【优化方案】高中生物 第4章单元质量评估 苏教版选修3 .doc

【优化方案】2013高中生物 第4章第2节知能优化训练 苏教版选修3 (时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共20小题，每小题2.5分，满分50分)1下列有关基因工程的叙述错误的是()a转基因巨型小鼠实验中的载体是大鼠的线粒体b基因工程能定向地改变生物的遗传性状c马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞d质粒和含目的基因的dna需用同一种限制酶切割解析：选a。美国科学家当年在培养转基因巨型小鼠的实验中，是以细菌的质粒作为载体将含有大鼠生长激素基因的重组dna分子导入小鼠受精卵中。2下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是()限制性核酸内切酶的活性受温度影响限制性核酸内切酶能识别和切割rna限制性核酸内切酶可从原核生物中提取限制性核酸内切酶的操作对象是原核细胞abc d解析：选c。本题考查对限制性核酸内切酶功能的理解。限制性核酸内切酶主要存在于微生物中，酶的活性受温度的影响，限制性核酸内切酶识别和切割的是dna分子，而不是原核细胞。3以下是四种不同限制性核酸内切酶切割形成的dna片段： 能用dna连接酶连接起来的是()a和，和，和，和b和，和，和，和c和，和，和，和d和，和，和，和解析：选c。当限制性核酸内切酶在识别序列的中心轴线两侧将dna的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，黏性末端之间正好碱基互补配对。而当限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平口末端。通过观察和比较可知和能连接成；和能连接形成；和能连接形成；和能连接形成。4基因污染是指在天然物种的dna中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。下列叙述错误的是()a基因工程间接导致了基因污染b基因工程破坏生物原有的基因组成c基因工程通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状d人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响解析：选c。染色体重组发生在减数第一次分裂的后期，随着同源染色体的分开，非同源染色体自由组合，但是基因工程是通过dna的断裂和连接合成重组dna导入到受体细胞并表达的过程。显然这两种方式是不同的，染色体重组属于自然存在的有性生殖发生的过程，而基因工程则是人为的定向改造生物性状的过程。5科学家运用转基因技术，将苏云金杆菌的抗虫基因dxt转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，减少了农药的使用量，减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是()a用苏云金杆菌直接感染大白菜就可得到转基因大白菜bdxt基因能在大白菜细胞中正常表达c转基因大白菜培育的过程中，可以用灭活的病毒作为运载体d转基因大白菜能抵抗各种病虫害解析：选b。由于生物间存在生殖隔离，细菌感染时并不把遗传物质传递给受感染生物；抗虫基因dxt转移到大白菜细胞中，培育出抗虫效果很好的优质大白菜，说明dxt基因在大白菜细胞中得到了正常表达；在转基因植物培育过程中，运载体常用根瘤农杆菌的ti质粒；苏云金杆菌的抗虫基因编码的蛋白质具有毒杀鳞翅目、双翅目、鞘翅目等昆虫的特性，并不能抵抗各种病虫害。6由于质粒与目的基因具有相同的黏性末端，结合过程中不可能出现下列哪种情况()a形成环状的外源dnab可能形成环状的载体dnac可能出现重组dnad只出现重组dna解析：选d。dna连接酶连接黏性末端时，处理的目的基因不是一个，所以出现的dna有多种情况，a、b、c三种情况都可能出现。7质粒是基因工程中最常用的载体，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，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ab是a和b；是a；是bc是a和b；是b；是ad是c；是a；是b解析：选a。c点插入，不破坏抗青霉素基因和抗四环素基因，b点插入破坏抗四环素基因，a点插入破坏抗青霉素基因。8限制酶可辨识并切割dna分子上特定的核苷酸序列。下图为4种限制酶bamh、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()abamh和ecor；末端互补序列：aattbbamh和hind ；末端互补序列：gatccbamh和bgl；末端互补序列：gatcdecor和hind ；末端互补序列：aatt解析：选c。bamh和bgl切出的黏性末端碱基能互补配对，互补序列都含有gatc。9科学家已经能够通过基因工程的方法，使番茄果肉细胞含有人奶蛋白。下列有关该基因工程的叙述中，错误的是()a采用反转录的方法得到的目的基因有启动子、终止子b用同种限制酶处理质粒和含目的基因的dna，可产生相同的黏性末端而形成重组dna分子c番茄的叶肉细胞可作为受体细胞d启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中表达是不可缺少的解析：选a。本题主要考查了基因工程的有关知识。反转录法获取目的基因时，由于是根据氨基酸的序列推测基因中的碱基序列，因此，合成的基因中并不含有启动子、终止子。在基因工程中，必须用相同的限制酶处理质粒和目的基因的dna，这样可产生相同的黏性末端，以便能形成重组dna分子。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等，因此番茄的叶肉细胞可作为受体细胞。在基因表达的过程中，启动子对于目的基因在番茄的叶肉细胞中的表达起一定的作用，是不可缺少的，它位于基因的首端，是rna聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mrna，最终获得所需的蛋白质。10在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知()a该生物的基因型是杂合的b该生物与水母有很近的亲缘关系c绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达d改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光解析：选c。本题以新的生物科技成果为背景，考查对基因工程等知识的理解和应用能力。在转基因生物体内能检测到绿色荧光，说明绿色荧光基因已在生物体内成功表达。11增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是()a将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞b切除玉米细胞中天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因c修饰天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基d将根瘤菌的固氮基因导入玉米细胞解析：选c。玉米中赖氨酸的含量比较低，原因是赖氨酸合成过程中的两个关键酶天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶，其活性受细胞内赖氨酸浓度的影响较大，当赖氨酸浓度达到一定量时，就会抑制这两个酶的活性。如果我们将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中的第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。此题易错选a，要认真分析赖氨酸含量低的真正原因，通过改变有关基因的个别碱基，从而改变基因控制合成的蛋白质(酶)的结构而达到目的，属于蛋白质工程。12基因工程等生物高科技的广泛应用，引发了许多关于科技与伦理的争论。有人欢呼，科学技术的发展将改变一切；有人惊呼，它将引发道德危机。对此，我们应持的正确态度是()摒弃现有的道德规范，推动科技发展发挥道德规范的作用，限制负面效应科技的发展必须以现有的道德规范为准绳适当调整现有的道德规范，适应科技发展a bc d解析：选d。科学技术是一把“双刃剑”，一方面，科技的发展改善了人类的生活条件，解决了许多疑难问题；同时，如果运用不当，将会出现一系列社会问题，面对这一问题，我们应采取的积极措施是限制其负面效应，适当调整现有的道德规范，以适应科学技术飞速发展的需要。13第三代疫苗dna疫苗是指将编码抗原蛋白的基因插入到适宜的质粒中得到的重组dna分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫应答，且可持续一段时间。下列有关dna疫苗的叙述，正确的是()a表达产物是抗体b基本组成单位的脱氧核苷酸c是经改造后的乙肝病毒d生产过程不需要dna连接酶和限制性核酸内切酶解析：选b。表达产物是抗原蛋白，此技术为基因工程，生产过程需要dna连接酶和限制性核酸内切酶。14既然蛋白质工程可以改造生物的蛋白质，当然这里所说的生物也包括大熊猫。因此我们可以通过改造大熊猫体内的某些蛋白质，使大熊猫的生命活动更加适应环境。推测以下关于改造大熊猫体内某蛋白质的说法错误的是()a改造后的蛋白质有可能成为一种新抗原，使大熊猫产生免疫反应，从而将其排除或产生过敏反应，因此应慎重施行b改造蛋白质是从根本上通过改造基因来实现的c改造蛋白质后的大熊猫和现在的大熊猫仍是一个物种d改造蛋白质后的大熊猫的后代不具有改造的蛋白质解析：选d。改造后的蛋白质具备抗原的特性，因此对高等动物(特别是人)应慎重进行改造；改造某种蛋白质后的生物和未改造的生物差别若仅是一个或几个蛋白质，不一定引起生殖隔离，因此仍属同一物种；改造蛋白质通过改造基因进行，若在受精卵时期进行改造，则可遗传给后代；而若要像基因治疗一样，在成体进行改造，则不能遗传，其后代无改造的蛋白质。15下列关于基因工程的叙述，错误的是()a目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物b限制性核酸内切酶和dna连接酶是两类常用的工具酶c人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性d载体上的抗性基因有利于筛选含重组dna的细胞和促进目的基因的表达解析：选d。本题属于能力型题目，重在考查对基因工程有关知识的理解能力和综合归纳能力。目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸内切酶和dna连接酶；大肠杆菌为原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对蛋白质进行加工，其合成的胰岛素原无生物活性。载体中的抗性基因为标记基因，其作用是有利于筛选含重组dna的细胞，不能促进目的基因的表达。16基因工程中，须使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性核酸内切酶的识别序列和切点是gatcc，限制性核酸内切酶的识别序列和切点是gatc。根据图示判断下列操作正确的是()a目的基因和质粒均用限制性核酸内切酶切割b目的基因和质粒均用限制性核酸内切酶切割c质粒用限制性核酸内切酶切割，目的基因用限制性核酸内切酶切割d质粒用限制性核酸内切酶切割，目的基因用限制性核酸内切酶切割解析：选d。首先把目的基因切下来要用到限制性核酸内切酶，如果再用限制性核酸内切酶切割质粒则2个标记基因都被切开，标记基因将失去作用。而用限制性核酸内切酶切割质粒可保留一个标记基因，而产生的黏性末端和限制性核酸内切酶切割下来的目的基因可以互补配对。17基因工程生产人体糖蛋白时，自然状况下的大肠杆菌不宜作为受体细胞，因为它缺少()a内质网和高尔基体b线粒体和核糖体c高尔基体和核糖体d线粒体和内质网解析：选a。糖蛋白需要内质网、高尔基体加工，大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体。18下列叙述符合基因工程概念的是()ab淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有b淋巴细胞中的抗体基因b将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株c用紫外线照射青霉菌，使其dna 发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株d自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其dna整合到细菌dna上解析：选b。基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外dna重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，进而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。b细胞与肿瘤细胞融合，属于细胞工程；用紫外线照射青霉菌，使其dna发生改变，进而筛选出青霉素高产菌株，属于人工诱变；自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其dna整合到细菌dna上，并没有进行人为的加工，不属于基因工程。19下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点。如图，已知某dna在目的基因的两端1、2、3、4四处有bamh或ecor或pst的酶切位点。现用上述三种酶同时切割该dna片段(假设所用的酶均可将识别位点完全切开)，下列各种酶切位点情况中，可以防止酶切后单个含目的基因的dna片段自身连接成环状的是()限制性核酸内切酶bamhecorpst识别序列和切割位点ggatcc cctagg gaattc cttaagctgcag gacgtca1为bamh ，2为ecor ，3为bamh ，4为pst b1为ecor ，2为bamh ，3为bamh ，4为pst c1为pst ，2为ecor ，3为ecor ，4为bamh d1为bamh ，2为ecor ，3为ecor ，4为pst 解析：选a。由题知上述三种酶识别的序列和切割的位点各不相同，因此，要防止酶切后单个含目的基因的dna片段自身连接成环状，该dna分子在图示的4个位置被切开后，在位置2和3处应不能产生相同的黏性末端，由题可知：在位置2和3处不能为同一种限制性核酸内切酶，故答案选a。20科学家运用基因工程技术将人的胰岛素基因与大肠杆菌的质粒dna分子重组，并且在大肠杆菌体内获得成功表达。图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒dna结合的位置，它们彼此能结合的依据是()a基因自由组合定律b半保留复制原则c基因分离定律d碱基互补配对原则解析：选d。基因工程过程中构建重组dna分子时，首先是用同一种限制酶切割后的目的基因与质粒的黏性末端通过碱基互补配对形成氢键，然后，用dna连接酶把缺口“缝合”。二、非选择题(本题共4小题，满分50分)21(12分)蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下图是蛋白质工程的基本途径，试回答下列有关问题：(1)图中过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的_，后者位于_分子上，其上的核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸序列之间存在着_关系。(2)通过过程获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因，要使这一序列能够表达、发挥作用，还必须在序列的上、下游加上_和_，在这个过程中需要_酶的参与。(3)完成过程需要涉及_技术。解析：(1)蛋白质工程从氨基酸序列推测基因中的脱氧核苷酸序列，氨基酸与脱氧核苷酸之间的联系枢纽是信使rna，信使rna由脱氧核糖核酸转录形成，而密码子是信使rna上特定的能决定一个氨基酸的三个相邻的碱基序列。(2)由人工合成的基因只是基因的编码序列，完整的基因还包括启动子、终止子等结构，把启动子、终止子等dna片段连接到基因的编码区需要dna连接酶。(3)由基因合成蛋白质涉及基因工程。答案：(1)密码子信使rna碱基互补配对(2)启动子终止子dna连接(3)基因工程22(14分)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：限制酶bamhhind ecorsma识别序列及切割位点ggatcc cctaggaagctt ttcgaagaattc cttaagcccggg gggccc(1)一个图1所示的质粒分子经sma切割前、后，分别含有_个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造，插入的sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越_。(3)用图中的质粒和外源dna构建重组质粒，不能使用sma切割，原因是_。(4)与只使用ecor相比较，使用bamh和hind 两种限制酶同时处理质粒、外源dna的优点在于可以防止_。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_。(7)为了从cdna文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在_的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。解析：(1)切割前质粒为环状，不含游离的磷酸基团；切割后质粒成了一个链状的双链dna分子，含两个游离的磷酸基团。(2)因为sma识别序列中均为gc碱基对，g、c之间含三个氢键，热稳定性高。(3)据图可知，sma 既会破坏标记基因，也会破坏目的基因。(4)若用同种限制酶切割质粒和外源dna中的目的基因，因为两端的黏性末端相同，会出现自身环化的情况。而用两种限制酶切割，因为两端形成的黏性末端不同，不会出现自身环化。(5)dna连接酶可以连接具有相同黏性末端的dna片段。(6)标记基因可以鉴别受体细胞是否含有目的基因。(7)把蔗糖作为培养基的唯一碳源，可以把不能完成目的基因表达的受体细胞淘汰掉。答案：(1)0、2(2)高(3)sma 会破坏质粒的抗性基因和外源dna中的目的基因(4)质粒和含目的基因的外源dna片段自身环化(5)dna连接(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞(7)以蔗糖为唯一含碳的营养物质23(12分)基因敲除是应用dna重组原理发展起来的一门新兴技术。“基因敲除细胞”的构建过程如下：第一步：从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞(es)，在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。第二步：构建基因表达载体。取与靶基因序列同源的目的基因(同源臂)，在同源臂上接入neor(新霉素抵抗基因)等。由于同源臂与靶基因的dna正好配对，所以能像“准星”一样，将表达载体准确地带到靶基因的位置。第三步：将表达载体导入胚胎干细胞，并与其内靶基因同源重组，完成胚胎干细胞的基因改造。第四步：基因改造后的胚胎干细胞增殖、筛选。基本原理如图所示：请根据上述资料，回答下列问题：(1)在把与靶基因序列同源的目的基因导入受体细胞前，应首先完成_，在这过程中所需要的工具酶是_。(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是_，原因是_。(3)上述资料中neor基因的作用最可能是_。(4)(2)中获得的小鼠，通过有性生殖产生的后代是否都含该目的基因_。为什么？_。(5)该项技术具有广阔的应用前景，请试举一例：_。解析：(1)单独的dna片段(目的基因)是不稳定遗传的。制备重组dna分子目的是为了使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能表达和发挥作用。因此在转化受体细胞前，应首先完成制备重组dna分子。在此过程中需用限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，用dna连接酶连接目的基因和载体之间的磷酸二酯键。(2)动物受精卵具有全能性，能发育成完整个体，要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常是受精卵。(3)作为标记基因的neor(新霉素抵抗基因)的作用是用于鉴定和筛选重组dna分子。(4)由于减数分裂产生配子时，基因的分离与自由组合是随机的，所以导入目的基因的个体有性生殖产生的后代不一定还含有目的基因。(5)目前，基因工程有着广泛的应用，如基因治疗、动植物改良，利用动植物生产药物。答案：(1)制备重组dna分子限制性核酸内切酶和dna连