1、基因工程-进化论- 育种-查漏补缺第 1 页 共 7 页基因工程 -进化论-育种查漏补缺-PPT-教案-学案三位一体授课模式永州四中阳青海 2011-11-16一、基因工程的应用(1)作物育种：利用基因工程的方法，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种，如 等。(2)药物研制：利用基因工程的方法，培养转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、 、乙肝疫苗等。(3)环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的 ，分解 的石油，处理工业废水等。1、限制酶可辨识并切割 DNA 分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶 BamH
2、、EcoR 、Hind及 Bgl的辨识序列及每一种限制酶的特定切割部位。其中哪两种限制酶切割出来的 DNA 片段末端可以互补结合，其末端互补序列是A、BamH 和 EcoR；末端互补序列：AATTB、BamH和 Hind；末端互补序列： GATCC、BamH和 Bgl；末端互补序列：GATC D、Eco R和 Hind；末端互补序列：AATT2、PCR 反应体系中含有热稳定 DNA 聚合酶,下面的表达式 (能、不能）正确反映DNA 聚合酶的功能，这是因为: 3、用限制酶 EcoRV、Mbol 单独或联合切割同一种质粒,得到的 DNA 片段长度如下图(1 kb 即 1000 个碱基对)，请画出质
3、粒上 EcoRV、Mbol 的切割位点。4、下图 4 种质粒都含有 E1 和 E2 两种限制酶的识别序列,其中 Apr 表示青霉素抗性基因,Tcr 表示四环素抗性基因。（1）E1 和 E2 的特点是 。（2）将两端用 E1 切开的 Tcr 基因与用 E1 切开的质粒 X1 混合，连接后获得的质粒类型基因工程-进化论- 育种-查漏补缺第 2 页 共 7 页有（多选）A、X1 B、X2 C、X 3 D、X45、质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，
4、下表是外源基因插入位置（插入点有 a、b、c） ，请根据表中提供细菌的生长情况，推测三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是：细菌在含青霉素培养基上生长情况细菌在含四环素培养基上生长情况 能生长 能生长 能生长 不能生长 不能生长 能生长A、是 c；是 b；是 a B、是 a 和 b；是 a；是 bC、是 a 和 b；是 b；是 a D、是 c；是 a；是 b6、下图为 DNA 分子在不同酶的作用下发生的变化，图中依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶作用的正确顺序是A、B、C、D、7、DNA 连接酶的作用是：A、子链和母链之间形成氢键 B、黏性末端之间形成氢键C、两个
5、 DNA 末端间的缝隙连接 D、A 、B 、 C 都对 8、现有一长度为 3000 碱基对(bp)的线性 DNA 分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶 H 单独酶切，结果如图 1。用酶 B 单独酶切，结果如图2。用酶 H 和酶 B 同时酶切，结果如图 3。该 DNA 分子的结构及其酶切图谱是9、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 分子上至少有一个酶切位点被该酶切
6、断，则理论上讲，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、1211、现有一长度为 1000 碱基对(by)的 DNA 分子,用限制性核酸内切酶 Eco R1 酶切后得到的DNA 分子仍是 1000 by,用 Kpn1 单独酶切得到 400 by 和 600 by 两种长度的 DNA 分子,用EcoRI,Kpnl 同时酶切后得到 200 by 和 600 by 两种长度的 DNA 分子.该 DNA 分子的酶切图基因工程-进化论- 育种-查漏补缺第 3 页 共 7 页谱正确的是12、豇豆对多种害虫具有抗虫能力,根本原因是豇豆体内具有胰蛋
7、白酶抑制剂基因(CpTI 基因).科学家将其转移到水稻体内后,却发现效果不理想,主要原因是 CpTI 蛋白质的积累量不足.经过在体外对 CpTI 基因进行了修饰后,CpTI 蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高.修饰和表达过程如下图所示：请根据以上材料,回答下列问题：CpTI 基因是基因工程中的 基因,“信号肽” 序列及“内质网滞留信号” 序列的基本组成单位是 ，在过程中,首先要用 酶切开,暴露出 ,再用 酶连接。在该基因工程中,供体细胞是 ，受体细胞是 。过程称为 。(2)检测修饰后的 CPTI 基因是否表达的最好方法是 。13、分析有关基因表达的资料,回答问题。取同种生物的不同类型细胞,检测
8、其基因表达，结果如左图。(1)基因 18 中有一个是控制核糖体蛋白质合成的基因，则该基因最有可能是基因 。(2)图所示细胞中功能最为近似的是细胞 。A、1 与 6 B、2 与 5 C、2 与 3D、4 与 5(3)判断图中细胞功能近似程度的依据是 (4)现欲研究基因 1 和基因 7 连接后形成的新基因的功能, 导入质粒前,用限制酶切割的正确位置是 。(5)右上图是表达新基因用的质粒的示意图,若要将新基因插入到质粒上的 A 处，则切割基因时可用的限制酶是 。A. Hind B. EcoR I C. Eco B D. Pst I(6)新基因与质粒重组后的 DNA 分子导入受体细胞的概率很小，因此需
9、进行 才能确定受体细胞已含有目的基因。(7)在已确定有目的基因的受体细胞中，若质粒的抗青霉素基因缺失了两个碱基，将这样的受体细胞接种到含有青霉素的培养基中，该细胞中可能出现的结果是A、抗青霉素基因不能转录 B、基因 1 和 7 没有表达C、基因 1 和 7 不能连接 D、质粒上的酶切位置发生改变基因工程-进化论- 育种-查漏补缺第 4 页 共 7 页二、物种形成的三种典型模式渐变式如加拉帕戈斯群岛上 13 种地雀的形成。骤变式主要通过异源多倍体的染色体畸变的方式形成新物种，一出现可以很快形成生殖隔离(基因频率改变 )。如八倍体小黑麦 人工创造新物种通过植物体细胞杂交(如番茄 马铃薯) 、多倍体
10、远缘杂交 (如甘蓝萝卜)温馨提示判断生物进化的依据是 是否发生改变，一般只要基因频率发生了改变，生物就发生了进化。但迁入、迁出、小种群的遗传漂变所造成的基因频率的改变，生物并未进化。判断物种形成的依据是是否产生了 。进化 导致物种的形成，但物种的形成必须经过 。物种形成的三个环节： 、 自然选择和隔离 1、图表示生物新物种形成的基本环节，对图示分析正确的是A、a 表示基因突变和基因重组,是生物进化的原材料B、b 表示生殖隔离，生殖隔离是生物进化的标志C、c 表示新物种形成,新物种与生活环境共同进化D、d 表示地理隔离,新物种形成一定需要地理隔离2、下图表示某小岛上蜥蜴进化的基本过程。下列叙述中
11、不正确的是A、图中 X、Y、Z 分别表示的是突变和基因重组、自然选择以及隔离B、小岛上蜥蜴原种全部个体的总和称为种群，是生物进化的基本单位C、蜥蜴原种中不同性状个体比例变化的本质是种群基因型频率的改变D、小岛上蜥蜴新种全部个体所有基因的总和，称为蜥蜴新种的基因库三、基因频率基因频率概念：在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。设二倍体生物个体的某一基因库中有两个等位基因 A 和 a，假如种群中共有 N 个个体，而 AA、Aa 、aa 三种基因型的个体数分别是 n1、n 2、n 3，那么种群中 A 基因的频率和 a 基因的频率分别是A 基因的频率= a 基因的频率 =基因频率调查方法
12、：抽样调查。例 1 科学家获得一种显性突变蚊子（AABB） 。A、B 基因位于非同源染色体上，只有 A 或B 基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb ）交配，F 1 群体中 A 基基因工程-进化论- 育种-查漏补缺第 5 页 共 7 页因频率是 ，F 2 群体中 A 基因频率是 。例 2 据调查得知，某小学的学生中基因型的比率为:X BXB 44%;XBXb 5%; XbXb 1%; XBY 43% ;XbY 7%.则 Xb 的基因频率是：A、13.2% B、5% C、14% D、9.3%例 3 某工厂有男女职工各 200 人，对他们进行调查时发现， 女色盲 5 人，女
13、性携带 15 人。男性色盲 11 人，求 XB、X b 的频率？例 4 某岛国男性红绿色盲的发病频率为 q，则女性红绿色盲发病频率为 ，携带者的频率为 .例 5 某岛国男性多指的发病频率为 19%，某多指女性与一个正常的男士婚配，生一个有病的男孩的概率是 哈迪-温伯格定律：1908 年，英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因频率稳定性的见解。他们指出，一个有性生殖的自然种群中，在符合以下 5 个条件的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，或者说，是保持着基因平衡的。这 5 个条件是：种群大；种群中个体间的交配是 ；没有 发生；没有 加入；没有 。
14、这就是哈迪-温伯格定律。 1、某种群中 AA、Aa、aa 的基因型频率如下左图 ,左下图中阴影部分表示繁殖成功率低的个体.则该种群经选择之后,下一代中三种基因型频率的结果最可能是2、在某动物种群中，假如基因型为 AA 占 25，Aa 占 50，aa 占 25。这 3 种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为：AAAaaa，则在长期的自然选择过程中，右上图中哪个图能比较正确的表示基因 A 和基因 a 之间的比例变化情况 3、回答下列有关生物进化和生物多样性的问题。现代综合进化理论认为生物进化的基本单位是 。材料一：某种蛾易被蝙蝠捕食，千百万年之后，此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时，
15、便会运用复杂的飞行模式，逃脱危险，其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后，产出的受精卵不具有生命力。材料二：蛙是幼体生活于水中，成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化，使某种蛙生活的水体分开，蛙被隔离为两个种群。千百万年之后，这两个种群不能自然交配。依据以上材料，回答下列问题。这两则材料中发生的相似事件是。A适应辐射 B地理隔离 C生存竞争 D生殖隔离材料一中，蛾复杂飞行模式的形成是的结果在材料二中，若发生剧烈地质变化后，其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸，种群中个体数减少，导致该种群的变小。右表为 V 基因在种群 A 和 B 中的基因型个体数。基因型 A 种群（
16、个） B 种群（个）基因工程-进化论- 育种-查漏补缺第 6 页 共 7 页VaVb 200 0VaVa 50 120VbVc 100 200VcVc 150 50VaVc 100 80计算 Va 在 A 种群中的频率。就 V 基因而言，比较 A 种群和 B 种群的遗传多样性，并利用表中数据陈述判断依据：四、育种方式规律总结：最常规的育种方法是 最快速的育种方法是 能创造新性状的育种方法是 能得到无子果实的育种方法是 能创造新物种的育种方法是 能增大动物繁殖率的育种方法是 能在种间进行育种的育种方法是 能保持亲本优良性状的育种方法是 以高杆（AA)抗病（bb）和矮杆感病的大麦（aaBB）为亲本
17、，培育 aabb 新品种的最简捷育种方法是 。 1、请写出下面各项培育方法：(1)通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 。(2)用 60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是 。(3)用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。(4)将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。(5)用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。(6)用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。(7)将
18、白菜与甘蓝的体细胞用酶处理，再用聚乙二醇使其融合，通过组织培养获得新的植物品种。这种方法是 。(8)将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花受精卵中，培育出抗虫棉的方法是 。(9)生产“人工种子”采用的方法是 。2、下面为六种不同的育种方法。据图回答： 基因工程-进化论- 育种-查漏补缺第 7 页 共 7 页(1)图中 A 至 D 方向所示的途径表示 育种方式，这种方法属常规育种,一般从 F2代开始选种,这是因为 。(2)B 常用的方法为 。(3)E 方法所用的原理是 ，所用的方法如 、 ，育种时所需处理的种子应当是萌发的(而非休眠的) 种子,试阐述原因: (4)C、F 过程最常用的药剂是 ，其作用
19、的原理是 。(5)由 G 到 H 过程中涉及的生物技术有 、和 。(6)KLM 这种育种方法的优越性表现在 3、以下各图分别表示几种不同的育种方法。请根据图回答： A 图所示过程称克隆技术，新个体丙的基因型应与亲本中的_个体相同。 在 B 图中，由物种 P 突变为物种 Q，在指导蛋白质合成时，处的氨基酸变化是 。(注：缬氨酸 GUC；谷氨酰胺 CAG；天门冬氨酸 GAC) C 图所表示的育种方法叫 ，该方法最常用的做法是在处 。 D 图表示的育种方法是 ，若要在 F2 中选出最符合生产要求的新品种，最简便的方法是 。 E 图中过程常用的方法是 ，与 D 方法相比，E 方法的突出优点是 。E 中的幼苗为 倍体。
