2．一些污染物(如重金属、化学农药)．通过食物链在生物体内大量积聚的过程；由于水体中氮、磷等植物必需元素含量过多．导致藻类等大量繁殖。藻类的呼吸作用及死亡藻类的分解作用消耗大量的氧．并分解出有毒物质．致使水体处于严重的缺氧状态．引起水质量恶化和鱼群死亡的现象

1．地球上由各种生物和它们的生活环境所组成的环绕地球表面的圈层；生物圈的稳态

2．生物的富集作用：　　　　 　。富营养化：　　　　

1．生物圈：　　　　 。称为生物圈。作为地球上最大的生态系统，生物圈的结构和功能能够长期维持相对稳定的状态，这一现象称为　　　　 。

考点1人类基因组计划的研究

　　 (1)人类基因组指的是什么内容?

　　 20世纪90年代由美国科学家率先提出了“人类基因组计划”(HGP)。人类基因组是指人体DNA分子所携带的全部遗传信息。人的单倍体基因组是由24条双链DNA分子组成(包括1-22号常染色体和性染色体X、Y染色体上的DNA)。

　　 (2)人类基因组计划包括哪些内容?

　　 人类基因组计划就是分析测定人类基因组的核苷酸序列。其主要内容包括绘制人类基因组的四张图，即遗传图、物理图、序列图和转录图。遗传图：指基因或 DNA标记(如多肽性遗传标记)在染色体上以遗传距离表示相对位置的图，又称连锁图。物理图：指表示DNA标记之间实际距离的图。通常由DNA限制性内切酶片段或克隆的DNA片段有序排列而成。标记之间的物理距离以DNA上核苷酸数目的多少(Kb表示千碱基对，Mb表示百万碱基对)来表示，是进行DNA序列分析和基因组织结构研究的基础，反映了DNA标记之间的实际距离，而遗传图则反映 DNA标记之间的连锁关系。序列图：序列图是指整个人类基因组的核苷酸序列图，也是最详尽的物理图。测定的总长度为1cm。由30亿个核苷酸对组成的序列图就是人类基因组计划原000年6月，6国科学家向全世界宣布“人类基因组草图”的测序工作已经基本完成类基因组草图”的绘制工作。转录图：在整个人类基因组中．只有1-5%的DNA序列为编码序列。在人体某一特定组织的细胞中，一般只有0.1%的基因是表达的。

案例剖析　 旁征博引 举一反三

考题1 )《人类基因组计划》得到浩如烟海的序列数据。仅将单倍体人类基因组30亿核苷酸对排印出来，就将达百万页之多，这大约相当于1000本上海市电话簿那样厚；据统计，已得出一个染色体组的基因数为10。个人类基因组的编码序列约为1亿碱基对，只占基因组全序列的3%。而非编码序列，除已知对基因起调节作用，或参与染色体构建和功能活动的小部分外。大多数序列的功能还不清楚。由此可见，要破译“遗传语言”，读懂这部包含天文数字的遗传信息的“天书”，其难度该有多大!

(1)人的体细胞里的DNA约有　　　　 核苷酸对。

(2)每条染色体平均有　　　　 个基因。

(3)体细胞里的DNA含有　　　　 脱氧核糖分子。

(4)性细胞里的DNA含有 个碱基。

(5)人类基因组计划中，共测定　　　　 条染色体。

考题1点拨：(1)由于单倍体含30亿个核苷酸对，而人体细胞中有两个染色体组，所以核苷酸对的总数是：30亿对×2=60亿对。(2)人类的一个染色体组有23条染色体，一个染色体组即一个基因组，所以每个染色体上的基因数平均为：10⁵/23个。(3)-个核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子五碳糖组成，所以体细胞核中的DNA分子中共有脱氧核糖分子数为；30亿×2×2=120亿个。(4)性细胞中的DNA是体细胞的一半，故碱基数为：30亿×2=60亿个。(5)人体的一个染色体组有23条染色体，但x染色体与Y染色体的基因有很大的不同，故实际测定的是22条常染色体和x、Y两条性染色体，共24条染色体。答案：(1)60亿对(2)10 0/23(3)120亿个　 (4)60亿(5)24总结提示：对人类基因组计划的掌握不仅要了解其主要内容，而且应该掌握其意义。

考点2．基因工程所需工具

　　 (1)基因工程的概念：基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。这种技术是在生物体外，通过DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”．对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖．使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。

　　 (2)基因操作的工具：①限制性内切酶(以下简称限制酶)：限制性内切酶是“剪切基因的剪刀”，主要存在于微生物中一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列．并且能在特定的切点上切割DNA分子。例如，从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列，并且在G和 A之间将这段序列切开。目前已经发现的限制酶相同。

　　 ②DNA连接酶：DNA连接酶是“缝合基因的针线”。被限制性内切酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好互补配对．这样的切口称为黏性末端。用同一种限制酶切来源不同的DNA分子，其DNA分子片段的黏性末端可以通过碱基配对而黏合起来，再通过DNA连接酶将其连接起来．就可形成重组DNA分子。③基因的运载体：将一个外源的DNA分子送入一个受体细胞，必须要通过基因的运载体才能实现。一个合适的运载体必须具备以下条件：a．能够在宿主细胞中复制并稳定地保存．b．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；C具有某些标记基因，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。符合上述条件的、目前经常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。

考题2　 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

考题2点拨：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，使动物组织分散为单个细胞，用于动物细胞培养，故D对，DNA连接酶，连接的是目的基因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。答案：B。　 总结提示：在基因工程工具中，只有限制性内切酶具有特异性，并且切开的是DNA分子的骨架，氢键自然断裂，DNA连接酶不具特异性。　　

考点3．基因工程的具体过程

　　 基因操作一般要经历的步骤有：提取目的基因；目的基因与运载体结合；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测和表达。

　　 (1)提取目的基因：基因工程中人们所需要的、定向改造生物遗传性状的特定基因是目的基因(如人的胰岛素基因、干扰素基因、植物的抗病基因等)。

　　 获取目的基因的途径有：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。

①用“鸟枪法”直接分离目的基因的具体过程：供体细胞的

　　 “鸟枪法”为什么不适用于获取真核生物细胞中基因?

　　 真核细胞的基因编码区含不能表达的DNA片段，因此，不能直接用于基因的扩增和表达。获取真核细胞中目的基因时，一般用人工合成基因的方法。

　　 ②人工合成基因的方法 a．反转录法。I．过程：目的基因的链DNA即目的基因；Ⅱ．优点：专一性强，目的基因不含内含子；Ⅲ．缺点：操作过程麻烦，mRNA生存时间短，技术要求高。b．根据已知氨基酸序列合成DNA。I．过程：

　　；Ⅱ．优点：专一性强，目的基因不含内含子，可合成自然界不存在的新基因；Ⅲ．缺点：目前，对于许多复杂的、尚不知道核苷酸序列的基因不能用此法合成。

　　 (2)目的基因与运载体结合：目的基因与运载体结合的过程，实质上是不同来源的DNA重新组合的过程。其基本过程如下(以质粒作为运载体)：

　　 (3)将目的基因导入受体细胞：①基因工程中常用的受体细胞有：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞；②将目的基因导入受体细胞的方法：根据受体和运载体的类型不同，所采用的导入方法也不同。目前经常使用的目的基因导人方法有：花粉通道法、氯化钙法、农杆菌介导的遗传转化学、基因枪法及电击法、聚乙二醇(PEG)法等。　　 ．

　　 (4)目的基因的检测与表达。

考题3-1 目的基因的分离是基因工程研究中的主要方面和操作关键。图6-23-1中甲、乙图表示从真核生物细胞中获取目的基因的两种方法，请回答下列问题：

(1)在甲图中，a过程是在　　　 　酶的作用下完成的。如果用该类酶中的一种，不一定毹　 获取目的基因，其原因是：　　　

(2)在乙图中，C过程在遗传学上称为　　　 ．d过程称为　　　 ．d过程需以mRNA为模板，　　　 为原料，还需要的条伺是ATP， 　　　　，DNA聚合酶等。

(3)除了用上述两种方法可以获取目的基因外请你再写出一种方法：　　　　　　　

考题3-2 )我国科研人员发现，弯曲的蚕丝由于弯折处易断裂，其强度低于由蜘蛛纺绩器拖牵丝的直丝．并首次在世界上通过了转基因方法将“绿色荧光蛋白基因”与“蜘蛛拖牵丝基因”拼接后成功插入蚕丝基因组中，并在受体细胞中得到成功表达。

(1)在这项“基因工程”的操作中，目的基因是　　　　 ，采用绿色荧光蛋白基因的主要目的是　　　　 。

(2)两基因组合在导人受体细胞前必须进行的步骤是：将其与由细菌体内取得的 　　　　进行切割处理，以保证有相同的　　　　 　．并拼接成　　　　 　。如果引入的受体细胞是细菌，还要对细菌作 　　　　处理。

4．大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、动植物细胞、酵母菌；目的基因控制的性状在受体生物(细胞)中得以表达

Ⅱ．考点过关和高考预测　 过关斩将　 一马平川

考点详解 精剖细解 入巿三分

4．基因工程中常用的受体细胞有　　　 其因工程操作成功的标志是　　　 。

3．鸟枪法的具体做法是优点是　　　 ，缺点是　　　 。人工合成目的基因的方法主要有两条途径，一条是 　　　　；另一条是　　　 。各自的应用实例是　　　 。

2．微生物；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列．并且能在特定的切点上切割DNA分子；把两种来源，但具有相同黏性末端黏合起来；①能在宿主细胞中复制并稳定地保存；②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；③具有某些标记基因，便于进行筛选；质粒；动植物病毒；噬菌体；质粒；宿主细胞

2．限制性内切酶主要存在于　　　 中，其特点是　　　 。DNA连接酶的功能是　　　 ；运载体的必备条件是：① 　　　　，②　　　 ，③　　　 。常用的运载体有　　　 、　　 　和　　　 等，最常用的是　　　 ，其复制的场所只能在　　　 。