创新方案高中生物阶段质量检测一必修3.doc

【创新方案】高中生物 阶段质量检测（一）新人教版选修3
(时间：45分钟　满分：100分)
一、选择题(每小题3分，共45分)
1．(2011·浙江高考)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒 pET28b 导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是(　　)
A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒
B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点
C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada
D．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子
解析：受体大肠杆菌成功表达腺苷酸脱氨酶，说明每个大肠杆菌细胞至少含有一个重组质粒，且每个 ada 至少指导合成一个腺苷酸脱氨酶分子。重组质粒的形成需先用限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒形成相同的黏性末端，再在 DNA 连接酶的作用下连接起来，连接起来的序列中会含有限制性核酸内切酶的识别位点。不同的限制性核酸内切酶识别位点不同，不是每个限制性核酸内切酶的识别位点都能插入 ada。
答案：C
2．下列有关限制性核酸内切酶的说法，正确的是(　　)
A．限制酶主要是从真核生物中分离出来的
B．限制酶的识别序列只能由6个核苷酸组成
C．限制酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开
D．限制酶切割产生的DNA片段末端都为黏性末端
解析：限制酶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，并且能在特定的位点上切割DNA分子，切开后形成两种末端——黏性末端或平末端。少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成。
答案：C
3．蛋白质工程的基本流程是 ( 　　)
①蛋白质分子结构设计 ②DNA合成 ③预期蛋白质功能 ④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①→②→③→④　　　　　 B．④→②→①→③
C．③→①→④→② D．③→④→①→②
解析：蛋白质工程的原理是中心法则的逆推。它的基本途径是：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA。
答案：C
4．有关基因工程叙述正确的是(　　)
A．限制酶只在获取目的基因时才用
B．重组质粒的形成是在细胞内完成的
C．只要目的基因进入细胞就能成功实现表达
D．蛋白质的氨基酸排列顺序可能为合成目的基因提供线索
解析：在基因工程中，不仅要用限制酶切割目的基因，还要用同一种限制酶在质粒上切割出一个切口，使目的基因与质粒切口的黏性末端能进行碱基互补配对；重组质粒是在细胞外进行的；目的基因导入受体细胞但不一定能成功表达；在人工合成目的基因的方法中，有一种方法是根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，最后通过化学方法，以脱氧核苷酸为原料合成目的基因。
答案：D
5．(2012·江苏高考)下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是(　　)
A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物
解析：种植转基因作物时为了避免基因污染，应与传统农业种植区隔离；转基因作物被动物食用后，目的基因会被动物消化，不会转入动物体细胞中；转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中，从而影响野生植物的遗传多样性；转基因植物的目的基因可被微生物利用。
答案：B
6．下列关于基因工程与蛋白质工程的区别，说法正确的是(　　)
A．基因工程需对基因进行分子水平的操作，蛋白质工程不对基因进行操作
B．基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质
C．基因工程是分子水平的操作，蛋白质工程是细胞水平的操作
D．基因工程完全不同于蛋白质工程
解析：对蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现，因此都是分子水平上的操作。蛋白质工程又叫第二代基因工程，基因工程是在已有基因的基础上生产出天然存在的蛋白质，而蛋白质工程则是合成天然不存在的蛋白质。
答案：B
7．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是(　　)

A．①②③④　　　　　　　　　 B．①②④③
C．①④②③ D．①④③②
解析：限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶三者均作用于磷酸二酯键处，限制性核酸内切酶使键断开；DNA聚合酶连接的是单个脱氧核苷酸，DNA连接酶作用于DNA片段；解旋酶作用于氢键，使DNA双链打开，形成DNA单链。
答案：C
8．以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是
(　　)

A．甲方法可建立该细菌的基因组文库
B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库
C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料
D．乙方法需要逆转录酶参与
解析：甲方法是以细菌中的DNA为基础，用限制酶进行切割，它包括了细胞所有的基因，可以建立基因组文库，并且可以从中选出所需的目的基因，而乙方法是用逆转录的方法人工合成目的基因，它只能得到生物的部分基因，基因中只有编码区，所以组成的是该细菌的cDNA文库。
答案：C
9．目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是(　　)
①检测受体细胞是否有目的基因　　②检测受体细胞是否有致病基因　　③检测目的基因是否转录出mRNA　　④检测目的基因是否翻译成蛋白质
A．①②③　　　　　　　　　　 B．②③④
C．①③④ D．①②④
解析：目的基因的检测包括：检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针与基因组DNA杂交；检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用基因探针与mRNA杂交；检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是进行抗原—抗体杂交。
答案：C
10．科学家为提高玉米中赖氨酸含量，计划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104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是(　　)
A．直接通过分子水平改造蛋白质
B．直接改造相应的mRNA
C．对相应的基因进行操作
D．重新合成新的基因
解析：蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造，从而使蛋白质功能可以满足人们的需求。而蛋白质是由基因控制合成的，对基因进行操作要容易得多。另外，改造后的基因可以遗传，如对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。
答案：C
11．转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是(　　)
A．提高光合作用效率
B．延长果实的储藏期
C．培育新作物品种
D．提高植物的抗性
解析：光合作用是植物利用光能将CO2和H2O合成可以贮存能量的有机物。改造CO2固定酶，其目的是为了提高光合作用效率。
答案：A
12．科学家已能运用基因工程技术，让羊的乳腺合成并分泌人体某些种类的抗体，以下叙述不正确的是(　　)
A．该技术可导致定向变异
B．表达载体中需加入乳腺蛋白的特异性启动子
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：C
13．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述不正确的是(　　)

A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
C．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
解析：限制酶和DNA连接酶的作用部位都位于①，但两者作用相反。
答案：B
14．聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述30多次循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是
(　　)
A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现
B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D．PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高
解析：DNA分子被破坏是指DNA分子被解旋成两条长链，破坏的部位是连接两条长链之间的氢键，方法有多种，用解旋酶、高温等都可使DNA解旋。引物有两种，分别与模板DNA链3′端的互补序列互补配对。合成DNA的原料是四种脱氧核苷酸。
答案：C
15．某研究小组为了研制预防甲型H1N1流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图所示，则下列有关叙述错误的是(　　)
甲型H1N1流感病毒RNADNAH基因导入大肠杆菌表达H基因
A．步骤①所代表的过程是逆转录
B．步骤②需使用限制性核酸内切酶和RNA连接酶
C．步骤③可用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使其处于感受态
D．检验S蛋白的免疫反应特性，可用S蛋白与甲型H1N1流感康复病人的血清进行抗原—抗体特异性反应
解析：步骤②是重组DNA分子的构建，需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
答案：B
二、非选择题(共55分)
16．(9分)酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下：

(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源中属于____________。
(2)从大麦细胞中可直接分离获得LTP1基因，还可采用________方法获得目的基因。本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的载体是________________________。
(3)此操作中可以用分别含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选，则有C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可以怎样检测LTP1基因在啤酒酵母菌中的表达？[
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)基因重组一般是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。题目中将大麦的LTP1基因重组入啤酒酵母菌中，也属于基因重组。
(2)基因工程中常用的载体是质粒。
(3)质粒中含有抗青霉素基因，如果成功导入受体细胞，重组酵母菌在有青霉素的培养基上能存活，但不能在含有四环素的培养基上存活。
(4)目的基因是否表达，可以通过检测特定的性状或者目的基因是否合成相应的蛋白质进行确定。
答案：(1)基因重组　(2)人工合成　质粒　(3)在含有青霉素的培养基上能存活，但不能在含有四环素的培养基上存活　(4)检验转基因啤酒酵母菌能否产生LTP1蛋白
17．(11分)(2012·新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。
(2)质粒运载体用EcoR Ⅰ切割后产生的片段如下：
　　　　　　AATTC……G
　　　　　　　　　G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR Ⅰ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是_____________________________。
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。
(5)基因工程中除质粒外，________和________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是__________________________________。
解析：(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有黏性末端和平末端两种类型。(2)为使运载体与目的基因相连，应使二者被切割后产生的末端相同，故用另一种限制酶切割产生的末端必须与EcoR Ⅰ切割产生的末端相同。(3)根据酶的来源不同，DNA连接酶分为大肠杆菌(E·coli) DNA连接酶和T4DNA连接酶。(4)以RNA为模板，合成DNA的过程称为逆转录，若要体外获得大量DNA分子，可以使用PCR技术。(5)在基因工程中，通常利用质粒作为运载体，另外噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。(6)大肠杆菌作为受体细胞时，常用Ca2＋处理，使之成为能吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。
答案：(1)黏性末端　平末端
(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR Ⅰ切割产生的相同(其他合理答案也可)
(3)大肠杆菌　T4
(4)mRNA(或RNA)　cDNA(或DNA)　PCR
(5)噬菌体　动植物病毒(其他合理答案也可)
(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱(其他合理答案也可)
18．(12分)糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致西方发达国家把它列为第三号“杀手”。治疗该病的胰岛素过去主要从动物(如猪、牛)中获得，自20世纪70年代遗传工程(又称基因工程)发展起来以后，人们开始采用这种高新技术生产胰岛素，其操作基本过程如下图所示。

(1)图中基因工程的基本过程可概括为“四步曲”，即
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)图中的质粒存在于细菌细胞内，在基因工程中通常被用作______________，从其分子结构可确定它是一种______________________。
(3)根据碱基互补配对的规律，在__________________酶的作用下，把图中甲与乙拼接起来(即重组)，若a段与d段的碱基序列分别是AATTC和CTTAA，则b段与c段分别是________________________________________________________________________。
(4)细胞进行分裂后，其中被拼接起来的质粒也是由一个变成两个，两个变成四个……质粒的这种增加方式在遗传学上称为________________。目的基因通过活动(即表达)后，能使细菌产生治疗糖尿病的激素，这是因为基因具有控制____________合成的功能，它的过程包括____________。
解析：人的胰岛素的大量生产，首先利用基因工程把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上，培育成“工程菌”，然后利用发酵工程让“工程菌”大量繁殖，通过发酵生产人的胰岛素。
答案：(1)获取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定　(2)运载体　环状DNA分子　(3)DNA连接　TTAAG、GAATT　(4)DNA扩增　蛋白质　转录和翻译
19．(13分)降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图所示。

在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：
(1)Klenow酶是一种________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点—G↓AATTC—)和BamHⅠ(识别序列和切割位点—G↓GATCC—)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它____________________________________
________________________________________________________________________。
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是______________________________
________________________________________________________________________。
③要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有__________________。
(3)经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可能的原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)DNA聚合　126　(2)①繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少　②保证目的基因和载体定向连接(或防止目的基因和载体在酶切后产生的黏性末端发生任意连接)　③标记基因　(3)合成的核苷酸单链仍较长，产生缺失碱基的现象

20．(10分)科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请回答与抗体有关的问题：

(1)改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于__________(生物工程)的范畴。
(2)图示过程是根据预期的________________，设计________________，最终必须对
________进行操作，此操作中改变的是________。
(3)经过改造的鼠—人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是________(从免疫角度考虑)。
(4)上述过程中对科学家来说难度最大的是_______________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)通过图示可知鼠—人嵌合抗体是通过人工设计而形成的特定功能蛋白质，其生产过程应属于蛋白质工程的范畴。(2)蛋白质工程的流程：预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)→通过基因工程操作生产预期的蛋白质。(3)从免疫的角度考虑，对人体来说鼠源抗体为抗原，若利用人的抗体与之嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的副作用会减少。(4)由于蛋白质空间结构比较复杂，不易确定，所以成为蛋白质工程中最大的障碍。
答案：(1)蛋白质工程
(2)嵌合抗体功能　嵌合抗体的结构　基因　碱基对
(3)对人体的不良反应减少
(4)设计嵌合抗体的空间结构