2014届高考生物一轮复习 现代生物科技专题（38）课后作业（含解析）新人教版选修3.doc

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1、2014届高考生物一轮复习 课后作业 现代生物科技专题（38）（含解析）新人教版选修3 (时间45分钟，满分100分)一、选择题(每小题6分，共30分)1(2013届六安质检)下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是()A获得动物1的受体细胞通常是受精卵B动物2体内各体细胞的基因种类相同C获得动物3的重组细胞具有全能性D上述动物的获得均需运用胚胎移植【解析】转基因动物的获得需将目的基因导入受精卵，因此此细胞的分化程度低而全能性高；动物2的含有目的基因的体细胞与其他体细胞的基因种类不同；由重组细胞发育成一个完整的生物体动物3依据全能性；三种动物的获得均运用了胚胎移植技术。【答案】

2、B2(2012长沙模拟)下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是()A基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质B蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C当得到可以在70 条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成D基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的【解析】利用蛋白质工程生产蛋白质产品应通过改造相应基因后，再经基因表达大量产生。【答案】C3(2013届池州期中)Mst是一种限制性内切酶，它总是在CCTGAGG的碱基序列中

3、切断DNA。下图显示用Mst处理后的突变型血红蛋白基因片段。镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白发生基因突变，使某一处CCTGAGG突变为CCTGTGG。下列有关叙述错误的是()A利用Mst酶进行基因诊断，该过程是在细胞外进行的B将Mst酶用于基因诊断，若产生4个DNA片段，则血红蛋白基因是正常的C在起初的正常血红蛋白基因中有4个CCTGAGG序列D镰刀型细胞贫血症患者的成熟红细胞中没有Mst 酶的识别序列【解析】基因诊断是具有放射性标记的DNA片段作为基因探针和提取的DNA片段进行分子杂交来判断基因是否正常的过程，这一过程是在体外进行的，A正确；由题意分析可知，在起初的正常血红蛋白基因中有3

4、个CCTGAGG序列，C错误；含有3个CCTGAGG序列的正常血红蛋白基因，若用Mst酶切割，可产生4个DNA片段，B正确；镰刀型细胞贫血症患者的成熟红细胞中没有细胞核，没有DNA，因此也就没有Mst酶的识别序列，D正确。【答案】C4如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中Pst、Sma、EcoR、Apa为四种限制性内切酶。下列说法错误的是()A图示过程是基因工程的核心步骤B. 表达载体构建时需要用到限制酶SmaC. 抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来D. 除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构【解析】图示过程为基因表达载体

5、的构建过程，是基因工程中的核心步骤。构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶Pst、EcoR。抗卡那霉素基因是标记基因，目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。【答案】B5(2012福州高三质检)用某人的胰岛素基因制成的DNA探针，检测下列物质，可能形成杂交分子的是()该人胰岛A细胞中的DNA该人胰岛B细胞中的mRNA该人胰岛A细胞中的mRNA该人肝细胞中的mRNAABCD【解析】DNA分子杂交利用的原理是碱基互补配对，因此只要能与胰岛素基因的DNA碱基配对的物质，都可以利用该探针来检测。分析，人的胰岛B细胞中的DNA中含有胰

6、岛素基因，且能在胰岛B细胞中得以表达，有转录形成的mRNA；其他的体细胞中也存在该基因，但是不会表达，不能形成相应的mRNA，由此可见符合题干要求的只有。【答案】A二、非选择题(共70分)6(10分)(2013届合肥二模)chlL基因是蓝藻(蓝细菌)DNA上控制叶绿素合成的基因，为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失chlL基因的变异株细胞。技术路线如图甲所示，请据图分析回答：甲(1)与真菌相比较，蓝藻在结构上最主要的特点是_，在功能上最主要的特点是_。(2)过程中均使用的工具酶有_。(3)构建重组质粒B在整个操作过程中的目的是_和_。(4)若含有chlL基因的DNA片段和选用的

7、质粒上的限制酶切割位点如图乙所示。请回答：乙构建含chlL基因的重组质粒A时，应选用的限制酶是_ _，对_进行切割。同时用酶1和酶4切割图乙中的质粒，则产生含有1 800对碱基和8 200对碱基的两种片段；用图中四种酶同时切割此质粒，则产生含有600对碱基和8 200对碱基的两种片段；若换用酶1和酶3同时切割此质粒，则产生的片段是_。【解析】(1)蓝藻为原核生物，无核膜包被的细胞核，其体内含有光合色素，能进行光合作用。(2)表达载体构建时需限制酶和DNA连接酶等工具酶。(3)由题干信息“构建缺失chlL基因的变异植株”知重组质粒B的目的在于破坏chlL基因并筛选出变异植株。(4)由图乙知获得c

8、hlL基因，需酶1和酶3对此基因所在的DNA进行切割，同时对质粒A也要用同种酶切割处理，以便构建重组质粒A。由题意知四种酶同时切割时含600对的碱基片段共有3个。若用酶1和酶3切割时，产生的片段有：82006008 800对碱基对；另一为60021 200对碱基对。【答案】(1)没有核膜包被的细胞核能够进行光合作用(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶(3)破坏chlL基因操作成功后筛选出该变异株(4)酶1和酶3质粒和含chlL基因的DNA含有1 200对碱基和8 800对碱基的两种片段7(10分)(2012安徽信息交流卷)下图是绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程图，请据图回答下列问题：(1)过

9、程用到的工具有_。(2)过程常用的具体方法是_。(3)重组质粒中除含有目的基因外还要含有_、标记基因。(4)图示过程中涉及的具体技术手段有_、_、_。(5)该重组细胞培养至一定阶段可通过_方法，从而一次获得多头转基因猪。【解析】目的基因和运载体结合用到了限制酶和DNA连接酶。将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。重组质粒中除含有目的基因外还要含有启动子、终止子和标记基因。图中涉及了转基因技术、细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术手段。若想一次获得多头基因猪，可通过胚胎分割方法实现。【答案】(1)DNA连接酶、限制性核酸内切酶(2)显微注射法(3)启动子和终止子(4)转基因技术细胞核移植动物

10、细胞培养胚胎移植(写出任意3个即可)(5)胚胎分割8(10分)如图所示为科学家培育荧光鼠的设计思路。依据设计程序，回答下列问题。(1)科学家在过程A中对天然质粒做的修饰改造是_。基因X与水母基因组文库中的荧光基因相比，碱基的数量和排列顺序是否完全相同？_。B过程用到的工具酶有_。(2)E过程为体外受精，卵子的状态应达到_期才能与获能后的精子完成受精。G过程应用的技术称为_，该过程要用激素处理代孕成鼠，目的是让代孕成鼠_。(3)检测荧光小鼠细胞内是否含有基因X，在分子水平上通常用_作探针；判断转基因荧光鼠荧光基因的表达是否成功，在个体水平上应检测_。(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠，则需要在过程

11、G中实施_，该操作一般在胚胎发育至_期进行。【解析】(1)基因工程最常用的载体是质粒。但是天然质粒往往不能满足作为载体必须具备的各项要求，因此需要根据不同的目的和需要，对质粒进行人工改建，如题中所给的天然质粒缺少终止子。获取目的基因的方法之一是从基因文库中提取，cDNA文库属于部分基因文库，其中的基因与基因文库中的基因相比缺乏内含子等结构，所以二者的碱基数量和排列顺序不完全相同。在基因表达载体构建的过程中需要用到的工具酶包括限制酶和DNA连接酶。(2)E过程为体外受精，卵子应达到减数第二次分裂中期才能与获能后的精子完成受精。受精卵经过培养形成早期胚胎，经G过程(胚胎移植)被植入代孕成鼠子宫内发

12、育。该过程要用激素处理代孕成鼠，目的是让代孕成鼠达到同期发情状态。(3)在基因工程中检测目的基因的导入是否成功，需要检测荧光小鼠细胞内是否含有基因X，在分子水平上常用DNA分子杂交技术进行检测，通常用荧光标记的基因X作探针。判断转基因荧光鼠荧光基因的表达是否成功，在个体水平上应检测小鼠身体是否有荧光。(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠，则需要利用胚胎分割移植技术，对发育到桑椹胚或囊胚时期的早期胚胎进行切割和移植。【答案】(1)添加终止子不完全相同限制性核酸内切酶、DNA连接酶(2)减数第二次分裂中(M)胚胎移植达到同期发情(3)荧光标记的基因X小鼠身体是否有荧光(4)胚胎分割移植桑椹胚或囊胚9(

13、16分)(2013届合肥质检)植物生物反应器是指通过基因工程途径，以农作物作为“化学工厂”，通过大规模种植生产具有重要功能的蛋白，如人或动物的疫苗、抗体、工农业用酶等各种高价值的生物制品的方法。列举几例如下表，请据此回答问题：反应器名称药物名称作用芜菁生物反应器干扰素抗病毒烟草生物反应器生长激素促进生长烟草生物反应器核糖体抑制蛋白抑制HIV增殖番茄生物反应器狂犬病病毒糖蛋白(G蛋白)疫苗马铃薯生物反应器人血清白蛋白(HSA)维持渗透压、营养等(1)从基因工程的角度分析，将目的基因导入植物受体细胞的最常用的方法是_，运载体是_，目的基因能在植物体内稳定遗传的关键是_。在检测受体细胞中是否已经导入

14、目的基因时，分子水平上的检测方法是_。(2)从细胞工程的角度分析，建立“化学工厂”的理论基础是_。从生态学角度考虑操作过程需要_。(3)分析说明烟草生物反应器生产的药物的作用机理是_。(4)从细胞膜的结构和功能上分析，生长激素不能使烟草细胞生长的原因是_；吃G蛋白基因已有效表达的番茄果实_(填“能”或“不能”)预防狂犬病。【解析】(1)植物转基因的常用方法是农杆菌转化法，农杆菌中含有Ti质粒，其上的TDNA能将目的基因整合到植物染色体DNA上。目的基因在受体细胞中稳定遗传的关键是目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，可以利用DNA分子杂交技术检测目的基因是否导入受体细胞。(2)“化学工厂”指

15、利用转基因植株生产人类所需的功能蛋白，转基因植物细胞形成转基因植株过程是通过植物组织培养来实现的，其原理是植物细胞的全能性。整个过程应无菌操作。(3)烟草生物反应器生产的是核糖体抑制蛋白，能抑制HIV感染者的T细胞中核糖体的功能，导致HIV蛋白质合成受阻，从而抑制HIV的增殖。(4)植物细胞膜上没有生长激素的受体，所以生长激素不能促进植物细胞生长。G蛋白是大分子的蛋白质，食用G蛋白后会被人体消化道分解，不能达到预防狂犬病的作用。【答案】(1)农杆菌转化法Ti质粒整合到受体细胞染色体的DNA上DNA分子杂交技术(2)细胞的全能性无菌操作(或预防微生物感染或预防杂菌污染)(3)该药物能抑制HIV感

16、染者T细胞(或被HIV感染的人体细胞)的核糖体合成HIV蛋白质(4)烟草细胞(膜)上无生长激素的受体不能10(10分)(2012天津高考改编)生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。据图回答：(1)过程酶作用的部位是_键，此过程只发生在非结合区DNA，过程酶作用的部位是_键。(2)、两过程利用了酶的_特性。(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程的测序结果与_酶的识别序列进行对比，以确定选用何种酶。(4)如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列为基因的_。【解析】(1)DNA酶作用的部

17、位是DNA的磷酸二酯键，蛋白酶作用的部位是肽键。(2)过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性，即专一性。(3)DNA要构建重组质粒，需要用限制性核酸内切酶切割，再与质粒重组。(4)RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上，才能驱动基因转录。【答案】(1)磷酸二酯肽(2)专一(3)限制性核酸内切(4)启动子11(14分)(2012江苏高考)图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下

18、列问题：图1图2(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_连接。(2)若用限制酶Sma完全切割图1中DNA片段，产生的末端是_末端，其产物长度为_。(3)若图1中虚线方框内的碱基对被TA碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma完全切割，产物中共有_种不同长度的DNA片段。(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加_的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因

19、是_。【解析】(1)一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间是通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”相连的，要注意与两条脱氧核苷酸链的相邻碱基之间通过氢键相连进行区分。(2)从Sma的识别序列和切点可见，其切割后产生的是平末端，图1中DNA片段有Sma的两个识别序列，故切割后产生的产物长度为537(5343)bp、790(79633)bp和661(6583)bp三种。(3)图示方框内发生碱基的替换后，形成的d基因失去了1个Sma的识别序列，故D基因、d基因用Sma完全切割后产物中除原有的3种长度的DNA片段外，还增加一种(534793) bp的DNA片段。(4)目的基因的两端都有BamH的识别序列，质粒的启动子后抗生素A抗性基因上也有BamH的识别序列，故应选用的限制酶是BamH，此时抗生素B抗性基因作为标记基因，故筛选时培养基中要添加抗生素B。若重组质粒已导入了受体细胞却不能表达，很可能是因为用同种限制酶切割后，目的基因和质粒有两种连接方式，导入受体细胞的重组质粒是目的基因和质粒反向连接形成的。【答案】(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)平537bp、790bp、661bp(3)4(4)BamH抗生素B同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接8