命题角度4基因工程的成果与应用
1．型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是
A．解旋酶
B．DNA连接酶
C．限制性内切酶
D．RNA聚合酶
[考场错解] A
[高考资源网专家把脉] 认为测血红蛋白基因时DNA为双链结构首先要解旋而确定解旋酶。
可以断定在检测血红蛋白基因碱基序列是否发生改变时该基因的DNA片段要解旋，但让DNA解旋可以使用其他方法如水浴共热可使DNA解旋。并让两条链脱开，因此解旋酶不是必须的，显然DNA连接酶、RNA聚合酶都是非必需的。限制性内切酶的特点是能识别特定的一种核苷酸序列，使用不同的限制酶切割病变的基因时，比较限制酶的切点碱基序列可确定突变的碱基序列。
[对症下药] C
2．技术依据DNA分子杂交原理的是①用DNA分子探针诊断疾病②B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的杂交③快速灵敏地检测饮用水中病毒的含量④目的基因与运载体结合形成重组DNA分子
A．②③ B．①③ C．③④ D．①④
[考场错解] C
[高考资源网专家把脉] 不知道基因工程技术用于基因诊断时，依据的是DNA分子杂交的原理，鉴定被测标本上的遗传信息达到检测疾病的目的。
DNA分子杂交是让不同生物的两条DNA单链进行杂交，形成杂合双链区。利用放射性同位素标记的DNA分子作探针(DNA探针)可以探测两种生物之间的亲缘关系，可以用于对疾病的诊断和病毒的检测。B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的杂交，是动物细胞融合技术；目的基因与运载体结合虽然发生了碱基的互补配对，但只有DNA的拼接，没有形成杂交链。
[对症下药] B
3．转基因育种与单倍体育种、多倍体育种、杂交育种、诱变育种相比，最突出的特点是
A．打破种间隔离
B．缩短育种年限
C．实现种间遗传性状的定向改造
D．提高突变频率
[考场错解] A
[高考资源网专家把脉] 不理解转基因育种与其他育种方式的本质区别，没有仔细分析转基因育种的突出特点。
基因工程能够按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，并加以修饰改造，然后放入另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状；杂交育种能够有目的地将某些优良性状集中在一起，但这种育种方法需要的周期长，一般需5～6年才能培育出一个新品种；诱变育种是利用物理或化学因素提高基因的变异频率，使生物产生可遗传的变异，但这种育种方法无法预料后代出现的变异(基因突变是不定向的)类型，要想获得某种性状，必须处理大量的供试材料和进行大量的人工选择，才能培育出符合要求的作物新品种，单倍育种也需要在培育的单倍体后代中挑选符合要求的植株；同传统的育种方法比较，基因工程培育新品种能克服传统育种方法的缺点，具有目的性强，育种周期短，能打破物种间界限，克服远缘杂交的障碍等优点，而其突出优点是其目的性强，能定向改造生物的遗传性状。
[对症下药] C
4．下列各项不属于基因工程在实际中应用的是
A．转基因抗虫棉的培育成功
B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒
C．利用工程菌使之产生胰岛素
D．将植物叶绿体移人植物细胞内
[考场错解] B
[高考资源网专家把脉] 不知道利用DNA探针检测饮用水中病毒的方法是基因工程在环境保护中的应用。
转基因抗虫棉的培育是基因工程在农牧业生产方面的应用，利用工程菌产生胰岛素是基因工程在医药卫生方面的应用。利用DNA探针检测饮用水中病毒含量的方法是使用一个特定的DNA片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。这种方法与传统检测方法比较，具有快速灵敏的特点。将植物叶绿体移入植物细胞内方法属于细胞工程的范畴。
[对症下药] D
专家会诊
(1)利用工程菌生产基因工程药品往往需要基因工程和发酵工程或酶工程的联合，其中基因工程是上游技术，发酵工程是下游技术。
(2)基因诊断是用放射性同位素(如)，荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交的原理，鉴定被测标本上的遗传信息，可以快速简便地检测体内的病毒，诊断遗传性疾病和肿瘤。
(3)基因治疗是将外源的正常基因导入患者特定细胞内，纠正或补偿缺陷基因的功能而达到治疗的目的。导入的基因可以是与缺陷基因相对应的正常同源基因或是与缺陷基因无关的治疗基因。目前对缺陷基因的矫正和置换尚无体内成功的报道，都是采用基因增补的方法将外源基因导入体细胞，通过非定点整合和表达产物来补偿缺陷基因的功能而获得治疗效果，因靶细胞的不同，基因治疗分为体细胞基因治疗和生殖细胞基因治疗。前者是用一定的方法把外源基因直接导入或先导入离体细胞后，再回输给患者特定的组织达到治疗目的。后者是将外源目的基因导入受精卵或早期胚体，纠正生殖细胞的遗传缺陷，使后代发育成正常个体。
考场思维训练
1 上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中，正确的是
A．“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物
B．所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
C．人们只有在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的，而在其他细胞中则是杂合的
D．因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但因种种原因，不发生转录、翻译，故不合成人白蛋白
答案： D 高考资源网高考资源网解析：转基因牛的体细胞中虽都含有蛋白质基因，但只有在乳腺细胞中才能表达。A项中，“转基因动物”所得到的目的基因是指原来就存在其他生物体内的正常基因，并非是“新”基因。
2 如果科学家通过转基因工程，成功地把一名女性血友病患者的造血干细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常，那么，后来她所生的儿子中
A．全部正常 B．一半正常
C．全部有病 D．不能确定
答案：C 高考资源网高考资源网解析：由于只改造造血干细胞，生殖腺细胞中遗传物质并未改变。
探究开放题预测
预测角度1 基因测序与转基因技市的综合运用
1．人类基因组计划的首要目标是测定人类DNA中的碱基排列顺序，测序的方法有多种。化学修饰法是一种传统的DNA序列分析法，是由美国哈佛大学的Maxam和Gilbert发明的。其基本原理是：
Ⅰ．用特制的化学试剂处理末端具放射性标记的DNA片段，造成碱基的特异性切割，由此产生一组由各种不同长度的DNA链组成的混合物。
Ⅱ．将上述混合物经凝胶电泳处理(类似于纸层析法分离色素)，将不同长度的DNA链按大小分离。
Ⅲ．再经放射自显影后，根据X光底片上所显现的相应的谱带，读出待测DNA片段上的碱基排列顺序。下面是测定DNA片段中胞嘧啶位置的过程示意图：
(1)下列有关上图的叙述中，错误的一项是
A．图中化学试剂的作用是破坏胞嘧啶脱氧核苷酸
B．图中所示的混合物是由五种不同的DNA片段组成的
C．凝胶电泳的作用是将不同长度(大小)的DNA片段分离开来
D．根据放射自显影的结果可判定胞嘧啶在该DNA片段上的位置
(2)若要判断鸟嘌呤在该段DNA片段上的位置，在采用上述方法时，
①用来切割DNA的化学试剂应有什么特点? 。
②用该化学试剂处理后，获得的混合物中，被标记的有几种? 。
(3)从理论上分析，按化学修饰法来测定一段DNA(双链)中的全部碱基顺序，最少要按上图所示模式操作几次?请简要说明理由。
。
[解题思路] 分析图解、看懂化学修饰法的基本原理和过程是根据切断某种碱基的位置得到许多长短不同的片段链，依据同样的方法确定另几种碱基的位置，比较不断的DNA片段(根据碱基与标记末端的距离与碱基的位置等)可确定碱基的排列顺序。
[答案] (1)B (2)①特异性地切割DNA片段中的鸟嘌呤脱氧核苷酸，②2种 ③三次 经三次操作后，可测出DNA片段上的一条键上三种碱基的位置，空位自然是第四种碱基；再根据碱基互补配对原则，可推知DNA片段上另一条链上三种碱基。
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