新高考专题1基因工程学年生物过关滚动单元卷选修三解析版.docx

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新高考专题1基因工程学年生物过关滚动单元卷选修三解析版

新高考生物

专题1基因工程

过关卷

班级___________姓名___________学号____________分数____________

（考试时间：

90分钟试卷满分：

100分）

注意事项：

1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。

答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、学号填写在试卷上。

2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。

3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。

第Ⅰ卷（选择题共50分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

D

D

B

C

C

B

C

D

D

B

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16

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B

C

B

B

C

B

C

C

C

C

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23

24

25

D

C

C

D

C

1、选择题：

本题共25个小题，每小题2分，共50分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．（2019江苏卷·16）下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是（）

A．将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌

B．将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株

C．将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛

D．将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗

【答案】D

【解析】将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌，可以通过二分裂将胰岛素基因传给后代，A不符合题意；将花青素代谢基因导入植物体细胞，再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因，花青素代谢基因会随该植物传给后代，B不符合题意；将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛所有细胞均含有肠乳糖酶基因，可以遗传给后代，C不符合题意；该患者进行基因治疗时，只有淋巴细胞含有该腺苷酸脱氨酶基因，性原细胞不含该基因，故不能遗传给后代，D符合题意。

2．（2019天津市七校联考）利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂，用于降解某种农药的残留，基本流程如图。

下列叙述正确的是（）

A．过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸

B．过程②需使用限制酶和DNA聚合酶，是基因工程的核心步骤

C．过程③需要使用NaCL溶液制备感受态的大肠杆菌细胞

D．过程可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞

【答案】D

【解析】过程①表示通过反转录法合成目的基因，该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸，A错误；过程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体，是基因工程的核心步骤，B错误；过程③常用Ca2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞，C错误；过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入了受体细胞，D正确。

3．下列叙述符合基因工程概念的是（　　）

A．在细胞内直接将目的基因与宿主细胞的遗传物质进行重组，赋予生物新的遗传特性

B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人的干扰素的菌株

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

【答案】　B

【解析】　基因工程不能在生物细胞内直接将目的基因与宿主细胞的遗传物质进行重组，不符合基因工程的概念，A错误；将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人的干扰素的菌株，符合基因工程的概念，B正确；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，属于诱变育种，不符合基因工程的概念，C错误；基因工程是通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，噬菌体自行感染细菌并将自身DNA导入细菌细胞不符合基因工程的概念，D错误。

4．下列关于限制性核酸内切酶的说法错误的是（　　）

A．限制性核酸内切酶主要是从微生物细胞中分离纯化的

B．限制性核酸内切酶不能将目的基因连接到不同的载体上

C．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸

D．限制性核酸内切酶既可切割链状DNA也可切割环状DNA

【答案】　C

【解析】　限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A正确；把目的基因连接到载体上使用的酶是DNA连接酶，B正确；通常一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，而非核苷酸，C错误。

5．下列有关DNA连接酶的说法，错误的是（　　）

A．DNA连接酶可以将限制酶切开的双链DNA片段“缝合”起来

B．DNA连接酶根据功能可以分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶

C．DNA连接酶能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能在双链DNA片段平末端进行连接

D．DNA连接酶最初是从原核细胞中发现的

【答案】　C

【解析】　DNA连接酶分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，这两种酶都能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，其中T4DNA连接酶还可以连接平末端，C错误。

6．下列关于质粒的叙述，正确的是（　　）

A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

B．质粒是细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子

C．质粒上有细菌生活所必需的全部基因

D．质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的

【答案】　B

【解析】　质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子，细菌为原核生物，没有细胞器，A错误，B正确；细菌生活所必需的基因分布在拟核DNA上，质粒上也有基因，如标记基因，但不是必需基因，C错误；质粒进入受体细胞后，在细胞中进行自我复制，或整合到受体细胞染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，D错误。

7．基因工程主要操作步骤的顺序是（　　）

①基因表达载体的构建　②将目的基因导入受体细胞

③目的基因的检测与鉴定　④目的基因的获取

A．③②④①B．②④①③

C．④①②③D．③④①②

【答案】　C

【解析】基因工程的主要操作步骤顺序：

目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定。

8．下列有关PCR技术的说法，不正确的是（　　）

A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术

B．PCR技术的原理是DNA双链复制

C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列

D．PCR扩增中需要解旋酶解开双链DNA

【答案】　D

【解析】　利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，C正确；PCR扩增中目的基因受热变性后解链为单链，不需要解旋酶解开双链DNA，D错误。

9．下列选项中不是表达载体必要的组成成分的是（　　）

A．目的基因B．启动子

C．终止子D．抗青霉素基因

【答案】　D

【解析】　一个基因表达载体的组成，除目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等，标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，而抗青霉素基因是标记基因的一种，但也可以是其他标记基因，所以抗青霉素基因不是基因表达载体的必要的组成部分，D错误。

10.如图为基因表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是（　　）

A．氨苄青霉素抗性基因

B．启动子

C．限制酶

D．DNA连接酶

【答案】　B

【解析】　由X的位置可以判断其为启动子。

启动子是基因表达载体所必需的，功能是启动插入基因的转录过程。

11．农杆菌转化法转移目的基因进入受体细胞后，目的基因插入的位置是（　　）

A．Ti质粒上

B．受体细胞染色体的DNA上

C．TDNA

D．农杆菌的拟核

【答案】　B

【解析】　在农杆菌转化法中利用农杆菌的TDNA将目的基因整合到受体细胞染色体的DNA上。

12．采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是（　　）

①将毒素蛋白注射到棉受精卵中　②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中　③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养　④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，借助花粉管进入棉的子房，并进入受精卵中

A．①②B．②③C．③④D．④①

【答案】　C

【解析】　将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中，没有获得目的基因，子代细胞不会有抗虫性状，故①错误；将编码毒素蛋白的DNA序列，直接注射到棉受精卵中而没有将目的基因与载体结合，目的基因将不能稳定存在，很容易被水解，不能遗传给下一代，②错误；当受体细胞是植物细胞时，采用最多的转化方法是农杆菌转化法，该方法可将目的基因导入受体细胞，然后通过植物组织培养技术将植物细胞培养成完整植株，③正确；当受体细胞是植物细胞时，还可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中，然后发育为转基因植株，④正确。

所以选C。

13．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的主要原因是（　　）

A．结构简单，操作方便

B．繁殖速度快

C．遗传物质含量少，易操作

D．性状稳定，变异少

【答案】　B

【解析】　微生物一般具有以下几个特点：

①个体微小，结构简单；②繁殖快，在实验室培养条件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代；③代谢类型多，活性强；④易变异，相对于高等生物而言，较容易发生变异。

在基因工程中，主要是利用它快速繁殖的特点，可以提供更多的基因工程的产物。

14．要检测受体DNA中是否成功插入了目的基因，需要用基因探针，这里的基因探针是指（　　）

A．用于检测疾病的医疗器械

B．带标记的含目的基因的DNA片段

C．带标记的蛋白质分子

D．人工合成的免疫球蛋白

【答案】　B

【解析】　本题中基因探针是指用放射性同位素或荧光分子标记的含目的基因的DNA片段，利用碱基互补配对原则，检测目的基因是否导入受体细胞的DNA中。

15．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，只有通过检测与鉴定才能知道。

下列属于目的基因检测与鉴定的是（　　）

①检测受体细胞中是否有目的基因　②检测受体细胞中是否有致病基因　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．①②③B．②③④C．①③④D．①②④

【答案】　C

【解析】　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性状，只有通过检测与鉴定才能知道，包括检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因，检测目的基因是否转录出mRNA，检测目的基因是否翻译成蛋白质。

基因工程中无需检测受体细胞中是否有致病基因，故②不属于目的基因的检测与鉴定。

16．基因工程的基本原理是让目的基因在受体细胞中稳定存在并高效地表达。

下列关于基因工程的基本操作中，错误的是（　　）

A．用化学方法合成目的基因的条件是知道目的基因的核苷酸序列

B．目的基因与载体DNA连接必须利用的工具酶是DNA聚合酶

C．若用大肠杆菌作为受体细胞，通常用氯化钙处理大肠杆菌，目的是使重组质粒顺利进入

D．筛选含目的基因的受体细胞，必须根据载体DNA上的特定基因来确定培养基

【答案】　B

【解析】　利用化学合成法合成目的基因主要适用于核苷酸序列已知的、分子量较小的目的基因的制备，A正确；目的基因与载体连接必须利用的工具酶是DNA连接酶，B错误；用氯化钙处理大肠杆菌，增大了细胞膜的通透性，使细胞处于感受态，以促进重组质粒进入细胞，C正确；根据质粒上的标记基因来检测目的基因是否进入受体细胞，D正确。

17．蛋白质工程的实质是（　　）

A．改造蛋白质B．改造mRNA

C．改造基因D．改造氨基酸

【答案】　C

【解析】　蛋白质工程的目的是获取人类需要的蛋白质，由于蛋白质的合成是受基因控制的，所以需要从根本上对基因进行改造。

18．蛋白质工程的基本流程是（　　）

①预期的蛋白质分子结构设计　②DNA合成　③预期蛋白质功能　④根据应有的氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A．①②③④B．④②①③

C．③①④②D．③④①②

【答案】　C

【解析】　蛋白质工程的基本流程是③预期蛋白质功能→①预期的蛋白质分子结构设计→④根据应有的氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→②DNA合成。

19．下列哪项不是蛋白质工程的研究内容（　　）

A．分析蛋白质分子的精细结构

B．对蛋白质进行有目的的改造

C．分析氨基酸的化学组成

D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质

【答案】　C

【解析】　蛋白质工程就是指根据蛋白质分子的结构规律及其与生物功能之间的关系，按照人的意愿改造或制造自然界不存在的蛋白质分子。

为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包括对组成蛋白质的氨基酸的化学组成进行分析。

20．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中已存在的蛋白质，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．基因工程遵循中心法则，蛋白质工程完全不遵循中心法则

D．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的

【答案】　C

【解析】　蛋白质工程的基本途径是根据中心法则反推出来的，而且最后还要根据中心法则生产出蛋白质。

21.下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用（　　）

A．提高农作物的抗逆性B．生产某些天然药物

C．改良农作物的品质D．作器官移植的供体

【答案】　D

【解析】　提高农作物的抗逆性、生产某些天然药物、改良农作物的品质均属于植物基因工程的应用，A、B、C不符合题意；作器官移植的供体属于动物基因工程的应用，D符合题意。

22．番茄营养丰富，是人们喜爱的蔬菜。

普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶的控制基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。

科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。

下列关于培育抗软化番茄的叙述，错误的是（　　）

A．运载工具是质粒

B．受体细胞是番茄细胞

C．目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因

D．目的基因的表达延缓了细胞的软化

【答案】　C

【解析】　抗软化番茄的培育是以质粒作为载体，将目的基因（抗多聚半乳糖醛酸酶基因）与质粒结合形成重组DNA，利用含重组DNA的土壤农杆菌去感染普通番茄，使目的基因插入普通番茄细胞中的染色体DNA上，从而延缓细胞的软化，C错误，A、B、D正确。

23.利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%，体型大50%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用（　　）

A．乳腺细胞B．体细胞

C．受精卵D．精巢

【答案】　C

【解析】　动物体细胞的全能性受到限制，而受精卵具有发育的全能性，且受精卵体积较大，容易操作，也能保证发育成的个体的所有细胞都含有生长激素基因，C正确。

24．下列有关动物基因工程的说法，错误的是（　　）

A．将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度

B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低

C．利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题

D．用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成

【答案】　D

【解析】　外源生长激素基因在动物体内表达可促进动物生长，A正确；将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，肠乳糖酶基因表达产物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳糖含量降低，B正确；利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题，C正确；利用基因工程方法对转基因动物的器官进行改造，采用的方法是将器官供体的基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆动物器官，D错误。

25．科学家将含人体α－抗胰蛋白酶基因的表达载体注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的雌羊乳汁中含有α－抗胰蛋白酶。

下列有关转基因羊细胞的叙述，不正确的是（　　）

A．乳腺细胞的高尔基体参与α－抗胰蛋白酶的分泌

B．胚胎干细胞内α－抗胰蛋白酶基因能进行复制

C．卵细胞中都含有α－抗胰蛋白酶基因

D．浆细胞内不表达α－抗胰蛋白酶基因

【答案】　C

【解析】　高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，乳腺细胞的高尔基体参与α－抗胰蛋白酶的分泌，A正确；胚胎干细胞内α－抗胰蛋白酶基因能随着细胞的分裂而进行复制，B正确；基因工程导入的基因一般为单个基因，减数分裂过程同源染色体分离，卵细胞中不一定含有α－抗胰蛋白酶基因，C错误；浆细胞的作用是产生抗体，不表达α－抗胰蛋白酶基因，D正确。

第II卷（非选择题共50分）

26．（16分）下列是基因工程的有关问题，请回答：

（1）限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的______________（填化学键名称）断裂，形成的末端总体可分为两种类型，分别是____________________。

（2）目的基因和载体重组时需要的工具酶是______________，与限制性核酸内切酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列________（填“有”或“无”）专一性要求。

（3）如图表示的是构建表达载体时的某种质粒与目的基因。

已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。

分析可知，最好选择限制酶________切割质粒，限制酶________切割目的基因所在的DNA片段，这样做的好处分别是________________________________________________________________________、

________________________________________________________________________。

【答案】　（共16分，每空2分）

（1）磷酸二酯键　黏性末端和平末端

（2）DNA连接酶　无　

（3）Ⅰ　Ⅱ　限制酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏　

目的基因两端均有限制酶Ⅱ的识别序列

【解析】　

（1）限制性核酸内切酶作用的化学键是磷酸二酯键。

限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成平末端或黏性末端。

（2）DNA连接酶能将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，对所重组的DNA两端的碱基序列无专一性。

（3）限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，目的基因的两端皆有限制酶Ⅱ的识别序列，用限制酶Ⅰ切割质粒只会破坏一个标记基因，用限制酶Ⅱ切割质粒则会将两个标记基因全部破坏。

27．（10分）如图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：

（1）图中cDNA文库________（填“大于”“等于”或者“小于”）基因组文库。

（2）①过程提取的DNA需要________的切割，B过程是________。

（3）为在短时间内获得大量目的基因，可用________扩增的方法。

获取目的基因之后，需要进行______________________，基因表达载体的组成必须有________________________________以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。

【答案】　（共10分，每空2分，除标明之外）

（1）小于（1分）　

（2）限制酶（1分）　反转录（或逆转录）

（3）PCR技术　基因表达载体的构建　启动子、终止子、目的基因

【解析】　

（1）cDNA文库小于基因组文库。

（2）构建基因组文库时，提取的目的基因需要限制酶切割成一定大小的DNA片段，再将DNA片段与载体连接后导入受体菌中储存。

由mRNA获得cDNA的过程为逆转录过程。

（3）要在短时间内获得大量目的基因，可用PCR技术扩增的方法。

基因表达载体的组成必须有目的基因、标记基因、启动子和终止子等，基因表达载体的构建是基因工程的核心。

28．（10分）科学家设法将人的生长激素基因导入其他生物体（细胞）内，从而获取大量的人的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗，如图所示。

请据图回答下列问题：

（1）过程①采用的方法是________，过程②之前需用____________处理含目的基因的DNA片段和质粒。

（2）过程③需事先对大肠杆菌用________处理，使其处于感受态，接着____________________________________________________________，从而完成转化过程。

（3）过程⑤重组载体导入动物细胞一般使用________法。

【答案】（共10分，每空2分）

（1）反（逆）转录　同种限制酶

（2）Ca2＋　

将重组表达载体溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子（合理即可）

（3）显微注射

【解析】　

（1）过程①是由mRNA到DNA的过程，利用了反转录法，过程②是将质粒和目的基因拼接在一起，在拼接前要用同种限制酶对含目的基因的DNA片段和质粒进行切割，以形成相同的黏性末端。

（2）过程③是将重组质粒导入大肠杆菌细胞，需要事先用Ca2＋处理，使大肠杆菌细胞成为感受态细胞，接着将重组质粒与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。

（3）将目的基因导入动物细胞常采用显微注射法。

29．（14分）科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的白细胞取出做体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。

（1）基因治疗是把正常的________导入有________的细胞中，以达到治疗疾病的目的。

（2）在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的________________。

此基因工程中的目的基因是____________________________________________________________________，目的基因的受体细胞是________。

（3）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于白细胞中能合成____________________________________________________________________。

（4）人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是____________________________________________________________________。

【答案】　（共14分，每空2分）

（1）外源基因　基因缺陷

（2）载体（或基因的运载工具）　腺苷酸脱氨酶基因　白细胞

（3）腺苷酸脱氨酶

（4）脱氧核苷酸的数目、排列顺序不同

【解析】　

（1）基因治疗就是把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。

（2）逆转录病毒的作用是作为载体，将目的基因（腺苷酸脱氨酶基因）