高考生物一轮复习选修部分 第三章 第三节 课时跟踪检测
(时间：30分钟，满分：100分)
一、选择题(每小题5分，共50分)
1．在基因工程操作中限制性内切酶是不可缺少的工具酶。下列有关限制性内切酶的叙述错误的是( )
A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B．限制性内切酶的活性受温度和pH等因素的影响 C．限制性内切酶可以从某些原核生物中提取 D．限制性内切酶也可以识别和切割RNA
解析：限制性内切酶只能识别并且切割特定的DNA序列。酶容易受到温度和pH等环境因素的影响。限制性内切酶可以在原核生物中提取。 答案：D 2．(2011·唐山质检)下列关于基因工程中运载体的叙述，不正确的是( ) A．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外
B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C．运载体对宿主细胞的生理代谢不起决定作用 D．常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等
解析：目的基因导入受体细胞后，引起受体细胞发生的变异为基因重组。 答案：B
3．在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是( ) A．用mRNA为模板逆转录合成DNA B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成
C．将供体DNA片段转入受体细胞中，进一步筛选 D．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA
解析：已知目的基因的碱基序列，人工合成更方便快捷，没有必要再利用mRNA、蛋白质的氨基酸序列来合成，更不必再进行筛选。 答案：B 4．豇豆对多种害虫具有抗虫能力，其原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CPTI基因)。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不佳，主要原因是CPTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CPTI基因进行了修饰后，CPTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。以下说法正确的是( )
A．该过程中，所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 B．体外对CPTI基因的修饰是在编码序列上进行的 C．修饰的结果是使该目的基因在受体细胞内得以表达 D．该转基因水稻的后代中不一定检测到CPTI基因
解析：运载体不属于工具酶；该目的基因经体外修饰后改变了其表达程序，但未改变所控制合成的蛋白质种类，故修饰部位在非编码区的调控序列上；结果中有目的基因的表达产物，只是效果不佳，说明目的基因在受体细胞中能够表达。水稻为二倍体植物，减数分裂过程中等位基因分离，配子中不一定含有抗性基因，其受精后，后代中也就不一定能检测到CPTI基因。 答案：D
5．如图为DNA探针的制备及应用过程，下列叙述中哪一过程没有应用到DNA探针( )
A．在应用基因工程诊断某些疾病时可用DNA探针 B．应用DNA探针可以检测到饮用水中是否含某种病毒 C．应用DNA探针可以鉴定不同生物之间的亲缘关系 D．应用DNA探针可以达到治疗某种疾病的目的
解析：DNA探针只能诊断某些疾病，而不能治疗疾病。 答案：D
6．不同生物之间能进行转基因并能获得基因产物，其理论依据不包括( ) A．组成这些生物的DNA分子的空间结构与化学成分相一致 B．组成这些生物的DNA分子都遵循碱基互补配对原则 C．这些生物在基因表达时共用一套遗传密码子 D．这些生物的基因结构都是相同的
解析：原核生物与真核生物细胞的基因结构不同。 答案：D
7．研究人员将从水母(一种真核生物)中获取的绿色荧光蛋白基因转移到培养的猪胎儿成纤维细胞的基因组中，经过一系列培养后，手术移植入受体母猪子宫内。经过114天的发育，最终获得绿色荧光蛋白转基因克隆猪。对此相关的叙述，正确的是( ) A．获得的绿色荧光蛋白转基因克隆猪生育的后代一定能表现出绿色荧光
B．目的基因与受体细胞的基因都含有4种核苷酸，且外显子区段的核苷酸序列完全一致 C．将从水母中获得的绿色荧光蛋白基因直接导入细菌质粒中可能无法正确表达产物
D．绿色荧光蛋白基因能在上述克隆猪体细胞中成功表达，说明不同生物具有相同的一套遗传密码 解析：由于通过转基因技术将绿色荧光蛋白基因转移到猪胎儿成纤维细胞的基因组中，所以一般不会遗传给后代；目的基因与受体细胞的基因的外显子区段的核苷酸序列不会一致；绿色荧光蛋白基因能在上述克隆猪体细胞中成功表达，说明不同生物具有相同的一套遗传密码。 答案：D
8.用某人胰岛素基因制成的DNA探针，检测下列物质，能形成杂交分子的是( )
①该人胰岛A细胞中的DNA ②该人胰岛B细胞的mRNA ③该人胰岛A细胞的mRNA ④该人肝细胞的DNA A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．② 解析：胰岛素基因探针的碱基排列顺序与胰岛素基因中的一条链相同，因此可以与胰岛素基因、胰岛素基因转录形成的mRNA形成杂交分子；胰岛素基因存在于所有的体细胞中，但是该基因只在胰岛B细胞中表达。 答案：C 9．(2011·荆州质检)有关基因工程及其应用的叙述，正确的是( ) A．基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中并使之表达 B．RNA聚合酶能与信使RNA的特定位点结合，催化遗传信息的转录
C．利用显微注射法将人的生长激素基因直接导入小鼠的受精卵，培育超级小鼠
D．DNA探针可用于检测苯丙酮尿症和21三体综合征
解析：RNA聚合酶能与基因的非编码区的特定位点结合，催化遗传信息的转录。利用显微注射法将重组DNA导入小鼠的受精卵，目的基因才能够得以表达。DNA探针能够检测苯丙酮尿症，不能够检测21三体综合征。 答案：A
10．我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是( )
A．培育抗虫棉时，常用土壤农杆菌中的质粒作运载体
B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失 C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近源作物，从而造成基因污染
D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素的抗性来确定的 解析：转基因抗虫棉是否具有抗虫特性需通过检测棉花对棉铃虫的抗性来确定。土壤农杆菌很容易感染植物细胞。使细胞生有瘤状物，所以培育转基因植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒做运载体。DNA分子中碱基对的增加若出现在目的基因结构以外，则不会导致该基因所决定蛋白质特性的改变；抗虫基因与棉花核基因整合后则可能通过花粉传递至近源作物，造成基因污染。 答案：D
二、非选择题(共50分)
11．(16分)在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答：
(1)A过程需要的酶有__________________。
(2)B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是___________。 (3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入_________。 (4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用_______________ 作为探针。
(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与____________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数 量比为1∶1。
②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为 ______________。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体 中抗卡那霉素型植株占__________%。
解析：(1)A过程是目的基因与运载体结合形成重组质粒的过程，这一过程需要限制性内切酶以及DNA连接酶的参与。(2)基因工程中作为运载体的基本要求包括：①能在宿主细胞中复制并稳定地保存；②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；③具有某些标记基因，便于进行筛选。B过程是一个筛选的过程，要求运载体具有标记基因的特点；B过程的结果
是获得含重组质粒的土壤农杆菌，这要求运载体必须具有能够复制并稳定地保存的特点。(3)C过程是诱导产生愈伤组织，获得的愈伤组织细胞应含有目的基因，这需要再次进行筛选，筛选的方法是在培养基中加入卡那霉素。(4)用DNA分子杂交原理检测再生植株是否含有目的基因，需要有放射性同位素标记的抗虫基因与检测基因进行分子杂交。第(5)小题考查转基因植物的特点及孟德尔遗传定律的应用。由于转基因植物杂交后代只有1/2有抗性，因此细胞中不含有成对的抗性基因，与之杂交的另一植株一定是敏感型的。该转基因作物产生的配子中只有一半含有抗性基因，那么自交后代抗性与非抗性的比例为3∶1。该植株产生的花药有1/2有抗性，但在卡那霉素的培养基中，敏感型的细胞不能存活，存活的细胞全部是具有抗性的。 答案：(1)限制性内切酶和DNA连接酶 (2)具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存 (3)卡那霉素 (4)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因 (5)①非转基因植株 ②3∶1 ③100
12．(16分)酵母菌的细胞中维生素和蛋白质的含量比较高，同时可提取核苷酸、三磷酸腺苷等多种生化产品，因此，可用于生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，使其产生LTP1蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒。具体的操作过程如下，请回答下列有关问题：
(1)工业发酵生产中一般采用________培养基来培养酵母菌。在适宜的培养条件下，酵母菌主要以________生殖的方式进行快速增殖。
(2)上述技术定向地改变了啤酒酵母菌的性状，这种变异属于可遗传变异中的________。从大麦细胞中可直接分离获得LTP1基因，还可以采用________方法获得目的基因。本操作中为了将LTP1基因导入啤酒酵母菌细胞，所用的运载体是________。
(3)此操作中可以用分别含有青霉素和四环素的两种选择培养基进行筛选，则导入了c 的啤酒酵母菌在选择培养基上生长的状况是____________________________
________________________________________________________________________。 (4)除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可用什么方法来检测LTP1基因在啤酒酵母菌中是 否表达？___________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 (5)科学家发现了物质X能延长酵母菌的寿命，这种物质通过一系列反应激活生物体内 一种称为Sir2的酶，这种酶与寿命延长直接相关(如下图)。
如果一变异酵母菌只有在培养基中加入物质C和物质X时才能使寿命延长，则说明该变异酵母菌缺少________酶；如果只有添加物质D才能使寿命延长，则说明该变异酵母菌缺少________酶。
解析：工业生产上常用液体培养基进行大规模生产；酵母菌既可以进行出芽生殖(适宜条件
下)，又可以进行有性生殖(较恶劣条件下)。DNA拼接技术属于基因重组，它可以定向地改变生物的性状。利用运载体的侵染性将重组基因导入受体细胞后，就要进行筛选、检测能表达的“合格”酵母菌——标记基因和目的基因都能表达的酵母菌。从图中可以看出，目的基因(LTP1基因)刚好插入抗青霉素基因的内部，破坏了抗青霉素基因的完整性，因此含有该质粒的啤酒酵母菌只具有抗四环素的特性，而不具有抗青霉素的特性。从本题的题目信息可以看出，LTP1基因在啤酒酵母菌中表达后表现的性状为“使其产生LTP1蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒”，很容易得出答案。从第(5) 小题所给的信息可以看出：从开始的底物A一直到生成具有延长寿命的D物质，共需要三种酶的催化。正常情况下，只要加入物质X即可激发一系列催化反应，产生出物质D。如果变异酵母菌在加入物质X后还需加入物质C，说明缺乏催化“B→C”反应的E酶(不会缺乏Sir2酶，因为加入C后能延长寿命，说明有D生成；也不会缺乏stress pathways酶，因为Sir2酶能被启动，说明B物质能生成)。如果只有添加物质D才能使寿命延长，说明变异酵母菌缺乏催化“C→D”的Sir2酶。
答案：(1)液体 出芽 (2)基因重组 人工合成 质粒 (3)在含有青霉素的培养基上不能存活，但是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 (5)E Sir2 13．(18分)大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的lacZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出β-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被β-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果lacZ
基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，培养基中的X- gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。据图回答下列问题：
(1)作为受体大肠杆菌应____________________________________________，
以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用氯化钙溶液处理(增加其细胞壁的通 透性)过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，并加入____________________________。 (2)图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子 等营养物质外，还应加入__________________等物质，用以筛选导入了重组质粒的受 体大肠杆菌。
(3)将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导 入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
①________________________________________________________________________。 ②________________________________________________________________________。 解析：(1)从图中看出：质粒上有氨苄青霉素抗性基因，为方便筛选已导入重组质粒的 受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因。
四川省成都市高考生物一轮复习 选修部分 第三章第三节课时跟踪检测
