高二生物基因工程的應用與基因工程的安全性文檔一、基因工程與遺傳育種1．轉基因植物(1)運用基因工程培育動植物新品種最突出的優點是：①能克服遠緣雜交不親和的障礙；②育種時間短。(2)基因工程在植物育種方面的應用主要表現在：①培育高產、優質的農作物新品種；②培育有各種抗性的農作物新品種。

(3)成果：抗植物病毒的轉基因煙草、番茄、苜蓿和馬鈴薯，抗蟲棉，耐貯存的轉基因番茄，抗逆性強的轉基因農作物等。2．轉基因動物轉基因動物是指轉入了外源基因的動物。如我國科學家1989年將人的生長激素基因導入鯉魚的受精卵中，培育成了轉基因鯉魚；1999年我國上海誕生了轉基因牛，其牛奶中含有大量人體蛋白，可以治病。完全免費,無需注冊,天天更新！二、基因工程與疾病治療1．基因工程藥物基因工程技術已經成功地應用于基因工程藥物的研制?，F已研制成功的基因工程藥物有幾十種，如已投放市場的人的生長激素、胰島素、干擾素、乙肝疫苗等。2．基因治療基因治療是向目標細胞中引入正常功能的基因，以糾正或補償基因的缺陷，達到治療的目的。三、基因工程與生態環境保護利用基因工程技術開發具有生物可降解的新型塑料(聚羥基烷酯塑料)，替代不可降解的化學合成塑料。利用基因工程技術培育能分解石油中多種成分的“超級菌”。用轉基因微生物處理工業廢水等。1.我國科學家運用基因工程技術，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因導入棉花細胞并成功表達，培育出了抗蟲棉。下列敘述，不正確的是()A．RNA聚合酶對于抗蟲基因在棉花細胞中的表達不可缺少B．重組DNA分子中增加一個堿基對，不一定導致抗蟲蛋白的抗性喪失C．抗蟲棉的抗蟲基因可通過花粉傳播至近緣作物，從而造成基因污染D．轉基因棉花是否具有抗蟲特性是通過檢測棉花對抗生素的抗性來確定的D2.人們常應用轉基因技術生產所需要的轉基因產品，如利用大腸桿菌生產人胰島素。下列選項中能說明人胰島素基因完成了在受體細胞中表達的是()A．在大腸桿菌細胞中檢測到人的胰島素基因B．在大腸桿菌中檢測到人胰島素基因轉錄出的mRNAC．在含有四環素的培養基中培養出大腸桿菌D．在大腸桿菌的代謝產物中提取到人胰島素D3.石油污染是海洋污染的主要類型。利用基因工程創造的“超級細菌”能提高降解石油的效率。這是因為()A．多種目的基因的表達B．不消耗O2C．提供動物幼體的食物D．以石油成分作為生長因子A考點1基因工程與遺傳育種【例1】蘇云金桿菌(Bt)能產生具有殺蟲能力的毒素蛋白。下圖是轉Bt毒素蛋白基因植物的培育過程示意圖(ampr為抗氨芐青霉素基因)，據圖回答下列問題。(1)將圖中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反應管中有________種DNA片段。(2)圖中②表示HindⅢ與BamHⅠ酶切、DNA連接酶連接的過程，此過程可獲得________種重組質粒；如果換用BstⅠ與BamHⅠ酶切，目的基因與質粒連接后可獲得________種重組質粒。(3)目的基因插入質粒后，不能影響質粒的__________。(4)圖中③的Ti質粒調控合成的vir蛋白，可以協助帶有目的基因的T-DNA導入植物細胞，并防止植物細胞中____________對T-DNA的降解。(5)已知轉基因植物中毒素蛋白只結合某些昆蟲腸上皮細胞表面的特異受體，使細胞膜穿孔，腸細胞裂解，昆蟲死亡。而該毒素蛋白對人類的風險相對較小，原因是人類腸上皮細胞________________。(6)生產上常將上述轉基因作物與非轉基因作物混合播種，其目的是降低害蟲種群中的__________基因頻率的增長速率?！窘馕觥勘绢}考查基因工程與育種的相關知識。(1)由于上述兩種酶形成的末端不一樣，所以被兩種不同的限制性核酸內切酶切割之后所形成的片段有AA、AB、BA、BB四種切法形成的四種片段(A表示HindⅢ，B表示BamHⅠ)。(2)同時被兩種限制性核酸內切酶切割有兩種不同的目的基因，即AB和BA，所以重組質粒有兩種。BstⅠ與BamHⅠ酶切割的末端一樣，所以同時用這兩種限制性核酸內切酶切割只能形成一種目的基因，所以只能形成一種重組質粒。(3)質粒要進行復制才能更多地表達出產物，所以重組之后要能復制。(4)酶具有專一性，對T-DNA的降解酶為DNA水解酶。(5)生物的細胞表面的受體具有特異性，人類腸上皮細胞沒有昆蟲腸上皮細胞表面的特異受體。所以該毒素蛋白對人類的風險相對較小。(6)自然選擇是普遍存在的，純種種植會使害蟲抗性基因頻率快速增長，而混合種植能降低害蟲的抗性基因頻率的增長速率?！敬鸢浮?1)4(2)21(3)復制(4)DNA水解酶(5)表面無相應的特異性受體(6)抗性考點2基因工程與疾病治療、基因工程與生態環境保護【例2】在1990年醫生對一位因缺乏腺苷酸脫氨酶基因而患先天性體液免疫缺陷病的女孩進行治療。采用的方法是首先將患者的淋巴細胞取出作體外培養，然后用某種病毒將正常腺苷酸脫氨酶基因轉入人工培養的淋巴細胞中，再將這些轉基因淋巴細胞回輸到患者的體內，經過多次治療，患者的免疫功能趨于正常。(1)該病治療運用了基因工程技術，在這個實例中運載體__________，目的基因是________________，目的基因的受體細胞是__________。(2)將轉基因淋巴細胞多次回輸到患者體內后，免疫能力趨于正常是由于產生了________________，產生這種物質的兩個基本步驟是__________和__________。(3)人的腺苷酸脫氨酶基因與胰島素基因相比，其主要差別是_____________________________________(4)該病的治療方法屬于基因工程運用中的__________，這種治療方法的原理是____________【解析】本題以一個實際生活問題為線索，全方位地考查了基因工程。該基因工程實例的運載體是病毒，目的基因是腺苷酸脫氨酶基因，受體細胞是淋巴細胞。將轉基因淋巴細胞輸入患者體內，目的基因會得到表達，產生腺苷酸脫氨酶(相應的抗體)，從而使患者免疫力恢復正常。其治療的原理是將正常的外源基因導入有缺陷的細胞中，并使之表達，達到基因治療的目的。人的腺苷酸脫氨酶基因與胰島素基因相比，其差別是堿基排列順序的不同?！敬鸢浮?1)某種病毒腺苷酸脫氨酶基因淋巴細胞(2)腺苷酸脫氨酶(或“相應抗體”)轉錄翻譯(3)脫氧核苷酸排列順序不同(或“遺傳信息不同或堿基的數目和排列順序不同”)(4)基因治療把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞內，從而達到治療的目的1.(·浙江卷)在用基因工程技術構建抗除草劑的轉基因煙草過程中，下列操作錯誤的是()A．用限制性核酸內切酶切割煙草花葉病毒的核酸B．用DNA連接酶連接經切割的抗除草劑基因和載體C．將重組DNA分子導入煙草原生質體D．用含除草劑的培養基篩選轉基因煙草細胞【解析】目的基因為抗除草劑基因，故應用限制酶切割抗除草劑基因而不是煙草花葉病毒的核酸?！敬鸢浮緼2.(·江蘇卷)下列關于轉基因植物的敘述，正確的是()A．轉入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環境中B．轉抗蟲基因的植物，不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加C．動物的生長激素基因轉入植物后不能表達D．如轉基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題【解析】本題考查了轉基因技術的安全性問題。轉入到油菜的抗除草劑基因，可以通過花粉傳入環境中，A項正確；由于植物與害蟲間是相互選擇的，轉抗蟲基因的植物可使昆蟲群體抗性基因頻率增加，B項錯誤；動物生長激素基因轉入植物后也能表達，C項錯誤；轉基因技術的安全性問題，要通過驗證才能得到證實，D項錯誤?！敬鸢浮緼3.(·上海卷)科學家運用基因工程技術將人胰島素基因與大腸桿菌的質粒DNA分子重組，并且在大腸桿菌體內成功表達。圖示a處為胰島素基因與大腸桿菌質粒DNA結合的位置，它們彼此能結合的依據是()A．基因自由組合定律B．半保留復制原則C．基因分離定律D．堿基互補配對原則【解析】本題考查基因工程的相關知識，目的基因與運載體能形成重組質粒依據的是粘性末端的堿基互補配對原則?！敬鸢浮緿4.(·浙江四校聯考)基因敲除主要是應用DNA同源重組原理，將同源DNA片段導入受體細胞，使同源DNA片段在原有位置替代了靶基因片段，從而達到基因敲除的目的?；蚯贸瓤梢杂猛蛔兓蚧蚱渌蚯贸鄳恼；颍部梢杂谜；蚯贸鄳耐蛔兓?。下列有關基因敲除的說法，正確的是()A．基因敲除實際上是抑制某個基因的表達，從而達到使該基因“沉默”的目的B．利用基因敲除技術，不能修復細胞中的病變基因C．基因敲除可定向改變生物體的某一基因D．從理論上分析，利用基因敲除技術可治療先天性愚型【解析】基因敲除技術可以用正常基因替換原來的病變基因，因此該技術可定向改變生物體的某一基因，但不能修復該基因。由于先天性愚型屬于染色體數目異常遺傳病，基因敲除技術無法對其進行治療。【答案】C5.(·金華一中聯考)我國自主研制的復制型艾滋病疫苗，是把艾滋病病毒的核酸的幾個重要片段逆轉錄后插入天花病毒DNA中，形成重組病毒疫苗。該疫苗具有復制能力，可以持續刺激免疫系統，使人產生較強的免疫能力。該疫苗研制過程中()A．運用了RNA病毒容易突變的能力B．運用了基因工程手段，使用質粒作為運載體C．通常需要利用動物細胞培養技術D．該重組病毒的形成說明艾滋病病毒和天花病毒具有相同的遺傳物質【解析】該疫苗研制過程中是將艾滋病病毒的RNA逆轉錄為DNA，再將其與天花病毒的DNA重組，運用了基因工程手段，在此天花病毒起了運載體的作用。這里的重組DNA分子需要導入動物細胞后才能進行復制，所以需要利用動物細胞培養技術?！敬鸢浮緾完全免費,無需注冊,天天更新！6.(·浙江省五校聯考)基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是。根據圖示判斷下列操作正確的是()A．質粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割B．質粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割C．目的基因和質粒均用限制酶Ⅰ切割D．目的基因和質粒均用限制酶Ⅱ切割【解析】質粒只有用限制酶Ⅰ切割，才不會將兩個標記基因都破壞，而目的基因只有用限制酶Ⅱ切割才能獲得需要的片段。【答案】A7.(改編題)下列圖中關于P、Q、R、S、M的描述，不正確的是()謝謝觀看！高二生物進化（優選）高二生物進化物種能夠在自然狀態下相互交配并且產生可育后代的一群生物稱為一個物種不同物種間生殖隔離不同物種之間一般是不能夠相互交配的，即使交配成功，也不能夠產生可育的后代，這種現象叫生殖隔離。如季節隔離；不親合性；雜種不活；雜種不育等。獅虎獸是不育的，所以虎和獅是兩個物種。達爾文的進化論觀點：1、隨著時間的推移，一個物種在自然選擇等因素的作用下能演變成另一物種。2、同種物種的不同種群生活在不同環境，可以發生不同的變化來適應各自的環境。3、種群之間發生性狀的分歧，一個物種可以發展出多個物種，一種類型可以發展出多種類型4、彼此不同而又相似的物種，由一個祖先發展而來，遺傳的力量使它們保持某種結構和功能的統一模式。合理解釋了生物的統一性和多樣性請用進化論解釋長頸鹿的進化：在一個自然種群中，個體之間的變異普遍存在，而某些變異性狀影響了個體的存活和繁殖（脖子的長短），從而使具有不同性狀的個體之間在存活率上出現了差異，即自然選擇發生作用。經過世世代代的選擇，在種群中相關的有利變異被保存下來，并不斷得到積累，微小變異積成顯著變異。新的類型、新的物種由此產生。影響存活與繁殖適者生存，不適者淘汰進化，新物種產生所需變異被保存生物普遍存在變異生存斗爭數代選擇自然選擇：16世紀末，張謙德在《朱砂魚譜》中總結了金魚選種經驗：“蓄類貴廣，而選擇貴精，須每年夏間市取數千頭，分數缸飼養，逐日去其不佳者，百存一二，并作兩三缸蓄之，加意培養，自然奇品悉具人工選擇：如果在灰色翅(基因型為aa)昆蟲的種群中偶然出現一只綠色翅(基因型為Aa)的變異個體，且綠色比灰色更不易被捕食。那么：1、昆蟲的翅色將怎樣變化？2、該綠色個體一定能被選擇下來嗎？為什么？3、如果該綠色個體能很好生活下來，它體內的A基因怎樣才能傳遞給子代呢？4、如果Aa與其他個體交配生殖，后代還會是綠色的嗎？問題探討：1.基因庫：一個生物種群的全部等位基因的總和2.基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比率。例:從該種群中隨機抽出100個個體，測知基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率是多少?解:A基因的基因頻率為:a基因的基因頻率為：基因頻率=某基因的數目該基因的等位基因的總數=純合子頻率+1/2雜合子頻率=40%

=30/100×100%

+1/2×60/100×100%=60%

=10/100×100%

+1/2×60/100×100%=40%A%=×100%2×AA＋Aa2(AA＋Aa＋aa)a%=×100%=60%2×aa＋Aa2(AA＋Aa＋aa)×100%某工廠有男女職工各200名，對他們進行調查時發現，女性色盲基因攜帶者為15人，女性患者1人，男性患者14人，這個群體中色盲基因的頻率應為（）。A、15%B、3.88%C、5.17%D、10.3%色盲（b）基因頻率＝15＋2＋14200×2＋200＝5.17％C課堂練習：×100%用數學方法討論種群中基因頻率、基因型頻率的變化假設上述昆蟲種群非常大，所有的雌雄個體間都能自由交配并產生后代，沒有遷入和遷出，自然選擇對翅色這一相對性狀沒有作用，基因A和a都不產生突變，根據孟德爾的分離定律計算：(1)該種群產生的A配子和a配子的比率是多少？(2)子代基因型的頻率各是多少？(3)子代種群的基因頻率各是多少？(4)子二代、子三代以及若干代以后，種群的基因頻率會同子一代一樣嗎？上述計算結果是建立在五個假設條件基礎上的。對自然界的種群來說，這五個條件都成立嗎？假設的種群滿足以下五個條件：①群體數量足夠大，②全部的雌雄個體間都能自由交配并能產生后代，③沒有遷入與遷出，④AA、Aa、aa三種基因型昆蟲的生存能力完全相同⑤也沒有基因突變和染色體變異種群基因頻率在世代繁衍過程中______發生變化，我們稱為遺傳平衡。。不會也稱哈迪——溫伯格定律①突變②基因遷移③遺傳漂變④非隨機交配⑤自然選擇打破遺傳平衡的因素：例：已知白化病據調查該病的發病率大約為1/10000，請問人群中該病致病基因的頻率以及攜帶此隱性基因的雜合子的基因型頻率？aa=1/10000，則a基因的基因頻率為1/100A+a=1，則A基因的基因頻率為99/100AA基因型的頻率為99x99/10000Aa基因型的頻率為2x99x1/10000aa基因型的頻率為1x1/10000（2010上海市部分重點中學聯考）據調查，某學校學生中的基因型比率為：XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY=43%∶6%∶1%∶43%∶7%，則XB的基因頻率為（）A．43%B．67.5%C．86%D．90%D

（09上海卷）某小島上原有果蠅20000只，其中基因型VV、Vv和vv的果蠅分別占15%、55%和30%。若此時從島外入侵了2000只基因型為VV的果蠅，且所有果蠅均隨機交配，則F1代中V的基因頻率約是（）A.43%B.48%C.52% D.57%B

（2010上海六校聯考）在一個能自由交流基因的一年生被子植物種群中，據調查得知AA頻率為25％，aa頻率為39％。已知其所在生態系統穩定性很高，則在第二年開始該種群個體中，基因型AA的頻率為（）A．18．49％B．34％C．25％D．49．02％A（10合肥一中質量測評）在自然狀態下絕大多數小麥是綠色的，但偶爾也會發現白化苗，如果白化苗在自然狀態下出現的幾率是1／10000，則在理論上小麥雜合子在種群中出現的幾率最接近于() A．1／4 B．1／50 C．1／100 D．9／50B(2010上海卷，28）某自花傳粉植物種群中，親代中AA基因型個體占30%，aa基因型個體占20%，則親代A的基因頻率和F1中AA的基因型頻率分別是（）A.55%和32.5% B.55%和42.5%C.45%和42.5% D.45%和32.5%B自然選擇使種群的基因頻率定向改變、決定生物進化的方向、是一種適應性的進化。樺尺蠖選擇淺色＞深色棲息環境淺色棲息環境深色s基因頻率95%S基因頻率95%自然選擇導致適應淺色＜深色青霉素起初殺死絕大多數細菌存活下來的細菌進行繁殖并將其抗性基因傳給后代，最后青霉素對它們不再起作用自然選擇不僅能保留有利變異、淘汰不利變異，而且能使有利變異積