV的蛋白质。
Ⅱ题点经典类型题
拟)某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为d，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为
A．B.
C．D.
高考考目的与解题技巧：检验基因碱基与氨基酸的数目计算，基因是DNA双链片断，而转录其中的一条链形成信使RNA，信使RNA上的三个相邻碱基决定一个氨基酸，而氨基酸之间脱水缩合形成多肽链。
考查基因碱基与氨酸数目的计算。基因中b个碱基对，经转录成的mRNA中有b个碱基，含b个密码子，所以经翻译形成的蛋白质中含有b个氨基酸。b个氨基酸脱水缩合形成n条肽链的过程中形成的水分子数为个，所以蛋白质的相对分子量为:b×a-×18
D
1中模拟)组成核酸的单位“它的全称是
A.尿嘧啶核糖核苷酸B．尿嘧啶核糖核酸
C．尿嘧啶脱氧核糖核苷酸D．鸟嘌呤核糖核苷酸
答案：A指导：因为RNA是由磷酸、核糖和含氮碱基(A、U、C、G)组成，DNA由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基(A、T、C、C)组成，因此，该基本单位为尿嘧啶核糖核苷酸。
2拟)有人从甲、乙、丙3种生物体内提取了核酸，经分析它们的碱基比率如下：
生物AGUTC
甲262403119
乙232527025
丙311903119
以上分析表明
A．丙是双键DNA，乙和甲都是RNA
B．甲和丙都是双链DNA，乙是RNA
C．甲是双链DNA，乙是RNA，丙是单链DNA
D.丙是双链DNA，乙是RNA，甲是单链DNA
答案：D指导：DAN和RNA的区别之一是DNA有碱基T，没有U，而，RNA有碱基U没有T。因此，甲、丙是DNA，乙是RNAu，在DNA分子中，如果A：T，C：C，即(A+C)/(T+C)=1，一定是双链DNA(如丙)。但(A+C)/(T+C)=1的不一定是双链DNA。判断是否是双链，必须满足A=T，G
=C的条件，由甲可知，虽然(A+G)/(T+C)：(26+24)/(31+19)：1，但A≠T，G≠C，所以甲是单链DNA。
3拟)下列对转运RNA的描述，正确的是
A.每种转运RNA能识别并转运多种氨基酸
B.每种氨基酸只有一种转运RNA能转运它
C．转运RNA能识别信使RNA上的密码子
D．转运RNA转运氨基酸到细胞核内
答案：C指导：考丧的知识点为蛋白质的合成过程。转运RNA能将细胞质基质中游离的氨基酸转运到核糖体中的信使RNA上的合成蛋白质，每种转运RNA只能识别并转运一种氨基酸，由于一种氨基酸可能有一种或多种密码子，因而一种氨基酸可能有一种或多种转运RNA。
4拟)组成人体蛋白质的20种氨基酸所对应的密码子共有
A．4个，B．20个
C.61个D．64个
答案：C指导：密码子总共有64个，其中UAA、UAG、UGA这三个密码子不对应任何氨基酸。
5拟)如图—G—T—T—A—是DNA转录过程中的一个片段，其核苷酸的种类有
—C—A—A—U—
A．4种B．5种
C.6种D．8种
答案：C指导：核酸分为两大类，脱氧核酸和核糖核酸，它们的基本组成单位分别是：脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸，而组成每种核苷酸的五碳糖不同，所以，两种核酸的基本组成单位一共有8种。作为模板的DNA中的A和以DNA为模板转录而成的mRNA中的A实际上是不同的两种核苷酸，分别称为腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸，如此类推。这样模板中的核苷酸一共有三种，而信使RNA中的核苷酸
一共也有三种。共有6种核苷酸。
6拟)已知某多肽链的分子量为1．032×104；每个氨基酸的平均分子量为120。每个脱氧核苷酸的平均分子量为300。那么合成该多肽化合物的基因的分子量约为
A．12120B．90900
C．181800D．170928
答案：D指导：根据多肽化合物合成时，氨基酸的缩合要脱水，其分子量的减少即为失去的水的总数的分子量，而根据n个氨基酸缩合形成一条多肽时，要失水(n—1)分子，则有nx120—(n—1)x18二1．032x104，得出构成该多肽化合物的氨基酸总数n：101个。又因基因(DNA)上的脱氧核苷酸数：mRNA上核糖核苷酸数：蛋白质中氨基酸数二6n：3n：n，所以控制该多肽化合物合成的基因中的脱氧核苷酸数为
101x6：62010个，而脱氧核：苷酸分子通过磷酸二脂键连接成一条脱氧核苷酸链时，同样也失去水分子。其失水数为(n—1)个。而基因是DNA片段，有两条脱氧核苷酸长链，所以这62010个脱氧核苷酸构成两条长链时失水分子数为62010—2：604。因此，该基因的分子量为：300×62010-(62010-2)×18=170928。
7拟)下图为体内蛋白质合成的一个过程。据图分析并回答问题：
(1)图中所合成多肽链的原料来自______和______。
(2)图中所示属于基因控制蛋白质合成过程中______步骤，该步骤发生在细胞的______部分。
(3)图中(1)是______。按从左到右次序写出(Ⅱ)______内mRNA区段所对应的DNA碱基的排列顺序______。
(4)该过程不可能发生在
A.神经细胞B．肝细胞
C．成熟的红细胞D．脂肪细胞
答案：食物人体自身的合成
答案：翻译细胞质(或核糖体)
答案：tRNA(转运RNA)核糖体TGATrCGAA
答案：C
指导：该题考查基因控制蛋门质的合成过程，图示为翻译过程，以RNA为模板，以转运RNA为运载工具，按照碱基互补配对原则，形成具有—定氨基酸顺序的蛋白质，成熟的红细胞不再合成蛋白质(原因是无核，不能控制蛋白质的合成过程)。
Ⅲ新高考探究
1下列关于基因的叙述中，正确的是
A.基因是DNA的基本组成单位
B．基因全部位于细胞核中
C．基因是遗传物质的结构和功能单位
D．RNA病毒中存在基因
答案：C指导：考查对基因概念的理解。基因是DNA中具有完整遗传效应的片段，而不是随意的一段DNA分子；基因具有一定的遗传独立性，是生物遗传物质的结构和功能单位。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸而不是基因。基因绝大部分存在于细胞核中，少数位于细胞质的线粒体和叶绿体内的DNA分子中。由于绝大多数生物的遗传物质是DNA，因此人们将基因定义为“有遗传效应的DNA片段”，其实在RNA病毒内同样存在“有遗传效应的RNA片段”，在科研活动过程中，人们也称之为“基因”。
2DNA的基本功能中对遗传信息进行表达的是
A．传递和表达B．储存和复制
C．转录和翻译D．传递和储存
答案：A指导：考查DNA分子的基本功能。在遗传过程中，DNA分子通过复制，将亲代DNA分子中的遗传倌息传递给子代；并在子代的发育过程中，通过转录和翻译，表达遗传信息，使子代体现出亲代的遗传性状。
3艾滋病病毒(HIV)的繁殖过程需要在人体的T淋巴细胞内才能进行，其原因不包括
A.需要T细胞提供核糖体和tRNA
B.需要T细胞提供各种酶和ATP
C.需要T细胞提供mRNA
D．需要T细胞提供各种原料
答案：C指导：考查病毒的繁殖过程中核酸(RNA或DAN)的复制和蛋白质的合成。HIV属于RNA病毒，具有逆转录能力。在HIV的繁殖过程中，HIV只提供遗传信息模板，其余所需要的各种原料和酶、ATP、tRNA等均由宿主细胞提供。所以在HIV的蛋白质合成过程中的mRNA是由HIV提供的，其过程为：HIV的RNA→DNA→mRNA。
4将人胰岛素基因转移到大肠杆菌细胞内，结果在大肠杆菌的后代中合成了人的胰岛素。在此过程，胰岛素基因中遗传信息的传递和表达过程为
①复制②转录③逆转录④翻译
A．①→②→③→④B．①→③→②→④
C．③→①→②→④D．①→②→④
答案：D指导：考查基因中遗传信息的传递和表达过程。人的胰岛素基因转移到大肠杆菌细胞内以后，随着大肠杆菌DNA复制而复制，从而将胰岛素基因中的遗传信息传递给子代大肠杆菌；在子代大肠杆菌的生命活动过程中，人的胰岛素基因通过转录和翻译过程合成人的胰岛素，从而实现遗传信息的表达。在此过程中无逆转录过程的发生。
5在人体细胞中，遗传信息的流动过程不包括
①DNA复制②RNA复制③转录④逆转录⑤翻译
A．①②B．②④
C．③⑤D．③④
答案：B指导：考查对中心法则的理解。人体细胞内的RNA不能进行复制，它们都是通过DNA转录产生的。RNA的复制只发生在RNA病毒的繁殖过程中，逆转录发生在某些少数RNA病毒的繁殖过程中。
6下表是DNA分子中遗传信息表达过程中的某一部分。已知氨基酸及其对应的密码子如下：组氨酸(CAC)、苏氨酸(ACG)、赖氨酸(AAG)、半胱氨酸(UGC)、缬氨酸(GUG)、苯丙氨酸(UUC)。
DNAa链C
a链TTC
信使RNA
转运RNAACG
氨基酸缬氨酸
问：从左到右
(1)细胞内蛋白质的合成包括_______和_______两个过程。
(2)在蛋白质的合成过程中，信使RNA在_______内以DNA分子的_______链(a、b)为模板，通过_______过程合成后，通过_______进入细胞质，直接指导蛋白质的合成。
(3)蛋白质的合成场所是_______，除需要信使RNA作为信息模板之外，还需要_______运输氨基酸，_____________提供ATP。
(4)DNA的：链开始三个碱基序列是_______，信使RNA上最后三个碱基序列是_______，第一个氨基酸的名称是_______。
答案：转录翻译
(2)细胞核a转录核孔
(3)核糖体转运RNA细胞质基质和线粒子
(4)TGCUUC半胱氨酸
指导：考查遗传信息的表达过程。细胞内遗传信息控制蛋白质合成的表达过程包括转录和翻译。信使RNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则通过转录过程合成的；由于信使RNA是大分子，只能通过核孔进入细胞质，与蛋白质的合成场所核糖体结合在一起，直接指导蛋白质合成和翻译过程，此时还需要转运RNA运输氨基酸，由细胞质基质和线粒体产生的ATP提供能量。由于缬
氨酸的密码子是GUG，则可以推断转录过程中的DNA模板是a链，再按照碱基互补配对原则，即可推断出DNA、信使RNA和转运RNA分子中各位置碱基的种类。
7已知甲、乙、丙三种病毒，它们的遗传信息传递和表达过程如下图，请根据图回答下列问题：
(1)举例说明这三种病毒，并在括号内注明它们各自的遗传物质：
甲_______()，乙_______()，丙_______()。
(2)①过程3、10表示_______；②过程6表示______________；③过程1、4、8、11表示_______；④过程2、5、9表示_______；⑤过程7表示_______，此过程需要有_______的作用。
(3)用简略图表示这三种病毒中遗传信息的传递和表达过程：
甲：___________________________________。
乙：___________________________________。
丙:___________________________________。
(4)这三种病毒的遗传信息传递过程都必须在内进行。
答案：T2噬菌体(DNA)烟草花叶病毒(RNA)艾滋病病毒(RNA)
答案：①DNA复制②RNA复制③转录④翻译⑤逆转录逆转录酶
答案：如图5—19所示
(4)(宿主)细胞
指导：考查中心法则的内容。根据图示，甲病毒的遗传物质是DNA，如T噬菌体，1过程表示通过转录合成信使RNA，2过程表示通过翻译合成蛋白质，3过程表示DNA复制；乙病毒的遗传物质是RNA，如烟草花叶病毒、流感病毒等，4过程表示通过转录合成信使RNA，5过程表示通过翻译合成蛋白质，6过程表示RNA的复制；丙病毒的遗传物质是RNA，如艾滋病病毒(HIV)、某些肿瘤病毒等，7过程表示在逆转录酶的作用下，由RNA合成DNA的逆转录过程，8过程表示通过转录合成信使RNA，9过程表示通过翻译合成蛋白质，10过程表示逆转录形成的病毒DNA的复制，11过程表示通过转录合成病毒的RNA。病毒繁殖需要宿主细胞提供各种原料、酶、ATP以及核糖体等场所，所以病毒的遗传信息的传递必须在宿主细胞内进行。
8阅读下列材料，回答下列问题：
材料一1970年3位生物学家—Temin，Mixufani及Barf—more发现了与原来的中心法则不同的情况。即某些致癌病毒中有一种反转录酶，有了这种酶，RNA就可以作为模板而合成DNA(cDNA)。致癌RNA病毒就利用这种酶形成DNA，而形成DNA再以转录的方式产生病毒RNA。这些DNA在寄主细胞中被整合到染色体的DNA中，结果细胞不仅合成自身的蛋白质，还同时合成病毒特异的某些蛋白质，这就造成了细胞的恶性转化。
材料二用链霉素或新霉素可使核糖体与单链的DNA结合，这一单链DNA就可代替mRNA翻译成多肽。
材料三美国科学家普鲁西内尔，揭示了朊病毒的致病机理，荣获了1997年度的诺贝尔生理学奖，朊病毒是人“雅一克氏病”和牛“疯牛病”的致病源，其化学成分只有蛋白质分子。
(1)材料一解释了
A.遗传信息由DNA流向RNA的原因
B．遗传信息由DNA流向蛋白质的原因
C．致癌DNA病毒造成恶性转化的原因
D．致癌RNA病毒造成恶性转化的原因
(2)材料一证明了
A．转录功能B．逆转录功能
C．翻译功能D．DNA转译功能
(3)材料二证明了
A.遗传信息由RNA流向DNA
B．遗传信息由RNA流向蛋白质
C.遗传信息由DNA流向蛋白质
D．遗传信息由蛋白质流向DNA
(4)材料三证明了
A.蛋白质是生命活动的体现者
B．蛋白质是基因的载体
C．蛋白质是生命的最基本单位
D．在没有核酸时，蛋白质起遗传物质作用
E．在寄主细胞内，朊病毒可以复制繁殖
(5)请根据上述材料，在最初中心法则的基础上设计出更为正确的中心法则示意图
答案：D
答案：B
答案：C
答案：A、D、E
答案：如下图(图中实线表示遗传信息流动、虚线表示对遗传信息的调节(如酶的作用))
指导：中心法则的发展史，也是基因工程的发展史，逆转录病毒和朊病毒的发现，为中心法则作了重要的补充。解题的关键是正确理解运用中心法则的遗传信息流动的方向。通过朊病毒的发现，我们还可以得出我们原先不曾有过的结论，即没有核酸的情况下，蛋白质也可以当做遗传物质对待。该题通过遗传信息流的相关实验介绍、全面考查学生对科学实验的阅读与理解、分析与综合、推理与判断以及创新思维能力。
