2022年高考生物一轮总复习课时作业：选修3-专题1基因工程-Word版含解析.docx

选修3　专题1

一、单项选择题
1．基因工程是将目的基因转入受体细胞，经过受体细胞的分裂，使目的基因的遗传信息扩大，再进行表达，从而培育出工程生物或生产基因产品的技术。下列支持基因工程技术的理论有(　　)
①遗传密码具有通用性　②基因可独立表达　③基因表达相互影响　④DNA作为遗传物质能够严格地自我复制
A．①③④　 B．②③④　
C．①②③　 D．①②④
【答案】D
【解析】遗传密码具有通用性，可以保证目的基因在受体细胞中表达；基因可独立表达，可以保证目的基因的表达不受受体内基因或其他物质的影响；DNA作为遗传物质能够严格地自我复制，可以保证目的基因的遗传信息扩大。
2．(2022·试题调研)科学家通过转入四种基因可将体细胞诱导形成多能干细胞(iPS细胞)，iPS细胞具有胚胎干细胞的类似功能。如图是科学家设想用iPS细胞治疗镰刀型细胞贫血症的流程，下列说法错误的是(　　)

A．胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺
B．过程①的培育液中还需添加血清等自然 成分
C．经过程③、④后改造得到的A是早期胚胎
D．过程②进行时，需要先利用PCR技术将四种目的基因扩增
【答案】C
【解析】动物细胞培育液中除添加必需的养分物质外，还需添加血清等自然 成分；分析题图可知，经过程③、④后改造得到的A是造血干细胞；在基因导入受体细胞之前，可用PCR技术扩增目的基因。
3．下列有关基因工程相关学问的叙述正确的是(　　)
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、热稳定的DNA聚合酶
B．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
C．目的基因是指重组DNA质粒
D．只要检测出受体细胞中含有目的基因，那么目的基因肯定能成功地进行表达
【答案】B
【解析】热稳定的DNA聚合酶用于PCR中。
4．( 2021届天津六校联考)下列有关基因工程的叙述正确的是(　　)
A．DNA连接酶的作用是使互补的粘性末端之间发生碱基A与T，C与G之间的连接
B．基因工程中使用的运载体最常见是大肠杆菌
C．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞并可促进目的基因的表达
D．基因工程造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，但却产生了定向变异
【答案】D
【解析】DNA连接酶作用于粘性末端形成磷酸二酯键，A错误；基因工程中使用的运载体最常见的是质粒，B错误；载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，C错误；基因工程能依据人们的意愿定向改选生物的性状，其原理是基因重组，D正确。
5．如图是将人的生长激素基因导入细菌D细胞内，产生“工程菌”的示意图。所用的载体为质粒A。若已知细菌D细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌后，其上的基因能得到表达。能表明目的基因已与载体结合，并被导入受体细胞的结果是(　　)

A．在含氨苄青霉素的培育基和含四环素的培育基上均能生长繁殖的细菌
B．在含氨苄青霉素的培育基和含四环素的培育基上都不能生长繁殖的细菌
C．在含氨苄青霉素的培育基上能生长繁殖，但在含四环素的培育基上不能生长繁殖的细菌
D．在含氨苄青霉素的培育基上不能生长繁殖，但在含四环素的培育基上能生长繁殖的细菌
【答案】C
【解析】目的基因插入载体后，四环素抗性基因被破坏，而抗氨苄青霉素基因正常，质粒导入细菌D细胞内，该细菌可以在含氨苄青霉素的培育基上生长繁殖，却不能在含四环素的培育基上生长繁殖。
6．(2022·珠海质检)某致病基因m位于X染色体上，该基因和正常基因M中的某一特定序列经BclⅠ酶切后，可产生大小不同的片段(如图1，bp表示碱基对)，据此可进行基因诊断。图2为某家庭病的遗传系谱。下列叙述错误的是(　　)

A．m基因中的BclⅠ酶切位点的消逝是碱基序列转变的结果
B．Ⅱ－1的基因诊断中只消灭142 bp片段，其致病基因来自母亲
C．Ⅱ－2的基因诊断中消灭142 bp、99 bp和43 bp三个片段，其基因型为XMXm
D．Ⅱ－3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中消灭142 bp片段的概率为1/2
【答案】D
【解析】本题考查基因突变、遗传系谱图的分析、人类遗传病、遗传规律的应用等综合学问，意在考查考生的理解力量和学问应用力量，难度较高。m基因是M基因突变形成的，因此m基因特定序列中Bcl1酶切位点的消逝是碱基序列转变的结果，A正确；由以上分析可知该病是伴X染色体隐性遗传病，所以Ⅱ－1的基因型为XmY，其中Xm来自母亲，B正确；Ⅱ－2的基因诊断中消灭142bp、99bp和43bp三个片段，说明其同时具有M基因和m基因，即基因型XMXm，C正确；II－3基因型及概率为1/2XMXM或1/2XMXm，其儿子中消灭Xm的概率为1/4，D错误。
7．某科学家从细菌中分别出耐高温淀粉酶(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，经检测发觉Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述错误的是(　　)

A．猎取基因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连接酶其作用部位是图中的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遗传性状的目的
【答案】B
【解析】由图可知①②分别为磷酸二酯键和氢键，限制酶和DNA连接酶均作用于①。基因工程的结果是将目的基因导入受体细胞中并遗传给后代，实现了定向改造马铃薯遗传性状的目的。

二、双项选择题
8．(2022·广州调研)下列有关利用哺乳动物红细胞进行试验的叙述，正确的是(　　)
A．可用同位素标记法追踪血红蛋白的合成和分泌过程来证明生物膜之间的协调协作
B．可利用血红蛋白的颜色来监测凝胶色谱法分别血红蛋白的状况
C．可用成熟的红细胞来制备纯洁的细胞膜
D．可用成熟的红细胞来提取DNA
【答案】BC
【解析】哺乳动物红细胞没有细胞核及细胞器，没有DNA，不能合成蛋白质；血红蛋白有颜色，所以在凝胶色谱法分别过程中易辨别，可用于监测；哺乳动物红细胞没有细胞核及膜性细胞器，所以可用成熟的红细胞来制备纯洁的细胞膜。
9．(2022·广东专家原创卷)口蹄疫是由RNA病毒引起的一种偶蹄动物传染病。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗(主要成分：该病毒的一种结构蛋白VP1)，过程如图所示。请推断下列说法错误是(　　)

A．试验过程中所涉及的生物技术工程有基因工程和植物组织培育
B．构建重组质粒的过程中，需要用到的工具酶是限制酶和DNA聚合酶
C．⑤过程是脱分化，经过该过程形成的细胞分化程度提高，分裂力量下降
D．⑥培育基中添加卡那霉素可筛选能表达疫苗的细胞
【答案】BC
【解析】构建重组质粒的过程中，需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶；脱分化形成的细胞具有分裂力量较强，分化程度较低的特点。
三、非选择题
10．我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比一般大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的养分品质。下图为培育转基因水稻过程示意图，请分析回答有关问题：

(1)铁结合蛋白基因来自菜豆，且基因的脱氧核苷酸序列已知，可以用____________法获得此目的基因或用________扩增目的基因。
(2)构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制酶分别切割________和________。将重组Ti质粒转入农杆菌，可以用________处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入。
(3)将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培育时，通过培育基2的筛选培育，可以获得______________；培育基3与培育基2的区分是__________________。检测培育转基因水稻的目的基因是否表达，需要检测转基因水稻____________________。
(4)为争辩外源基因的遗传方式，将T0代植株上收获的种子种植成T1代株系，检测各单株的青霉素抗性。在检测的多数T1代株系内，抗青霉素植株与青霉素敏感植株的比例3∶1，此结果说明外源基因的遗传符合____________________。有少数T1代株系的全部植株都表现为对青霉素敏感，但其体内能检测到铁结合蛋白基因，造成这一结果最可能的缘由是___________________________________________________________________________
【答案】(1)化学合成(从基因文库中猎取目的基因)　PCR
(2)含目的基因的DNA片段　质粒　CaCl2
(3)含有重组质粒(有青霉素抗性)的愈伤组织　生长素和细胞分裂素的浓度比例不同　(成熟)种子中铁含量
(4)基因分别定律　青霉素抗性基因没有表达(或青霉素抗性基因丢失)
11．请回答有关下图的问题。

(1)图中①～⑤所示的生物工程为______。该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过对基因的__________，对现有的基因进行改造，或制造出一个新的______，以满足人类生活的需求。
(2)图中序号④所示过程叫作______；该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是______(请将模板碱基写在前)。
(3)若大量扩增目的基因，则用的是____________(写出全称)技术，该过程需要的聚合酶的特点是______。
(4)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，在基因的首端必需有__________________；且在图中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含______性染色体的精子。
【答案】(1)蛋白质工程　修饰或合成　蛋白质
(2)逆转录　A－T　(3)多聚酶链式反应　耐高温
(4)乳腺蛋白基因的启动子　X
12．(2021届广州一模)请回答下列有关犬(二倍体)的遗传问题。
(1)拉布拉多犬的毛色由两对位于常染色体上且独立遗传的等位基因E、e和F、f把握，不存在显性基因F则为黄色，其余状况为黑色或棕色。一对亲本生下四只基因型分别为EEFF、Eeff、EEff、eeFF的小Ee犬，则这对亲本的基因型是______；这对亲本若再生下两只小犬，其毛色都为黄色的概率是______。若Ee基因型为Eeff的精原细胞通过有丝分裂产生了一个基因型为Eff的子细胞，则同时产生的另一个子细胞基因型是______(不考虑基因突变)。
(2)腊肠犬四肢短小是由于增加了FGF4逆基因(见图一)。

①过程1和过程2需要的酶分别是______、______。细胞中参与过程3的RNA还有________________________________________________________________________。
②推断拉布拉多犬的腊肠犬是否属于同一物种的方法是___________________ _____________________________________________________。
(3)常用DNA拼接技术争辩犬的遗传。图二所示的酶M和酶N是两种限制酶，图中DNA片段只注明白黏性末端处的碱基种类，其他碱基的种类未作注明。

①酶M特异性剪切的DNA片段是，则酶N特异性剪切的DNA片段是______。
②多个片段乙和多个片段丁混合在一起，用DNA连接酶拼接得到环状DNA，其中只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有______种。
【答案】(1)EeFf×EeFf　1/16　Eeeff
(2)①RNA聚合酶　逆转录酶　rRNA和tRNA　②观看拉布拉多犬和腊肠犬之间是否存在生殖隔离(基因检测)
(3)①　②3
【解析】本题考查基因自由组合定律的应用、基因表达、基因工程的内容，意在考查考生的理解力量和综合应用力量，难度较大。(1)子代中存在EE、Ee、ee，则亲本杂交组合为Ee×Ee，子代中存在FF、ff，则亲本杂交组合为Ff×Ff，组合在一起，两亲本基因型为－EcEf、EeEf。表现为黄色的基因组成为__ff，这对亲本若再生两只小犬，都为黄色的概率是1/4×1/4＝1/16。Eeff的精原细胞通过有丝分裂产生了一个基因型为Eff的子细胞，说明含有基因e的染色体未分别，进入另一个细胞中，则另一个细胞的基因型为Eeeff。(2)过程1代表转录过程，需要的酶是RNA聚合酶，过程2是由mRNA形成基因的过程，是逆转录过程，需要逆转录酶。过程3是翻译过程，除了需要mRNA作为模板外，还需要转运RNA(tRNA)及核糖体(其中含有rRNA)。不同物种之间存在生殖隔离，推断两种犬是否属于同一种物种的方法就是观看它们之间是否存在生殖隔离。(3)酶M特异性剪切的DNA片段是，则形成黏性末端是和，另一个黏性末端和应是酶N剪切形成的，其特异性剪切的DNA片段是。只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有乙与乙、丁与丁、乙与丁三种。