【高考突破方案】第18周 -（周测卷）高考生物一轮复习

第十八周（试题卷）
（范围：选择性必修3 第3章—第4章）
时间：40分钟 总分：50分
单项选择题（每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1.第三代疫苗——DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因（如图甲）插入到适宜的质粒（如图乙）中得到的重组DNA分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫应答，且可持续一段时间。限制性内切核酸酶的切点分别是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析错误的是（　　）
A.构建DNA疫苗时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒
B.图乙中只用EcoRⅠ切割后的质粒，含有2个游离的磷酸基团
C.用EcoRⅠ切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶连接，只产生1种连接产物
D.抗原基因在体内表达时不需要解旋酶
2.大肠杆菌的质粒——环状DNA是基因工程的常用载体，结构如图。下列叙述正确的是（　　）
A.①②③共同组成核糖核苷酸
B.质粒中的碱基遵循碱基互补配对原则
C.DNA连接酶会使化学键④重新连接
D.若某种限制酶在质粒上只有一个限制酶切割位点，则质粒被切为两个片段
3.物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素，下列相关叙述正确的是(　　)
A.引物的碱基数量越少则退火温度越低、目标DNA获得率越高
B.根据需要可在引物的5′端添加限制酶识别序列、点突变序列等
C.两种引物的退火温度差异较大，可减少引物与模板的非特异性结合
D.引物的GC含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增
4.下列以洋葱为实验材料进行“DNA的粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是(　　)
A.洋葱研磨液需要用滤纸过滤，以保证提取的DNA量
B.滤液中加入冷酒精后，用玻璃棒搅拌会使DNA的提取量增加
C.向含DNA的滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液有利于去除杂质
D.用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化
5.乙烯生物合成酶基因可以控制乙烯的合成，科学家将该基因的反义基因导入番茄细胞内，培育转基因延熟番茄，延长其储藏期。反义基因的作用机制如图所示，下列说法错误的是(　　)
A.有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录而来的
B.乙烯生物合成酶基因的模板链的序列与反义基因的是互补的
C.乙烯是乙烯生物合成酶基因的表达产物，可促进果实成熟
D.因为mRNA形成双链后无法进行翻译，所以无乙烯生物合成酶生成
6.葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，科学家将其第138位甘氨酸替换为脯氨酸后，其最适温度提高了10 ℃左右。下列相关叙述正确的是(　　)
A.蛋白质功能是由氨基酸的种类和数量决定
B.改造蛋白质结构可通过改造基因结构实现
C.蛋白质工程不可以定向改变蛋白质的结构
D.酶最适温度提高是因为脯氨酸比甘氨酸更耐热
7.人们对转基因技术安全性的关注与日俱增，曾有百余名诺贝尔奖得主发布联名公开信：长期调研表明，通过生物技术改良的农作物和食物至今从未有过一起经过确认的致病案例，这让人们更理性地看待转基因技术。以下相关叙述错误的是(　　)
A.转基因技术使植物获得优良性状，但没有增加生物的基因多样性
B.将目的基因导入农作物的叶绿体基因组可有效防止基因污染
C.我国发放了转基因作物的生产应用安全证书，批准所有转基因作物都能商业化种植
D.目前虽未发现致病的案例，但仍要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
不定项选择题（每小题4分，共12分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
8.图甲、乙中标注了相关限制酶的酶切位点。下列关于培育转基因大肠杆菌的叙述正确的是(　　)
A.若通过PCR获取该目的基因，应该选用引物甲和引物丙
B.图中质粒和目的基因构建表达载体，应选用Bcl Ⅰ和Hind Ⅲ剪切
C.若将基因表达载体导入受体细胞中，需选用Ca2＋转化法
D.在受体细胞中，氨苄青霉素抗性基因和目的基因可同时表达
9.阅读如下资料，判断下列各项描述不合理的是(　　)
资料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”。
资料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。
A.甲属于蛋白质工程，乙属于基因工程
B.甲中将目的基因导入小鼠细胞中常用显微注射法
C.乙中通过对基因改造实现了对蛋白质的改造
D.从资料乙可看出，T4溶菌酶是一种直接利用氨基酸制造出来的新蛋白质
10.中国首例“设计试管婴儿”的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，此女患有重度地中海贫血。为了再生一个健康的孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关说法合理的是(　　)
A.“设计试管婴儿”利用体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等
B.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均为有性生殖
C.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同
D.设计婴儿性别是“设计试管婴儿”的第一步
非选择题（共24分）
11.（12分）定点诱变技术是近年来生物工程研究中发展迅速的一个领域。通过定点诱变可以在体外改造目的DNA分子，进而研究基因的表达以及蛋白质的结构与功能之间的关系。经典的大引物PCR定点诱变技术成为基于PCR的定点诱变技术中应用最普遍的方法，操作过程如图甲。研究者欲改造某基因并将其导入大肠杆菌的质粒中保存，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，结构如图乙。回答下列问题：
甲
乙
(1)利用大引物PCR进行定点诱变需要进行两轮PCR(PCR1和PCR2)，在PCR1中，至少需要________个循环才能获得相应的大引物模板。在PCR2中，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的________(填“①”或“②”)。
(2)为实现质粒和改良基因的高效连接，选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是____________________________________________________________
___________________________________________________________________。
为将改良基因构建在质粒上，还需要________等酶。
(3)在构建改良基因表达载体时，有的质粒含有改良基因，有的质粒为空白质粒，将含上述元件的溶液加入到大肠杆菌菌液中，适宜温度下培养一段时间后，再将菌液涂布在含氨苄青霉素和________的平板上。一段时间后，在培养基上出现白色和蓝色两种菌落，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是
____________________________________________________________________________________________________________________________________。
12.（12分）甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质。为了改善黄瓜的品质，科学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜细胞，得到了转基因植株。回答下列问题：
(1)通常，基因工程操作主要有4个步骤，即目的基因获取、重组表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。因此，基因工程的含义可概括为______________________________________________________________________________________________。
(2)若在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，则表明该重组质粒中__________________已转移到植物细胞中且能够表达；用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基因植株杂交，发现子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为1∶1，则说明甜蛋白基因已经整合到_______(填“核基因组”“线粒体基因组”或“叶绿体基因组”)中。
(3)用农杆菌感染时，应优先选用黄瓜______________(填“受伤的”或“完好的”)叶片与含重组质粒的农杆菌共同培养，选用这种叶片的理由是__________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是______________。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是________________。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的____________________。目前在PCR反应中使用TaqDNA聚合酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
第十八周（参考答案）
1.C　如果用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因，目的基因两端将形成不同的黏性末端，同样用BglⅡ和Sau3AⅠ切割质粒也形成这两种黏性末端，因此可构成重组DNA，A正确；质粒为环状DNA，只含有一个EcoRⅠ的切点，因此用EcoRⅠ切割后，该DNA分子变为线性双链DNA分子，因此含有2个游离的磷酸基团，B正确；从图甲看出，用EcoRⅠ切割目的基因后两端各有一个切口，与图乙中EcoRⅠ切口对接时，可有两种可能，即可产生两种重组DNA，C错误；基因表达包括转录和翻译，转录时不需要解旋酶，在RNA聚合酶的作用下，DNA即可解旋，D正确。
2.B　①②③共同组成DNA的基本单位——脱氧核苷酸，A错误；质粒中的碱基遵循碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对，B正确；DNA连接酶使DNA片段重新连接，该过程形成磷酸二酯键，图中的④不属于磷酸二酯键，C错误；限制酶识别特定序列并在特定位点切割，环状质粒上若只有一个限制酶切割位点，则质粒被切割为1个完整的DNA链状片段，D错误。
3.B　退火温度与时间取决于引物的长度、碱基组成及其浓度，引物的碱基数量越少，变性时破开的氢键越少，则退火温度越低，但能与引物发生配对的片段就越多，目标DNA获得率越低，A错误；根据需要可在引物的5′端添加限制酶识别序列、点突变序列等，以便更加准确地获得目的基因，B正确；两种引物的退火温度差异较大，导致不能同时退火，甚至一条链在延伸，一条链在退火，可增加引物与模板的非特异性结合，C错误；引物的GC含量越高，结合特异性越强，但GC含量过高，氢键越多，不利于退火，从而阻碍目标DNA的扩增，D错误。
4.D　洋葱研磨液用两层纱布过滤，以保证提取的DNA量，A错误；DNA在冷酒精中的溶解度很低，蛋白质在冷酒精中的溶解度较高，故可以利用DNA不溶于冷酒精的原理，提纯DNA，但用玻璃棒搅拌时提取量不会增加，B错误；向含DNA的滤液中加入0.14 mol/L的NaCl溶液有利于去除杂质，C错误；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化，D正确。
5.C　乙烯生物合成酶基因的表达产物可以控制乙烯的合成，乙烯不是其表达产物，C错误。
6.B　蛋白质的功能是由蛋白质的结构决定的，从根本上来说，是由基因决定的，A错误；改造蛋白质结构可通过改造编码蛋白质的基因结构实现，B正确；蛋白质工程可以获得特定功能的蛋白质，因此可以定向改变蛋白质的结构，C错误；酶最适温度提高是因为酶的空间结构发生改变，D错误。
7.C　转基因技术能克服远缘杂交不亲和的障碍，因此其增加了生物变异的范围，但并未产生新的基因，即没有增加生物的基因多样性，A正确；将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染，因为叶绿体基因组不会进入花粉，B正确；我国发放了转基因作物的生产应用安全证书，但并未批准所有转基因作物都能商业化种植，C错误；目前虽未发现致病的案例，但仍要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响，属于理性看待，D正确。
8.ABC　通过PCR获取目的基因时，两种引物分别和目的基因的两条单链结合，并沿相反的方向合成子链，故选用引物甲和引物丙，A正确；由甲图可知，选用BamHⅠ会破坏两种抗性基因，结合乙图可确定应选择BclⅠ和HindⅢ剪切，B正确；将目的基因导入大肠杆菌常采用Ca2＋转化法，C正确；构建重组质粒时目的基因插入氨苄青霉素抗性基因中，故氨苄青霉素抗性基因被破坏不能表达，D错误。
9.AD　甲中的“超级小鼠”的培育，与导入的牛生长激素基因有关，属于基因工程，资料乙显示科学家将编码T4溶菌酶的基因进行了改造，这属于蛋白质工程，A错误；甲中小鼠的受精卵属于动物细胞，将目的基因导入动物细胞中常用显微注射法，B正确；乙中通过对编码T4溶菌酶的基因进行改造，导致组成T4溶菌酶的肽链中的氨基酸序列发生了改变，实现了对蛋白质的改造，C正确；从资料乙可看出，T4溶菌酶是一种通过改造“编码T4溶菌酶的基因”而制造出来的新蛋白质，D错误。
10.ABC　“设计试管婴儿”是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，需要对胚胎进行遗传学诊断，当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育，所以“设计试管婴儿”利用了体外受精、胚胎移植、植入前胚胎遗传学诊断技术等，A正确；“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均是由受精卵发育形成的，均为有性生殖，B正确；“试管婴儿”对胚胎检测的目的是质量检查，而“设计试管婴儿”对胚胎检测的目的是进行遗传学检测，以获得性状符合人们要求的胚胎，所以“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同，C正确；“设计试管婴儿”不一定非要考虑性别，且设计婴儿性别在一定程度上违背了伦理道德，D错误。
11.【答案】(1)2　②　(2)SmaⅠ的酶切末端为平末端，无法与改良基因上的黏性末端连接　BglⅡ、DNA连接酶　(3)β－半乳糖苷　构建改良基因重组质粒时破坏了LacZ基因，含该质粒的大肠杆菌不能分解β－半乳糖苷产生蓝色物质，菌落为白色
【解析】(1)由图可知，大引物的两条链均带有突变位点，进行第一轮循环，得到一个不含突变位点的DNA，一个有一条链含有突变位点的DNA，进行第二轮循环，即可得到三个不含突变位点的DNA和一个两条链均含突变位点的DNA，即大引物；从大引物和目的基因的结合位点分析，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的②链。(2)限制酶XmaⅠ切割后产生与改良基因相同的黏性末端，限制酶SmaⅠ切出的是平末端，无法与改良基因准确连接。由酶切位点分析，除使用XmaⅠ外，还需使用BglⅡ切出另一个切口产生一个新的黏性末端与改良基因CTAG一侧进行配对。(3)因LacZ基因编码的酶能分解β－半乳糖苷，产生蓝色物质，所以应加入β－半乳糖苷进行检测质粒上是否含有改良基因；白色菌落含有重组质粒，原因是重组质粒的LacZ基因在重组过程中被切断，不能编码相应的酶分解β－半乳糖苷。
12.【答案】(1)按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品　(2)甜蛋白基因　核基因组　(3)受伤的　叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质，可吸引农杆菌移向这些细胞　(4)解旋酶　加热至90～95 ℃　氢键　TaqDNA聚合酶耐高温，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活
【解析】(4)细胞内的DNA复制开始时，通过解旋酶解开DNA双链。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，通过高温(90～95 ℃)使反应体系中的模板DNA解聚为单链。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的氢键。大肠杆菌DNA聚合酶不耐高温，在高温下会失活，而PCR反应体系中加入的DNA聚合酶需耐高温，故在PCR反应中要用能耐高温的TaqDNA聚合酶。