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　①是將一個DNA切成互補的兩個黏性末端，由限制性核酸內切酶發(fā)揮作用；DNA聚合酶是在DNA復制時發(fā)揮作用的(④是DNA復制)；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．構建重組質粒過程中需要限制性核酸內切酶和DNA連接酶 B．愈傷組織的分化產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　質粒與目的基因結合時需要用同一種限制性核酸內切酶切割，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　本題考查逆轉錄和PCR技術及識圖、析圖、綜合運用知識的能力，難度中等。 解析　由題意可知，①②③④⑤分別表示逆轉錄、DNA的復制、DNA、引物結合到單鏈

4、DNA及互補鏈的合成。①過程由逆轉錄酶催化完成，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·廣東梅州質檢二)應用生物工程技術培育人們需要的生物新品種或新產品，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導入到細胞Ⅱ，則Ⅱ最可能是效應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。該疫苗在人體內具有復制能力，產生的抗原蛋白可以持續(xù)刺激免疫系統(tǒng)，使人產生較強的免疫能力。在該疫苗研制過程中(　　)。 ①使用了逆轉錄酶

6、?、谶\用基因工程手段，用質粒作載體　③可利用培養(yǎng)的動物細胞培養(yǎng)天花病毒?、荏w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是RNA，科學家利用相應的RNA為模板逆轉錄合成DNA，再將其插入天花病毒DNA中制成重組病毒疫苗，即為相應的DNA疫苗；該技術屬于基因工程技術，載體是天花病毒，而不是質粒；病毒營寄生生活，不能獨立代謝，所以要用相應的宿主活細胞來培養(yǎng)病毒；復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)進行生物工程設計時，下表各組的實驗目的與所選擇實驗材料或方法配置錯誤的是(雙選)(　　)。 選項 實驗目的 實驗材料或方法 A 構建基因表達載體 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、基因導入單子葉植物細胞 農桿菌轉化法 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；農桿菌轉化法一般用于將目的基因導入雙子葉植物受體細胞。 答案　CD 知識拓展　目的基因插入到經(jīng)過改造的T-DNA區(qū)，借助農桿菌的感染實現(xiàn)外源基因向植物細胞的轉移與整合，然后通過植物組織培養(yǎng)技術，再生出轉基因植株。 二、非選擇題(共65分) 8．(10分)下圖為利用生物技術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表示的生物技術是________。要確定目的基因(抗蟲基因)導入受體細胞后，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的過程是轉基因植物的培育過程，其需要的生物技術是植物組織培養(yǎng)；在檢測轉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、吞食轉基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定轉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所代表的反應過程是__________________________________。 (2)步驟②構建重組表達載體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特征，可用________與________進行抗原—抗體特異性反應實驗，從而得出結論。 (5)步驟④和⑥的結果相比，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生識圖能力。(1)圖中①RNA→DNA表示通過逆轉錄方式獲得目的基因。(2)基因表達載體構建時，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)目的基因導入受體細胞后，需要借助于載體在受體細胞中進行復制而擴增目的基因，從而獲得大量的表達產物，而直接導入則容易被受體細胞中的DNA水解酶所水解，導致得不到表達產物。(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，所以表達產物相同。 答案　(1)逆轉錄　(2)限制性核酸內切酶和DNA連接酶　(3)復制　以其為模板合成S基因的mRNA(或轉錄) (4)大腸桿菌中表達的S蛋白　SARS康復病人血清　(5)相同　表達蛋白質所用的基因相同 10．(13分)(2010·泰安一模)科學家設法將人的生長激素基因導入其他生物體(細胞)內，從而獲取大量的人的生長激素，應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導入奶牛的________，然后進行________，再進行胚胎移植，生下轉基因牛犢。 解析　過程①是由mRNA到DNA的過程，為反轉錄法，過程②是將質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粒進行切割，以形成相同的黏性末端。過程③是

16、將重組質粒導入大腸桿菌細胞，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是將目的基因導入動物細胞，在對細胞進行培養(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，滿足動物細胞的營養(yǎng)需求。過程⑤將生長激素基因導入奶牛的受精卵中，然后進行早期胚胎培養(yǎng)，胚胎移植，就可以生下轉基因牛犢了。 答案　(1)反(逆)轉錄　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·全國重點中學領航?jīng)_刺卷)人類疾病的轉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)圖中的高血壓相關基因作為__________，質粒作為__________，二者需用同一種限制酶切割后連接成重組載體，該過程與質粒上含有__________有關。 (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基因已成功表達，然后可用其建立高血壓轉基因

18、動物模型。 (4)在上述轉基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術是__________、__________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)圖示為轉基因技術在胚胎工程中的應用，圖中的高血壓相關基因為目的基因，質粒作為載體。構建重組質粒時，需用同種限制酶切割目的基因和質粒分子，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，即檢測體內是否產生相關蛋白質和是否出現(xiàn)高血壓癥狀。(4)題中轉基因大鼠培育過程中，用到的生物技術有轉

19、基因技術、體外受精技術、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術，其中后三者從屬于胚胎工程技術。 答案　(1)輸卵管　卵巢　(2)目的基因　載體　限制酶切割位點　(3)檢測到體內有相關蛋白　出現(xiàn)高血壓　(4)體外受精 12．(15分)如圖表示轉基因馬鈴薯的培育過程，請回答相關問題： (1)如果用馬鈴薯發(fā)育的某個時期的mRNA反轉錄產生的__________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)重組質粒中，目的基因的兩端還必須有__________和終止子。用含重組質粒的土壤農桿菌感染植物細胞后，采用__________技術檢測轉基因馬鈴薯的__________上是否插入了目的基因，同時還要采用__________技術檢測目的基因是否在轉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、瓊脂、卡那霉素外，還需添加的物質是__________，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