2019_2020学年高中生物专题1测评（含解析）新人教版选修3.docx

专题1测评(时间:45分钟,满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)1.下列有关基因工程的叙述,正确的是()A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C.只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体D.载体必须具备的条件之一是有一个至多个限制酶切割位点,以便与外源基因进行连接解析载体不属于酶;不同的限制酶识别不同的核苷酸序列;天然质粒大多不符合要求,需要进行改造。答案D2.基因工程技术也称DNA重组技术,其实施必须具备的4个条件是()A.工具酶、目的基因、载体、受体细胞B.重组DNA、RNA聚合酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶C.模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞D.目的基因、限制性核酸内切酶、载体、受体细胞解析基因工程是按照人们的意愿,把一种生物的个别基因(目的基因)复制出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞(受体细胞)里,定向地改造生物的遗传性状。基因操作的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶,基因进入受体细胞的运输工具是载体。答案A3.水母发光蛋白由236个氨基酸构成,现已将决定这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记基因。在转基因技术中,这种蛋白质的作用是()A.促使目的基因导入受体细胞中B.促使目的基因在受体细胞中复制C.使目的基因容易被检测出来D.使目的基因容易成功表达解析由题干信息可知,该基因为标记基因,其作用是使目的基因容易被检测出来。答案C4.下列关于DNA连接酶的理解,正确的是()A.其化学本质是蛋白质B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键C.它不能被反复使用D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶解析DNA连接酶的化学本质是蛋白质。它只可以恢复双链DNA片段间的磷酸二酯键,氢键是分子间的静电吸引力,不需要酶的催化形成。DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有DNA片段上。酶都是催化剂,不作为反应物,可被反复使用。答案A5.科学家已能运用基因工程技术,使羊的乳腺细胞合成并分泌人体某种抗体,下列叙述不正确的是()A.该技术可导致定向变异B.基因表达载体中需加入乳腺蛋白基因的特异性启动子C.目的基因是抗原合成基因D.受精卵是理想的受体细胞解析目的基因应该为控制合成相应抗体的基因,不是抗原合成基因。答案C6.通过反转录过程获得目的基因并利用PCR技术扩增目的基因的过程如图所示。据图分析,下列说法正确的是()A.催化过程的酶是RNA聚合酶B.过程不需要DNA解旋酶C.过程需要两个相同的引物D.催化过程的酶都是DNA聚合酶,都必须能耐高温解析催化过程的酶是逆转录酶,A项错误;图中显示过程是在高温条件下氢键断裂,从而使两条链分开,不需要解旋酶,B项正确;过程需要的是两种不同的引物,不是两个相同的引物,C项错误;催化过程的DNA聚合酶不需要耐高温,D项错误。答案B7.下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。下列相关叙述正确的是()A.这三种方法都用到酶,都是在体外进行的B.碱基对的排列顺序均相同C.图示a、b、c三种方法均属于人工合成法D.方法a不遵循中心法则解析由图示可知,a为通过反转录法获得目的基因,遵循中心法则,用到逆转录酶;b为直接从生物体获得目的基因,用到限制酶;c为用PCR技术扩增获取目的基因,用到Taq酶,且三种方法均在生物体外进行。因为没有黏性末端,人工合成和逆转录过程可能存在偏差,所以碱基序列不同。答案A8.下列操作依据核酸分子杂交原理的是()观察DNA在细胞中的分布检测目的基因是否已整合到受体细胞染色体DNA上检测目的基因是否翻译出蛋白质检测目的基因是否进行转录A.B.C.D.解析解题流程如下:答案C9.某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要操作流程如下图所示。下列有关叙述错误的是()A.步骤所代表的过程是反转录B.步骤需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶C.步骤可用CaCl2处理大肠杆菌,使其从感受态恢复到常态D.检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原抗体特异性反应实验解析步骤可用CaCl2处理大肠杆菌,使其细胞从常态转化为感受态。答案C10.下图为基因表达载体模式图,下列相关叙述正确的是()A.甲表示启动子,位于基因的首端,它是DNA聚合酶识别、结合的部位B.乙表示终止密码子,位于基因的尾端,作用是使转录过程停止C.丙表示目的基因,其作用是获得人们所需要的性状D.复制原点的存在有利于目的基因在宿主细胞中扩增解析甲表示启动子,是RNA聚合酶识别和结合部位,A项错误;乙为终止子,并非终止密码子,B项错误;丙为标记基因,不是目的基因,目的基因应在启动子和终止子之间,C项错误。答案D11.科学家采用基因工程技术将矮牵牛中控制蓝色色素合成的基因G转移到玫瑰中,以培育蓝玫瑰。下列操作正确的是()A.将基因G直接导入土壤农杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞B.将基因G导入玫瑰细胞后,即可通过植物组织培养培育出蓝玫瑰C.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得DNA,再扩增基因GD.将基因G导入玫瑰细胞液泡中,防止其经花粉进入野玫瑰解析目的基因需要和载体连接形成基因表达载体后再导入农杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞,A项错误;将基因G导入玫瑰细胞后,还要检测和筛选出含有目的基因的受体细胞,然后再通过植物组织培养培育出蓝玫瑰,B项错误;提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录得到DNA,然后扩增,可获得大量的基因G,C项正确;细胞液泡中不含基因,因此不能将基因G导入液泡中,可将基因G导入叶绿体或线粒体中,这样可防止其经花粉进入野玫瑰,D项错误。答案C12.下列用于判断目的基因是否转移成功的方法中,不属于分子水平上检测的是()A.通过观察害虫吃棉叶是否死亡检测B.检测转基因生物基因组DNA与含有目的基因片段的DNA探针能否形成杂交带C.检测从转基因生物中提取的mRNA与含有目的基因片段的DNA探针能否形成杂交带D.检测从转基因生物中提取的蛋白质能否与相应的抗体形成杂交带解析通过观察害虫吃棉叶是否死亡检测,属于个体水平上的鉴定,A项错误;检测转基因生物基因组DNA与含有目的基因片段的DNA探针能否形成杂交带,采用的是DNA分子杂交技术,属于分子水平上的检测,B项正确;检测目的基因转录形成的mRNA与含有目的基因片段的DNA探针能否形成杂交带,采用的是分子杂交技术,属于分子水平上的检测,C项正确;检测目的基因表达的蛋白质能否与相应的抗体形成杂交带,采用的是抗原抗体杂交技术,属于分子水平上的检测,D项正确。答案A13.盐害是全球水稻减产的重要原因之一,中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻,获得了一批耐盐转基因植株。有关耐盐转基因水稻培育的分析正确的是()A.该转基因水稻与原野生型水稻存在生殖隔离B.该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种C.只要目的基因进入水稻细胞,水稻就会表现出抗盐性状D.可将转基因水稻种植到有农杆菌的土壤中,观察目的基因是否表达解析该转基因水稻与原野生型水稻是同一种生物,它们之间不存在生殖隔离,A项错误;该基因工程要将5个耐盐基因导入水稻,因此所需的限制性核酸内切酶可能有多种,B项正确;目的基因进入水稻细胞后不一定能成功表达,C项错误;可将转基因水稻种植到含盐较高的土壤中,观察目的基因是否表达,D项错误。答案B14.某链状DNA分子含有5 000个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是()酶a切割产物长度(bp)酶b再次切割产物长度(bp)2 100;1 400;1 000;5001 900;200;800;600;1 000;500A.该DNA分子中酶a与酶b的切割位点分别有3个和2个B.酶a与酶b切出的黏性末端不能相互连接C.酶a与酶b切断的化学键不相同D.若酶a完全切割与该DNA序列相同的质粒,得到的切割产物有4种解析酶a可以把该DNA分子切成4段,说明该DNA分子上酶a的切割位点有3个;酶b把长度为2100bp的DNA片段切成长度分别为1900bp和200bp的两个DNA片段,把长度为1400bp的DNA片段切成长度分别为800bp和600bp的两个DNA片段,说明酶b在该DNA分子上有2个切割位点,A项正确。由图可以看出,酶a和酶b切割后产生的黏性末端相同,它们之间能相互连接,B项错误。限制酶作用的化学键都是磷酸二酯键,C项错误。由A选项可知,在该DNA分子中酶a的切割位点有3个,又已知质粒为环状DNA分子,故仅用酶a切割与该DNA分子序列相同的质粒,得到的切割产物有3种,D项错误。答案A15.下列关于将基因表达载体导入微生物细胞的叙述,不正确的是()A.常用原核生物作为受体细胞,是因为原核生物繁殖快,多为单细胞,遗传物质相对较少B.受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态C.若受体细胞为大肠杆菌,常用CaCl2处理,使其变为感受态细胞D.只需要把重组DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合即可,不需要保温解析将基因表达载体导入微生物细胞时,需在一定条件(如适宜的温度、pH等)下,将基因表达载体和感受态细胞混合培养。在培养过程中,可能会导致pH发生变化,因此要加入缓冲液,以保持适宜的pH。在一定的温度下,感受态细胞才能吸收重组DNA分子。答案D16.下列关于基因治疗的叙述,不正确的是()A.治疗遗传性疾病最有效的手段就是基因治疗B.把缺陷基因除去,就可以达到治疗疾病的目的C.某些动物病毒可作为基因治疗的载体D.基因治疗过程中,由于正常基因的表达产物替代了病变基因的表达产物发挥作用,从而达到治疗疾病的目的解析基因治疗是把正常的基因导入有基因缺陷的细胞中,让正常基因发挥作用,从而达到治疗疾病的目的,并不一定除去缺陷基因。答案B17.下列关于转基因大豆的叙述,不正确的是()A.培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因B.目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵,也可以是体细胞C.在转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量,生产成本更低D.固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一解析豆科植物可与含固氮基因的根瘤菌共生,故固氮基因并非必需的目的基因。答案D18.下列有关基因工程的说法,不正确的是()A.基因治疗遵循基因突变的原理B.将目的基因与载体结合在一起,需要用到两种工具酶C.基因工程技术可从根本上改变作物特性D.即使检测出受体细胞中含有目的基因,也不能说明基因工程就一定成功解析基因治疗是将正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的。其遵循的原理为基因重组,而不是基因突变。答案A19.下列关于蛋白质工程的进展和应用前景的叙述,不正确的是()A.通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程B.将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内,使大肠杆菌生产人的胰岛素属于蛋白质工程C.对蛋白质进行分子设计必须从蛋白质的功能特点入手D.目前通过蛋白质工程生产出自然界不存在的蛋白质的例子比较少解析蛋白质工程实质上是通过对基因结构的改造实现对蛋白质改造的技术,A项正确;将人的胰岛素基因导入大肠杆菌,生产的仍然是人的胰岛素,属于基因工程,B项错误;蛋白质工程的途径是从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,然后再找到相对应的脱氧核苷酸序列,C项正确;通过对基因结构的改造生产出自然界不存在的蛋白质的例子比较少,D项正确。答案B20.下列哪项不是蛋白质工程中的蛋白质分子设计?()A.对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换B.对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装C.从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质D.设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列解析对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换,属于蛋白质工程中的分子设计,A不符合题意;对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装不属于蛋白质工程,B符合题意;从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质,属于蛋白质工程的基本途径,C不符合题意;根据预期的蛋白质的功能设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列,属于蛋白质工程的分子设计,D不符合题意。答案B21.中华鲟是地球上最古老的脊椎动物之一,被称为“活化石”。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质,使其更加适应现在的水域环境。以下说法错误的是()A.该工程可以定向改变蛋白质分子的结构B.改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种D.改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质解析蛋白质工程可以定向改造蛋白质分子的结构,A项正确;改造蛋白质是通过改造基因结构实现的,B项正确;改造后的中华鲟具有新的性状,但其和现有中华鲟仍是同一物种,C项正确;蛋白质工程改造的是基因,基因可以遗传给子代,因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质,D项错误。答案D22.为了构建重组质粒pZHZ2,可利用限制酶E、F切割目的基因和质粒pZHZ1,后用相应的酶连接。据图分析,下列叙述中错误的是()A.基因工程的核心就是构建重组DNA分子B.质粒pZHZ2上存在RNA聚合酶结合的位点C.重组质粒pZHZ2只能被限制酶G、H切开D.质粒pZHZ1、pZHZ2复制时一定会用到DNA聚合酶解析基因工程的核心是基因表达载体的构建,A项正确;RNA聚合酶结合的位点是启动子,质粒上含有启动子基因才能进行转录,B项正确;重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点,因此重组质粒pZHZ2除了能被限制酶G、H切开外,也能被限制酶E、F切开,C项错误;质粒的化学本质是DNA,DNA复制时需要DNA聚合酶的催化,D项正确。答案C23.如图所示是利用基因工程生产可食用疫苗的部分过程,其中Pst、Sma、EcoR、Apa为四种限制性核酸内切酶。下列有关说法正确的是()A.一种限制性核酸内切酶不止识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.表达载体构建时需要用到Sma、Pst限制性核酸内切酶C.抗卡那霉素基因的主要作用是促进抗原基因在受体细胞中表达D.除图示标注的结构外表达载体中还应有启动子和终止子等解析限制性核酸内切酶具有特异性,即一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列并在特定的位点切割,A项错误;用Sma限制酶切割会破坏目的基因,Pst和EcoR分别位于目的基因两端,不会破坏目的基因,因此表达载体构建时需要用EcoR、Pst限制性核酸内切酶,B项错误;抗卡那霉素基因的主要作用是筛选含有目的基因的受体细胞,C项错误;基因表达载体的组成包括启动子、标记基因、目的基因和终止子等,因此除图示标注的结构外表达载体中还应有启动子和终止子等,D项正确。答案D24.北美有一种常见的单基因遗传病称为1-抗胰蛋白酶缺乏症,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,最终培育出能在乳腺细胞表达人1-抗胰蛋白酶的转基因羊,从而更容易获得这种酶。下列对于该过程的相关叙述错误的是()A.目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用B.将目的基因导入羊的膀胱细胞中,将会更加容易得到1-抗胰蛋白酶C.培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因,故该羊有性生殖产生的后代也都能产生1-抗胰蛋白酶D.载体上绿色荧光蛋白基因(GFP)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞解析目的基因与载体需要DNA连接酶的催化构建形成重组质粒,A项正确;将目的基因导入羊膀胱细胞中,可以从尿液中提取到1-抗胰蛋白酶,膀胱反应器没有时间和性别的限制,B项正确;目的基因在受体细胞中不是成对的,只有一个,相当于杂合子Aa(A为目的基因),因此有性生殖产生的后代可能不含目的基因,也就可能不产生1-抗胰蛋白酶,C项错误;载体上绿色荧光蛋白基因(GFP)为标记基因,便于筛选含有目的基因的受体细胞,D项正确。答案C25.下列关于构建表达载体的叙述错误的是()A.启动子和终止子是构建表达载体必需的,对目的基因的表达至关重要B.抗性基因的存在是便于检测和筛选受体细胞是否导入目的基因C.不管受体细胞是什么,表达载体的构建都相同D.目的基因的获得途径很多,比如反转录法、从基因文库提取、人工合成等方法解析启动子能启动转录过程,终止子能终止转录过程,因此启动子和终止子是构建表达载体必需的,对目的基因的表达至关重要,A项正确;抗性基因往往作为标记基因,其存在便于检测和筛选受体细胞是否导入目的基因,B项正确;受体细胞不同,基因表达载体的构建可能不同,C项错误;目的基因的获得途径很多,比如反转录法、从基因文库提取、人工合成等方法,D项正确。答案C二、非选择题(共50分)26.(14分)复合型免疫缺陷症(SCID)患者缺失ADA基因,利用现代生物工程技术将人正常ADA基因转入患者自身T细胞,可改善患者的免疫功能。如图显示该过程的主要步骤,回答下列问题。(1)图中所示获取正常ADA基因的方法是从基因文库中获取目的基因,基因文库有两种类型,一是基因组文库,二是部分基因文库,如。若要大量获取该目的基因,可通过PCR技术进行扩增。PCR技术是利用的原理,需要酶催化。(2)PCR技术扩增的前提是根据一段已知目的基因的核苷酸序列合成,另外在PCR过程中需要控制反应温度,先用的高温使DNA受热变性,而这一过程在细胞内是通过的催化作用实现的。(3)将人正常ADA基因转入患者自身T细胞进行治病的方法属于。解析(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库(如cDNA文库);PCR技术的原理是体外DNA复制,需要热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)进行催化。(2)利用PCR技术扩增DNA时,需将引物与目的基因单链结合,引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列合成的。在PCR过程中,应先用9095的高温处理,使DNA变性(解旋),而这一过程在细胞内是通过解旋酶的催化作用实现的。(3)将人正常ADA基因转入患者自身T细胞进行治病的方法属于基因治疗。答案(1)cDNA文库DNA复制热稳定的DNA聚合(Taq)(2)引物9095解旋酶(3)基因治疗27.(12分)如图为利用乳腺生物反应器生产某种动物蛋白的流程示意图,请分析回答下列问题。(1)该生产流程中应用到的现代生物技术有工程、工程(写出其中两种)。(2)图中A、B分别表示、。(3)蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因或基因来完成,而不直接改造蛋白质,原因是。解析(1)由图中“预期蛋白质功能预期蛋白质结构A找到相对应的脱氧核苷酸序列”这一基本流程可知,该生产流程中应用到了蛋白质工程技术;由“目的基因与载体结合成B受精卵早期胚胎受体转基因动物预期蛋白质”可知,该生产流程应用到基因工程技术。(2)由蛋白质工程的基本流程可知,A表示推测应有的氨基酸序列;B表示由目的基因与载体构建而成的基因表达载体。(3)蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造蛋白质,原因是改造后的基因能够遗传,且改造基因易于操作。答案(1)蛋白质基因(2)推测应有的氨基酸序列基因表达载体(3)修饰合成改造后的基因能够遗传,且改造基因易于操作28.(2018全国理综)(13分)回答下列问题。(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了(答出两点即可)。(2)体外重组的质粒可通过Ca2+参与的方法导入大肠杆菌细胞;而体外重组的噬菌体DNA通常需与组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是。(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能