2024-2025學(xué)年高中生物專題1基因工程專題綜合評估含解析新人教版選修3

PAGEPAGE7專題綜合評估(一)eq\o(\s\up7(作業(yè)時限：60分鐘作業(yè)滿分：100分),\s\do5())第Ⅰ卷(選擇題，共60分)一、選擇題(本大題共12小題，每小題5分，共60分)1．20世紀(jì)70年頭，科學(xué)家創(chuàng)立了一種新的生物技術(shù)——基因工程，實施該工程的最終目的是(D)A．定向提取生物體的DNA分子B．定向地對DNA分子進(jìn)行人工剪切C．在生物體外對DNA分子進(jìn)行改造D．定向地改造生物的遺傳性狀解析：基因工程是在生物體外通過對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”等過程，對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性生殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，創(chuàng)建出人類所需的基因產(chǎn)物，也就是定向地改造生物的遺傳性狀。2．下列說法不正確的是(D)A．基因治療是把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的B．基因文庫包括基因組文庫、cDNA文庫等C．基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建D．外源基因插入到轉(zhuǎn)基因生物染色體DNA上后就能夠表達(dá)3．在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是(A)A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體D．用含除草劑的培育基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞解析：構(gòu)建抗除草劑的煙草要用限制性核酸內(nèi)切酶切割雜草中含抗除草劑基因的DNA與載體。4．下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示同一種限制酶的酶切位點(diǎn)。下列有關(guān)敘述正確的是(D)A．基因amp和tet是一對等位基因，常作為基因工程中的標(biāo)記基因B．質(zhì)粒指細(xì)菌細(xì)胞中能自我復(fù)制的小型環(huán)狀的DNA和動植物病毒的DNAC．限制酶的作用部位是DNA分子中特定的兩個核苷酸之間的氫鍵D．用質(zhì)粒4將目的基因?qū)氪竽c桿菌，該菌不能在含四環(huán)素的培育基上生長解析：等位基因是位于一對同源染色體的相同位置的基因，且限制相對性狀，因而基因amp和tet不是一對等位基因，但它們常作為基因工程中的標(biāo)記基因。動植物病毒的DNA不是質(zhì)粒。限制酶的作用部位是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，而非氫鍵。由于限制酶已破壞了tet基因，因而四環(huán)素抗性基因不能表達(dá)，故該菌不能在含四環(huán)素的培育基上生長。5．應(yīng)用基因工程技術(shù)診斷疾病的過程中必需運(yùn)用基因探針才能達(dá)到檢測疾病的目的。這里的基因探針是指(D)A．人工合成的免疫球蛋白的DNA分子B．人工合成的苯丙氨酸羥化酶的DNA分子C．用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的蛋白質(zhì)分子D．用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的DNA分子解析：基因探針是用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記的DNA分子。基因探針用于基因診斷，利用DNA分子雜交原理，可以鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息。6．科學(xué)家利用基因工程培育出了耐鹽的轉(zhuǎn)基因水稻新品系。下列有關(guān)敘述錯誤的是(A)A．獲得目的基因需用限制酶和DNA連接酶B．可通過農(nóng)桿菌的感染以實現(xiàn)重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞C．含耐鹽基因的水稻細(xì)胞經(jīng)植物組織培育可獲得植株D．可用較高濃度的鹽水澆灌以鑒定水稻植株的耐鹽性解析：獲得目的基因只須要限制酶，無需DNA連接酶，假如導(dǎo)入受體細(xì)胞DNA分子上則須要相應(yīng)的DNA連接酶。7．下列關(guān)于基因工程中有關(guān)酶的敘述，不正確的是(C)A．限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵打斷DNAB．DNA連接酶可將末端堿基互補(bǔ)的兩個DNA片段連接C．DNA聚合酶能夠從引物末端延長DNA或RNAD．逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA為模板合成互補(bǔ)的DNA解析：DNA聚合酶只能從引物末端延長DNA而不能延長RNA；限制酶水解相鄰核苷酸間的化學(xué)鍵打斷DNA；DNA連接酶可將末端堿基互補(bǔ)的兩個DNA片段連接；逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA為模板合成互補(bǔ)的DNA。8．下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是(C)A．DNA連接酶將堿基對之間的氫鍵連接起來B．目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，受體細(xì)胞即發(fā)生基因突變C．限制性核酸內(nèi)切酶識別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越大D．常用的載體有大腸桿菌、噬菌體和動植物病毒等解析：理解基因工程操作的原理步驟和應(yīng)用是解題關(guān)鍵。DNA連接酶連接的是脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，不是氫鍵；目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，受體細(xì)胞即發(fā)生基因重組，不是基因突變；大腸桿菌不能作為基因工程的載體。9．玉米中賴氨酸的含量比較低，緣由是賴氨酸合成過程中的兩個關(guān)鍵酶——天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶，其活性受細(xì)胞內(nèi)賴氨酸濃度的影響較大，當(dāng)賴氨酸濃度達(dá)到肯定量時，就會抑制這兩個酶的活性。增加玉米細(xì)胞中賴氨酸含量最有效的途徑是(C)A．將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩准?xì)胞B．切除玉米細(xì)胞中天冬氨酸激酶基因和二氫吡啶二羧酸合成酶基因C．修飾天冬氨酸激酶基因和二氫吡啶二羧酸合成酶基因的個別堿基D．將根瘤菌的固氮基因?qū)胗衩准?xì)胞解析：假如我們將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺變成異亮氨酸，就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸分別提高5倍和2倍。此題易錯選A，要仔細(xì)分析賴氨酸含量低的真正緣由，通過變更有關(guān)基因的個別堿基，從而變更基因限制合成的蛋白質(zhì)(酶)的結(jié)構(gòu)而達(dá)到目的，屬于蛋白質(zhì)工程。10．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的敘述，不正確的是(D)A．通過蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)更符合人類須要的產(chǎn)品B．通過蛋白質(zhì)工程可以變更蛋白質(zhì)的活性C．通過蛋白質(zhì)工程制成體積小、耗電少、效率高的電子元件D．利用蛋白質(zhì)工程可以在大腸桿菌細(xì)胞中得到人干擾素解析：依據(jù)蛋白質(zhì)工程的概念可知，通過蛋白質(zhì)工程可生產(chǎn)更符合人類須要的產(chǎn)品，A正確；通過蛋白質(zhì)工程可以變更蛋白質(zhì)的活性，B正確；利用蛋白質(zhì)工程可制成體積小、耗電少、效率高的電子元件，C正確；利用基因工程可以在大腸桿菌細(xì)胞中得到人干擾素，D錯誤。11．如下圖為通過DNA分子雜交鑒定含有某特定DNA的細(xì)菌克隆示意圖。下列敘述正確的是(D)A．依據(jù)培育皿中菌落數(shù)可以精確計算樣品中含有的活菌實際數(shù)目B．外源DNA必需位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制C．重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因為DNA分子脫氧核糖和磷酸交替連接D．放射自顯影結(jié)果可以顯示原培育皿中含有特定DNA的細(xì)菌菌落位置解析：本題涉及的主要學(xué)問點(diǎn)是基因工程和微生物培育與計數(shù)。由于長成的一個單菌落可能來自樣品中的2個或更多個細(xì)胞，因此計數(shù)的結(jié)果一般比實際活菌數(shù)低，A項錯誤。外源DNA分子要想表達(dá)，必需位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間，而DNA分子的復(fù)制只要重組質(zhì)粒有DNA復(fù)制原點(diǎn)就可以了，B項錯誤。重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因為它們之間能進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對，C項錯誤。依據(jù)圖示可知放射自顯影結(jié)果可以顯示含有能與探針雜交的特定DNA的細(xì)菌菌落位置，D項正確。12．基因工程產(chǎn)物可能存在著一些平安性問題，但不必?fù)?dān)憂。下列說法不正確的是(A)A．三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚與正常鯉魚雜交，進(jìn)而導(dǎo)致自然種群被淘汰B．載體的標(biāo)記基因(如抗生素基因)可能指導(dǎo)合成有利于抗性進(jìn)化的產(chǎn)物C．目的基因(如殺蟲基因)本身編碼的產(chǎn)物可能會對人體產(chǎn)生毒性D．目的基因通過花粉的散布轉(zhuǎn)移到其他植物體內(nèi)，從而可能打破生態(tài)平衡解析：理解染色體變異與基因工程的聯(lián)系是解題的關(guān)鍵。三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚不能與正常鯉魚雜交，即使能雜交，后代也是不育的，不會導(dǎo)致自然種群被淘汰。第Ⅱ卷(非選擇題，共40分)二、非選擇題(共40分)13．(12分)農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了廣泛的應(yīng)用。下圖為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的示意圖，試回答下列問題：(1)一般狀況下農(nóng)桿菌不能感染的植物是單子葉植物，利用農(nóng)桿菌能在自然條件下感染植物的特點(diǎn)，能實現(xiàn)目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。詳細(xì)原理是在農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上存在T－DNA片段，它具有可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上的特點(diǎn)，因此只要將攜帶外源基因的DNA片段插入到T－DNA片段(內(nèi)部)(部位)即可。(2)依據(jù)T－DNA這一轉(zhuǎn)移特點(diǎn)，揣測該DNA片段上可能含有限制DNA連接酶、限制酶(酶)合成的基因。(3)圖中c過程中，能促進(jìn)農(nóng)桿菌移向植物細(xì)胞的物質(zhì)是酚類化合物。(4)植物基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外，還可實行基因槍法、花粉管通道法。(至少寫出兩種)解析：(1)一般農(nóng)桿菌不能感染單子葉植物，可感染雙子葉植物和裸子植物，利用其感染性，可實現(xiàn)目的基因?qū)胫参锛?xì)胞。這里應(yīng)特殊明確的是真正可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上的是農(nóng)桿菌T－DNA片段，因此目的基因必需插入該部位才能勝利。(2)由T－DNA這一轉(zhuǎn)移特點(diǎn)，可以推想DNA片段上能限制合成DNA連接酶、限制酶才能實現(xiàn)與雙子葉植物細(xì)胞的染色體DNA整合。(3)植物細(xì)胞受傷后可產(chǎn)生酚類物質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)桿菌向植物細(xì)胞轉(zhuǎn)移。(4)植物基因工程中除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外，還有基因槍法和花粉管通道法。14.(14分)下圖表示科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時，從蘇云金芽孢桿菌中提取抗蟲基因“放入”棉花細(xì)胞中與棉花的DNA分子結(jié)合起來而發(fā)揮作用的過程示意圖。請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：(1)圖中科學(xué)家在進(jìn)行①操作時，要運(yùn)用的酶是限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶。(2)在獲得目的基因的過程中，PCR技術(shù)相當(dāng)重要。PCR擴(kuò)增反應(yīng)須要在肯定的緩沖溶液中加入DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物、四種脫氧核苷酸和熱穩(wěn)定DNA聚合酶。(3)圖中Ⅱ由目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因組成。(4)圖中的Ⅲ是導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞，經(jīng)植物組織培育獲得一株棉花，這株棉花是否具有抗蟲特性可進(jìn)行個體生物學(xué)水平的鑒定。(5)將上述抗蟲棉植株的后代種子種植下去后，往往有許多植株不再具有抗蟲性，緣由是發(fā)生性狀分別，要想獲得純合子，常采納的方法是連續(xù)自交。解析：本題考查運(yùn)用基因工程來培育抗蟲棉的過程。(1)構(gòu)建重組質(zhì)粒時，用同一種限制性核酸內(nèi)切酶去切割目的基因和載體，會得到相同的黏性末端；用DNA連接酶能把載體的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端結(jié)合起來。(2)在獲得目的基因的過程中，PCR技術(shù)相當(dāng)重要。PCR擴(kuò)增反應(yīng)須要在肯定的緩沖溶液中加入DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物、四種脫氧核苷酸和熱穩(wěn)定DNA聚合酶。(3)Ⅱ為基因表達(dá)載體，由目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因組成。(4)目的基因的檢測與鑒定有分子水平的檢測和個體生物學(xué)水平的鑒定。(5)將上述抗蟲棉植株的后代種子種植下去后，會發(fā)生性狀分別，有許多植株不再具有抗蟲性。要想得到純合子，常采納連續(xù)自交的方法，逐代淘汰，直到不再發(fā)生性狀分別為止。15．(14分)植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉栴}：(1)理論上，基因組文庫含有生物的全部基因；而cDNA文庫中含有生物的部分基因。(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫，再從中篩選出所需的耐旱基因。(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物乙的體細(xì)胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測此再生植株中該基因的表達(dá)產(chǎn)物，假如檢測結(jié)果呈陽性，再在田間試驗中檢測植株的耐旱性是否得到提高。(4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時，則可推想該耐旱