廣東省茂名市2013屆高三生物一輪單元綜合檢測 現(xiàn)代生物科技專題(1) 新人教版選修3

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1、 選修3 現(xiàn)代生物科技專題（1） 一、選擇題(每小題5分，共35分) 1．(2011·蘇州模擬)下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是 (　　)。 A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 解析?、偈菍⒁粋€DNA切成互補的兩個黏性末端，由限制性核酸內(nèi)切酶發(fā)揮作用；DNA聚合酶是在DNA復(fù)制時發(fā)揮作用的(④是DNA復(fù)制)；DNA連接酶是將兩個DNA片段連接在一起(②)；解旋酶是將DNA分子雙鏈解成兩條互補的單鏈(③)。 答案　C 2．(2011·福州模擬)下圖是獲得抗蟲

2、棉的技術(shù)流程示意圖?？敲顾乜剐曰?kanr)常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下列敘述正確的是(　　)。 A．構(gòu)建重組質(zhì)粒過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 B．愈傷組織的分化產(chǎn)生了不同基因型的植株 C．卡那霉素抗性基因(kanr)中有該過程所利用的限制性核酸內(nèi)切酶的識別位點 D．抗蟲棉有性生殖后代能保持抗蟲性狀的穩(wěn)定遺傳 解析　質(zhì)粒與目的基因結(jié)合時需要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，用DNA連接酶連接；愈傷組織由相同細胞分裂形成，分化后產(chǎn)生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作為標記基因不能有限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點；抗蟲棉有性生殖

3、后代可能會發(fā)生性狀分離，抗蟲性狀不一定能穩(wěn)定遺傳。 答案　A 3．(2012·廣雅中學(xué)模擬)以下為形成cDNA過程和PCR擴增過程示意圖。據(jù)圖分析，下列說法正確的是(　　)。 A．催化①過程的酶是RNA聚合酶 B．④過程發(fā)生的變化是引物與單鏈DNA結(jié)合 C．催化②⑤過程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高溫 D．如果RNA單鏈中A與U之和占該鏈堿基含量的40%，則一個雙鏈DNA中，A與U之和也占該DNA堿基含量的40% 命題立意　本題考查逆轉(zhuǎn)錄和PCR技術(shù)及識圖、析圖、綜合運用知識的能力，難度中等。 解析　由題意可知，①②③④⑤分別表示逆轉(zhuǎn)錄、DNA的復(fù)制、DNA、引物結(jié)合到單鏈

4、DNA及互補鏈的合成。①過程由逆轉(zhuǎn)錄酶催化完成，A錯；由以上分析知B正確；催化②⑤過程的酶都是DNA聚合酶，過程⑤是在70～75 ℃的高溫條件下進行的，只有該過程中的酶需耐高溫，C錯；在DNA分子中有T無U，D錯。 答案　B 4．(2012·廣東梅州質(zhì)檢二)應(yīng)用生物工程技術(shù)培育人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品，提高了經(jīng)濟效率。下圖表示培育生物新品種的過程，請據(jù)圖判斷下列敘述中不正確的是(　　)。 A．圖中①過程需要的工具酶是限制性內(nèi)切酶和DNA聚合酶 B．圖中⑤過程需要的培養(yǎng)基中一定含有植物激素和無機養(yǎng)料 C．將PrG導(dǎo)入到細胞Ⅱ，則Ⅱ最可能是效應(yīng)B細胞 D．圖中①～⑤過程中不是都

5、發(fā)生了堿基互補配對現(xiàn)象 解析　本題考查基因工程及細胞工程?；蚬こ讨行枰墓ぞ呙甘窍拗泼负虳NA連接酶，故A不對；植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基需加入無機礦質(zhì)養(yǎng)料、有機物和植物激素，故B對；抗體是由漿細胞分泌的，故C對；過程①重組載體的構(gòu)建發(fā)生了堿基互補配對原則，過程②③④⑤均不發(fā)生，故D對。本題難度中等。 答案　A 5．(2011·江蘇南通二模)我國自主研制的復(fù)制型艾滋病疫苗，是把艾滋病病毒RNA的幾個重要片段經(jīng)某種處理后插入天花病毒DNA中，形成重組病毒疫苗。該疫苗在人體內(nèi)具有復(fù)制能力，產(chǎn)生的抗原蛋白可以持續(xù)刺激免疫系統(tǒng)，使人產(chǎn)生較強的免疫能力。在該疫苗研制過程中(　　)。 ①使用了逆轉(zhuǎn)錄酶

6、?、谶\用基因工程手段，用質(zhì)粒作載體?、劭衫门囵B(yǎng)的動物細胞培養(yǎng)天花病毒　④體現(xiàn)了天花病毒的間接使用價值 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析　艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，科學(xué)家利用相應(yīng)的RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNA，再將其插入天花病毒DNA中制成重組病毒疫苗，即為相應(yīng)的DNA疫苗；該技術(shù)屬于基因工程技術(shù)，載體是天花病毒，而不是質(zhì)粒；病毒營寄生生活，不能獨立代謝，所以要用相應(yīng)的宿主活細胞來培養(yǎng)病毒；復(fù)制型艾滋病疫苗的研制體現(xiàn)了天花病毒的直接使用價值。 答案　C 6．下圖為DNA分子的某一片段，其中①②③分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是(　　)。 A．DNA

7、連接酶、限制酶、解旋酶 B．限制酶、解旋酶、DNA連接酶 C．解旋酶、限制酶、DNA連接酶 D．限制酶、DNA連接酶、解旋酶 解析　使堿基對內(nèi)氫鍵斷裂的是解旋酶；限制酶將特定部位的相鄰兩脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開；連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。 答案　C 7．(2012·茂名模擬)進行生物工程設(shè)計時，下表各組的實驗?zāi)康呐c所選擇實驗材料或方法配置錯誤的是(雙選)(　　)。 選項 實驗?zāi)康? 實驗材料或方法 A 構(gòu)建基因表達載體 用同一種限制酶切割 B 動物細胞核移植 用去核卵(母)細胞作受體 C 植物體細胞雜交培育新品種 花粉粒 D 將目的

8、基因?qū)雴巫尤~植物細胞 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 解析　用同種限制酶切割目的基因與運載體，然后用DNA連接酶將兩個DNA片段連接成重組DNA；動物細胞核移植實驗一般選用去核卵母細胞作為細胞核的受體；植物體細胞雜交常用不同植物的體細胞進行雜交；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法一般用于將目的基因?qū)腚p子葉植物受體細胞。 答案　CD 知識拓展　目的基因插入到經(jīng)過改造的T-DNA區(qū)，借助農(nóng)桿菌的感染實現(xiàn)外源基因向植物細胞的轉(zhuǎn)移與整合，然后通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)，再生出轉(zhuǎn)基因植株。 二、非選擇題(共65分) 8．(10分)下圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程，據(jù)圖回答問題。 (1)在基因工程中，A表示________

9、，如果直接從蘇云金芽孢桿菌中獲得抗蟲基因，①過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點是________________________，B表示________。 (2)B→D的過程中，若使用的棉花受體細胞為體細胞，⑤表示的生物技術(shù)是________。要確定目的基因(抗蟲基因)導(dǎo)入受體細胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達，需進行檢測和鑒定工作，請寫出在個體水平上的鑒定過程：_________________________________________________________________ ______________________________________________________

10、____________ __________________________________________________________________。 解析　(1)圖中A、B分別表示目的基因、重組DNA；根據(jù)酶的專一性特點，①過程使用的酶是限制性核酸內(nèi)切酶，其能夠識別特定的脫氧核苷酸序列。(2)B→D的過程是轉(zhuǎn)基因植物的培育過程，其需要的生物技術(shù)是植物組織培養(yǎng)；在檢測轉(zhuǎn)基因棉花中的抗蟲基因(目的基因)是否表達時，可讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定其是否具有抗蟲性狀。 答案　(1)目的基因　能夠識別特定的脫氧核苷酸序列　重組DNA　(2)植物組織培養(yǎng)　讓害蟲

11、吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲性狀 9．(12分)(2010·山東省濰坊市光華中學(xué)高三月考)已知SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗，開展了前期研究工作。其簡要的操作流程如下： (1)實驗步驟①所代表的反應(yīng)過程是__________________________________。 (2)步驟②構(gòu)建重組表達載體A和重組表達載體B必須使用 _________________________________

12、_______________________________________。 (3)如果省略步驟②而將大量擴增的S基因直接導(dǎo)入大腸桿菌，一般情況下，不能得到表達的S蛋白，其原因是S基因在大腸桿菌中不能________，也不能______________。 (4)為了檢驗步驟④所表達的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反應(yīng)特征，可用________與________進行抗原—抗體特異性反應(yīng)實驗，從而得出結(jié)論。 (5)步驟④和⑥的結(jié)果相比，原核細胞表達的S蛋白與真核細胞表達的S蛋白的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”)，根本原因是______________________

13、____________________________________________。 解析　本題考查基因工程的工具及操作步驟和學(xué)生識圖能力。(1)圖中①RNA→DNA表示通過逆轉(zhuǎn)錄方式獲得目的基因。(2)基因表達載體構(gòu)建時，需要利用限制酶對載體和目的基因進行剪切，形成黏性末端，然后用DNA連接酶將目的基因和載體連接起來，形成重組載體。(3)目的基因?qū)胧荏w細胞后，需要借助于載體在受體細胞中進行復(fù)制而擴增目的基因，從而獲得大量的表達產(chǎn)物，而直接導(dǎo)入則容易被受體細胞中的DNA水解酶所水解，導(dǎo)致得不到表達產(chǎn)物。(4)S蛋白為SARS病毒表面主要的病毒抗原，因此用抗原—抗體特異性反應(yīng)實驗可檢測

14、其是否具有同樣的抗原性。(5)步驟④和⑥相比，基因相同，只是導(dǎo)入的受體細胞的種類不同，因為真核生物和原核生物共用一套密碼子，所以表達產(chǎn)物相同。 答案　(1)逆轉(zhuǎn)錄　(2)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶　(3)復(fù)制　以其為模板合成S基因的mRNA(或轉(zhuǎn)錄) (4)大腸桿菌中表達的S蛋白　SARS康復(fù)病人血清　(5)相同　表達蛋白質(zhì)所用的基因相同 10．(13分)(2010·泰安一模)科學(xué)家設(shè)法將人的生長激素基因?qū)肫渌矬w(細胞)內(nèi)，從而獲取大量的人的生長激素，應(yīng)用于侏儒癥的早期治療，如下圖所示。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)過程①采用的方法是________，過程②之前需用____

15、____處理目的基因和質(zhì)粒。 (2)過程③需事先對大腸桿菌用________________處理，使其處于感受態(tài)，接著________________，從而完成轉(zhuǎn)化過程。 (3)過程④動物細胞培養(yǎng)中使用的工具酶是________，與植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基相比，動物細胞培養(yǎng)液中通常需加入________。 (4)過程⑤一般先將生長激素基因?qū)肽膛５腳_______，然后進行________，再進行胚胎移植，生下轉(zhuǎn)基因牛犢。 解析　過程①是由mRNA到DNA的過程，為反轉(zhuǎn)錄法，過程②是將質(zhì)粒和目的基因拼接在一起，在拼接前要用同一種限制酶對目的基因和質(zhì)粒進行切割，以形成相同的黏性末端。過程③是

16、將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細胞，需要事先用Ca2＋處理，使之成為感受態(tài)細胞，接著將重組質(zhì)粒與感受態(tài)細胞混合，在一定溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子。過程④是將目的基因?qū)雱游锛毎趯毎M行培養(yǎng)中使用的工具酶是胰蛋白酶，在培養(yǎng)中要加入動物血清、血漿等物質(zhì)，滿足動物細胞的營養(yǎng)需求。過程⑤將生長激素基因?qū)肽膛５氖芫阎?，然后進行早期胚胎培養(yǎng)，胚胎移植，就可以生下轉(zhuǎn)基因牛犢了。 答案　(1)反(逆)轉(zhuǎn)錄　同一種限制酶　(2)Ca2＋　將重組表達載體溶于緩沖液與感受態(tài)細胞混合，在一定溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子　(3)胰蛋白酶　動物血清、血漿　(4)受精卵　早期胚胎培養(yǎng) 11．(15分)(

17、2012·全國重點中學(xué)領(lǐng)航?jīng)_刺卷)人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型常用于致病機理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。請回答下列問題。 (1)卵母細胞除從活體__________中采集外，還可從已處死的雌鼠__________中獲取。 (2)圖中的高血壓相關(guān)基因作為__________，質(zhì)粒作為__________，二者需用同一種限制酶切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有__________有關(guān)。 (3)子代大鼠如果__________和__________，即可分別在分子水平和個體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因

18、動物模型。 (4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是__________、__________和__________。 解析　(1)胚胎工程中卵母細胞的采集常從活體輸卵管中獲取，也可以從已處死的雌性動物卵巢中獲取。(2)圖示為轉(zhuǎn)基因技術(shù)在胚胎工程中的應(yīng)用，圖中的高血壓相關(guān)基因為目的基因，質(zhì)粒作為載體。構(gòu)建重組質(zhì)粒時，需用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒分子，由于二者有相同限制酶切割位點，二者可以連接形成基因表達載體。(3)目的基因的表達檢測可以分別在分子水平和個體水平檢測，即檢測體內(nèi)是否產(chǎn)生相關(guān)蛋白質(zhì)和是否出現(xiàn)高血壓癥狀。(4)題中轉(zhuǎn)基因大鼠培育過程中，用到的生物技術(shù)有轉(zhuǎn)

19、基因技術(shù)、體外受精技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)，其中后三者從屬于胚胎工程技術(shù)。 答案　(1)輸卵管　卵巢　(2)目的基因　載體　限制酶切割位點　(3)檢測到體內(nèi)有相關(guān)蛋白　出現(xiàn)高血壓　(4)體外受精 12．(15分)如圖表示轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的培育過程，請回答相關(guān)問題： (1)如果用馬鈴薯發(fā)育的某個時期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的__________片段，與載體連接后儲存在一個受體菌群中，這個受體菌群就叫做馬鈴薯的__________。 (2)重組質(zhì)粒中，目的基因的兩端還必須有__________和終止子。用含重組質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌感染植物細胞后，采用__________技術(shù)檢測轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的__________上是否插入了目的基因，同時還要采用__________技術(shù)檢測目的基因是否在轉(zhuǎn)基因馬鈴薯細胞中表達。 (3)培育愈傷組織的固體培養(yǎng)基中，除了無機鹽、有機營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂、卡那霉素外，還需添加的物質(zhì)是__________，添加卡那霉素的作用是__________。 答案　(1)多種cDNA　cDNA(部分基因)文庫 (2)啟動子　DNA分子雜交　染色體的DNA　抗原—抗體　雜交 (3)植物激素　篩選含卡那霉素抗性基因的細胞 8