第一讲基因工程
[基础知识·系统化]
知识点一基因工程的基本工具
知识点二基因工程的基本操作程序
知识点三蛋白质工程
[基本技能·问题化]
1．据两种限制酶的作用图示填空
(1)已知限制酶Eco RⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在图中画出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。
(2)①产生的是黏性末端；②产生的是平末端。
(3)Eco RⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同，切割位点不同(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性。
2．观察下图所示过程，回答相关问题
(1)①是限制酶，②是DNA连接酶，二者的作用部位都是磷酸二酯键。
(2)限制酶不切割自身DNA的原因：自身DNA不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
3．结合抗虫棉的培育过程图填空
(1)从图中可以看出，目的基因是Bt毒蛋白基因，使用的载体是Ti质粒，将目的基因表达载体导入受体细胞的方法是农杆菌转化法。
(2)请写出两种检测目的基因是否表达的方法：抗原—抗体杂交法、用棉叶饲喂棉铃虫。
4．填写蛋白质工程流程图中字母代表的含义
A．转录，B.翻译，C.分子设计，D.氨基酸序列，E.预期功能。
考点一基因工程的操作工具
命题点(一)限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用
1．(2016·全国卷Ⅲ)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了Eco RⅠ、Bam HⅠ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的Eco RⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
↓↓↓
——GAATTC————GGATCC————GATC——
——CTTAAG————CCTAGG————CTAG——
↑↑↑
图(a)
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)经Bam HⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接，理由是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________，不能表达的原因是____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有________________和________________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是______________。
解析：(1)由题图可知，Bam HⅠ和Sau3AⅠ两种限制性内切酶的共同识别序列是——GATC——
——CTAG——，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经Bam HⅠ酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插
入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的DNA 连接酶有E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。
答案：(1)Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(3)E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶
[重难点拨]
限制酶的特点与使用
(1)限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上进行切割；限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
(2)在获取目的基因和切割载体时通常用同一种限制酶，以获得相同的黏性末端。但如果用两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。
(3)为了防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”可用不同的限制酶分别处理含目的基因的DNA和载体，使目的基因两侧及载体上各自具有两个不同的黏性末端。
命题点(二)运载体的作用及特点
2．(2016·全国卷Ⅰ)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Amp r或Tet r中会导致相应的基因失活(Amp r表示氨苄青霉素抗性基因，Tet r表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用Bam HⅠ酶切后，与用Bam HⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有
______________________________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除
满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是______________________________；并且__________________________和____________________的细胞也是不能区分的，其原因是____________________________________________________________________。
在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有______________的固体培养基。
(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于
________________。
解析：(1)质粒作为载体，应具备的基本条件有：有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中；在受体细胞中能自我复制，或能整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制；有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择等。(2)在培养基中加入氨苄青霉素进行筛选，其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌，因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活，二者不能区分。含有质粒载体的大肠杆菌和含有插入了目的基因的质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，都能在此培养基上存活，二者也不能区分。若要将含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来，还需要使用含有四环素的固体培养基。(3)某些噬菌体经改造后作为载体，导入受体细胞后，其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。
答案：(1)能自我复制、具有标记基因(答出两点即可)
(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞
[重难点拨]
全面理解基因工程中的载体
(1)应具备的条件：
①能在受体细胞中复制并稳定保存，可使目的基因稳定存在且数量可扩大。
②具有一个至多个限制酶切点，可供外源DNA片段插入。
③具有标记基因，可供重组DNA的鉴定和选择。
(2)与膜载体的区别：基因工程中的载体是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞内，并利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制；膜载体是蛋白质，与细胞膜的通透性有关。
考点二基因工程的基本操作程序
命题点(一)目的基因的获取方法
1．(2017·全国卷Ⅰ)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用________
作为载体，其原因是__________________________________。
(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有____________________________________(答出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是______________(填“蛋白A 的基因”或“蛋白A的抗体”)。
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：(1)人为真核生物，从人的基因组文库中获取的基因A含有内含子，基因A转录出的产物中有与内含子对应的RNA序列。大肠杆菌为原核生物，没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制，因此以大肠杆菌作为受体细胞，不能切除内含子对应的RNA序列，无法表达出蛋白A。(2)噬菌体和动物病毒均可作为基因工程的载体，但它们的宿主细胞不同。题中受体为家蚕，是一种昆虫，因此，选择昆虫病毒作为载体，噬菌体的宿主是细菌，不适合作为该实验的载体。(3)大肠杆菌具有繁殖快、容易培养、单细胞、遗传物质少等优点，因此，常作为基因工程的受体细胞。(4)常用抗原—抗体杂交的方法检测目的基因是否表达，故能用于检测蛋白A的物质为蛋白A的抗体。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验中，S型菌的DNA转移到了R型菌体内，其对基因工程理论的建立提供的启示是DNA 可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。
答案：(1)基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A(2)噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕(3)繁殖快、容易培养(4)蛋白A的抗体(5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体2．(2017·全国卷Ⅲ，节选)编码蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图所示。
回答下列问题：
(1)现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是______________________________。
(2)某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为________，加入了________作为合成DNA的原料。
解析：(1)若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA)，则转录出的mRNA上缺少起始密码子，故不能翻译出蛋白乙。(2)使用PCR技术获取DNA片段时，应在PCR反应体系中添加引物、耐高温的DNA聚合酶、模板、dNTP作为原料。
答案：(1)编码乙的DNA序列起始端无ATG(TAC)，转录出的mRNA无起始密码子(2)模板dNTP(脱氧核苷酸)
[重难点拨]
几种获取目的基因方法的比较
命题点(二)基因工程的操作过程
3．(2017·全国卷Ⅱ)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：
(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是________________。
(2)以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是________________________________。
(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是____________________________________(答出两点即可)。
(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是____________。
(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有
提高，根据中心法则分析，其可能的原因是________________________。
解析：(1)与老叶相比，嫩叶组织细胞易破碎，容易提取到几丁质酶的mRNA。提取RNA 时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA为材料获得cDNA 的原理是在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA。
(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点且目的基因无表达所需的启动子。(4)DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(5)若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。
答案：(1)嫩叶组织细胞易破碎防止RNA降解
(2)在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA(3)目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子(4)磷酸二酯键(5)目的基因的转录或翻译异常
4．(2016·天津高考)人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值，只能从人血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)为获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取________合成总cDNA，然后以cDNA 为模板，使用PCR技术扩增HSA基因。右图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。
(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是________(填写字母，单选)。
A．人血细胞启动子B．水稻胚乳细胞启动子
C．大肠杆菌启动子D．农杆菌启动子
(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。与途径Ⅱ相比，选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是________________________________________ ________________________。
(5)为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与______的生物学功能一致。
解析：(1)要想合成总cDNA，需要采集人的血液获得总RNA。由于DNA的复制只能从脱氧核苷酸单链的5′端向3′端延伸，因而引物均应结合在DNA单链的3′端，而DNA 的两条链反向平行，由此可以确定引物在另一条脱氧核苷酸单链的位臵和方向。(2)若要从水
稻胚乳细胞内获得目的产物，需要控制该目的基因只在水稻胚乳细胞内表达。由题干中的信息“启动子通常具有物种及组织特异性”可知，此处需要选择水稻胚乳细胞启动子。(3)酚类物质能吸引农杆菌，因此在水稻受体细胞中添加该类物质，能吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因的成功转化。(4)途径Ⅰ和Ⅱ的主要区别是途径Ⅰ的受体细胞是真核细胞，途径Ⅱ的受体细胞是原核细胞。由于人体合成的初始HSA多肽需要经膜系统加工形成正确的空间结构才有生物活性，所以选择途径Ⅰ获取rHSA更具有优势。(5)rHSA是基因工程的产物，其是否具有医用价值，还需要在个体水平上进一步确认其与HSA的生物学功能是否一致。
答案：(1)总RNA(或mRNA)(2)B(3)吸引农杆菌移向水稻
受体细胞，有利于目的基因成功转化(4)水稻是真核生物，具有
膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工(5)HSA
[重难点拨]
基因工程操作程序中的“三、三、二、一”
(1)目的基因“三种获取方法”：
①从基因文库中获取(基因组文库、cDNA文库)；
②利用PCR技术扩增：其实质是在体外对目的基因进行大量复制。用PCR仪控制温度：变性(90～95 ℃)→复性(55～60 ℃)→延伸(70～75 ℃)；
③通过DNA合成仪用化学方法人工合成(用于核苷酸序列已知，且核苷酸数目较少的基因)、利用mRNA反转录法合成。
(2)将目的基因导入受体细胞的“三种类型”：
①导入植物细胞——农杆菌转化法(花粉管通道法、基因枪法)；
②导入动物细胞——显微注射法(导入受精卵)；
③导入微生物细胞——转化法。
(3)目的基因检测与鉴定的“两个水平”：
(4)基因工程操作的“一个核心”——基因表达载体的构建。
考点三基因工程的应用与蛋白质工程
1．(2018·大庆质检)镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子β-肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。回答下列问题：
(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的______________
序列发生改变。
(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作____________(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作________________________。
(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的________，以其作为模板，在________酶的作用下反转录合成cDNA。cDNA与载体需在限制酶和________酶的作用下，构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。
(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取________，用相应的抗体进行______________杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。
解析：(1)编码血红蛋白的基因中碱基对的替换导致编码的氨基酸种类改变。(2)蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，实现对现有蛋白质的改造或制造新蛋白质。(3)因血红蛋白基因只在早期红细胞中表达，所以可从其中提取mRNA，以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下，反转录合成cDNA。构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶。(4)目的基因是否表达可以通过从受体菌中提取蛋白质，进行抗原—抗体杂交实验加以判断。
答案：(1)碱基对(或脱氧核苷酸)
(2)不属于没有对现有的蛋白质进行改造(或没有对基因进行修饰)
(3)mRNA(或RNA)逆转录DNA连接
(4)蛋白质抗原—抗体
2．(2015·全国卷Ⅱ)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括__________________的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：__________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过______________和__________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
解析：(1)蛋白质的功能由蛋白质的三维结构决定，而蛋白质的三维结构与氨基酸序列有关，因此，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的氨基酸序列进行改造。(2)P基因与P1基因的根本区别是碱基序列不同，因此可以通过对P基因进行修饰获得P1基因，也可以直接合成P1基因。中心法则的内容可以通过下图体现：
(3)蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
答案：(1)氨基酸序列(或结构)(其他合理答案也可)
(2)P P1DNA和RNA(或遗传物质)DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)
(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能
[重难点拨]
蛋白质工程与基因工程的关系
[真题集训——验能力]
1．(2017·江苏高考)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下，请回答下列问题：
(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA，通过________获得________用于PCR 扩增。
(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的________________位点。设计引物时需要避免引物之间形成________________，而造成引物自连。
(3)图中步骤1代表________，步骤2代表退火(复性)，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环。
(4)PCR扩增时，退火(复性)温度的设定是成败的关键。退火(复性)温度过高会破坏________________的碱基配对。退火(复性)温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但________的引物需要设定更高的退火(复性)温度。
(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有________[填序号：①升高退火(复性)温度②降低退火(复性)温度③重新设计引物]。
解析：(1)PCR技术可在体外对DNA进行扩增，模板可以是mRNA经过逆转录获得的cDNA。(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)时，需在引物中增加适当的限制性核酸内切酶的识别序列，便于目的基因与质粒的连接。为了避免引物自连，设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对。(3)根据PCR的过程可知，图中步骤1为变性，步骤2为退火(复性)，步骤3为延伸，这三个步骤构成一个循环。(4)退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，过高的退火温度会破坏引物与模板的碱基配对。因G、C之间的氢键数多于A、T之间的氢键数，故GC含量高的引物需要设定更高的退火温度。(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物，可能的原因是退火温度过高使扩增效率降低，也可能是未按照目的基因两端的核苷酸序列来设计引物，因此可以采取的措施是降低退火温度、重新设计引物等。
答案：(1)逆转录cDNA(2)限制性核酸内切酶碱基互补配对(3)变性(4)引物与模板GC含量高(5)②③
2．(2016·江苏高考)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用__________________两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过________酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于________态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加________，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中________________________________________________________________________。
(3)若Bam HⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为________________________，对于该部位，这两种酶________(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau3AⅠ切图1质粒最多可能获得________种大小不同的DNA片段。
解析：(1)基因工程中选择合适的限制酶切割质粒和目的基因时，应保留目的基因和至少一个标记基因结构的完整性，即遵循“目的基因切两侧，标记基因留一个”的基本原则，最好选择切割产生不同末端的两种限制酶同时切割质粒和目的基因，以避免目的基因的反向插入带来的不正常表达，因此据图分析应选择的限制酶为BclⅠ和HindⅢ，切割后质粒上保留的四环素抗性基因作为标记基因。酶切后的载体和目的基因通过DNA连接酶的作用形成重组质粒，重组质粒需要导入Ca2＋处理后的处于感受态的大肠杆菌(处于感受态的大肠杆菌细胞膜的通透性大大增加，便于重组质粒进入)。(2)由上述分析可知，为了筛选出导入重组质粒的大肠杆菌，应先配制含四环素的选择培养基，平板上长出的菌落为导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌菌落，进一步鉴定出导入重组质粒的大肠杆菌，可利用PCR扩增的方式，结合电泳技术来分析处理。DNA的两条链是反向平行的，在PCR过程中，当引物与DNA 母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶只能从引物的3′端延伸DNA链，因此应选择
引物甲和引物丙。(3)因为Bcl Ⅰ和Bam H Ⅰ酶切产生的黏性末端相同，所以可以被DNA 连
接酶连接，连接部位的6个碱基对序列为T GATC C A CTAG G ? ????G GATC A C CTAG T ，但是连接后形成的DNA
中不再具有Bcl Ⅰ和Bam H Ⅰ的识别序列，连接部位不能被这两种酶切开。(4)由图可知，能被限制酶Bcl Ⅰ和Bam H Ⅰ切割的序列也能被Sau 3A Ⅰ识别并切割，因此图中质粒上存在3个Sau 3A Ⅰ的切割位点，若将3个切割位点之间的DNA 片段分别编号为a 、b 和c ，则完全酶切(3个切割位点均被切割)会产生3种大小的DNA 片段，即为a 、b 和c ；考虑只切1个切割位点，有三种情况，都产生一种大小的DNA 片段，即大小均为a ＋b ＋c ；考虑切2个切割位点，则会产生a ＋b 、c 、a ＋c 、b 、b ＋c 、a 几种不同大小的DNA 片段。综上所述，若用Sau 3A Ⅰ识别并切割图中质粒，最多可获得7种大小的DNA 片段，即为a ＋b ＋c 、a ＋b 、a ＋c 、b ＋c 、a 、b 、c 。
答案：(1)Bcl Ⅰ和Hind Ⅲ DNA 连接 感受 (2)四环素 引物甲和引物丙 (3)T GATC C A CTAG G ? ????G GATC A C CTAG T
都不能 (4)7
3．(2015·全国卷Ⅰ)HIV 属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：
(1)用基因工程方法制备HIV 的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV 中的______，以其作为模板，在____________的作用下合成________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV ，检测的原理是______________________。
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV 主要感染和破坏了患者的部分________细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。
(4)人的免疫系统有____________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。
解析：(1)HIV 的遗传物质是RNA ，所以要想获得相应的目的基因，应以HIV 的RNA 为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA)。(2)目的蛋白注入机体后相当于抗原。在抗原的刺激下，机体进行体液免疫，由浆细胞产生相应抗体(分泌蛋白)，由于该抗体能与目的蛋白(抗原)发生特异性结合，所以可通过抗体检测出有无目的蛋白，从而确定体内有无HIV 。(3)HIV 主要攻击人体的T(或T 淋巴)细胞，从而降低机体免疫系统的防卫功能。(4)癌细胞在机体中属于抗原，人体的免疫系统能够监控和清除癌细胞。
答案：(1)RNA 逆转录酶 cDNA(或DNA) (2)抗体 抗原抗体特异性结合 (3)T(或T 淋巴) (4)监控和清除
4．(2015·海南高考)在体内，人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链，此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原，进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后，产生A、B两条肽链，再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前，利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题：
(1)人体内合成前胰岛素原的细胞是____________，合成胰高血糖素的细胞是____________。
(2)可根据胰岛素原的氨基酸序列，设计并合成编码胰岛素原的______________序列，用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体。再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成____________的基因工程菌。
(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则用该工程菌进行工业发酵时，应从____________中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。
解析：(1)由题意可知，前胰岛素原在细胞内经加工后成为胰岛素，人体合成胰岛素的细胞是胰岛B细胞，所以合成前胰岛素原的细胞也是胰岛B细胞；合成胰高血糖素的细胞是胰岛A细胞。(2)根据胰岛素原的氨基酸序列，可设计并合成编码胰岛素原的DNA序列(即目的基因)；用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体，再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成人胰岛素原的基因工程菌。(3)根据题意，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，所以用该工程菌进行工业发酵时，应从菌体中分离、纯化胰岛素原，经酶处理便可转变为胰岛素。
答案：(1)胰岛B细胞胰岛A细胞(2)DNA胰岛素原(3)菌体
5．(2014·全国卷Ⅱ)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：
(1)理论上，基因组文库含有生物的________基因，而cDNA文库中含有生物的________基因。
(2)若要从植物甲中获得目的基因，应首先建立该植物的基因组文库，再从中________出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的____________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的________是否得到提高。
(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了___________________________________________(填“同源染色
体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
解析：(1)基因组文库中含有该生物的全部基因，而cDNA文库又称部分基因文库，含有该生物的部分基因。(2)基因组文库中含有该生物的全部基因，需要将目的基因筛选出来。(3)利用农杆菌转化法将耐旱基因转移到不耐旱的植物乙的体细胞中，经植物组织培养技术得到再生植株。要确定耐旱基因是否表达，需要检测再生植株中有无该基因的表达产物，如果呈阳性，再在个体水平上检测该植株的耐旱性是否得到提高。(4)若转基因耐旱性植株自交，后代中耐旱∶不耐旱＝3∶1，则亲本为杂合子，可判断基因整合到了同源染色体的一条上。
答案：(1)全部部分(2)筛选(3)乙表达产物耐旱性(4)同源染色体的一条上
[课下检测——查缺漏]
一、基础题点练
1．(2018·青岛质检)下列有关限制酶的叙述正确的是()
A．用限制酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个
B．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大
C．—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端碱基数不同
D．只有用相同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒
解析：选B用限制酶切割DNA分子中部获得一个目的基因时，需剪切2次，水解磷酸二酯键4个；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大；—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端均有4个碱基；切割目的基因和载体并非只能用同一种限制酶，如果不同的限制酶切割DNA分子所产生的末端也存在互补关系，则两末端也可连接。
2．科学家采用基因工程技术将矮牵牛中控制蓝色色素合成的基因a转移到玫瑰中，以培育蓝玫瑰，下列操作正确的是()
A．利用DNA分子杂交技术从矮牵牛的基因文库中获取基因a
B．用氯化钙溶液处理玫瑰叶肉细胞，使其处于感受态
C．用含四环素的培养基筛选转基因玫瑰细胞
D．将基因a导入玫瑰细胞的液泡中，防止其经花粉进入野生玫瑰
解析：选A将目的基因导入微生物细胞时，用氯化钙溶液处理受体细胞，可使其处于感受态，利于目的基因的导入。由于不知道标记基因，用含四环素的培养基不一定能筛选出转基因玫瑰细胞。将目的基因导入玫瑰叶肉细胞的叶绿体基因组中，可防止其经花粉进入野生玫瑰，液泡中无DNA。
3．如图1表示DNA的基本结构，图2表示染色体DNA的片段，箭头是某种限制酶的识别序列和作用位点，下列相关说法正确的是()
A．图1中a所示部位即图2中箭头所示部位
B．图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1下端相同
C．E·coli DNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段
D．基因工程的载体必须具有图2所示的碱基序列
解析：选A图2箭头所示的部位表示两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，图1中a部位是磷酸二酯键；图2所示的DNA片段被限制酶切割后，将获得黏性末端，而图1所示的DNA具有的末端是平末端；E·coli DNA连接酶只可以“缝合”双链DNA片段的黏性末端，图1所示为平末端；限制酶有多种，基因工程中的载体具有其中一个或几个限制酶识别的序列即可，不必一定含有图2所示的碱基序列。
4．(2017·北京高考)为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是()
A．用限制性核酸内切酶Eco RⅠ和连接酶构建重组质粒
B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞
C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞
D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
解析：选C目的基因C和质粒都有可被Eco RⅠ切割的酶切位点，另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来；愈伤组织全能性较高，是理想的植物受体细胞，将目的基因导入植物受体细胞的方法通常为农杆菌转化法；质粒中含有潮霉素抗性基因，因此选择培养基中应该加入潮霉素；使用分子杂交方法可检测目的基因是否整合到受体染色体上。
5．如图是利用基因工程技术生产可使用疫苗的部分过程，其中PstⅠ、SmaⅠ、Eco RⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列有关说法正确的是()
A．图示过程是基因工程的核心步骤，所需的限制性核酸内切酶均来自原核生物
B．图示中构建基因表达载体时，需用到一种限制性核酸内切酶
C．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列
D．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
解析：选D图示表示基因表达载体的构建过程，这是基因工程的核心步骤，所需的限制性核酸内切酶主要来自原核生物；此表达载体构建时需要用到Eco RⅠ、PstⅠ限制性核酸内切酶；限制性核酸内切酶具有特异性，即一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列并在特定的位点切割；抗卡那霉素基因作为标记基因，主要作用是筛选含有目的基因的受体细胞。
二、高考题型练
6．(2018·郴州质检)利用基因工程技术培育马铃薯新品种，目前已经取得丰硕成果。请根据教材所学知识回答下列问题：
(1)马铃薯易患多种疾病，导致其产量不高。通过导入抗病基因并使其表达可以提高马铃薯产量，基因工程中使用最多的抗病基因是________________和病毒的复制酶基因。
(2)马铃薯是双子叶植物，常用__________(方法)将目的基因导入马铃薯受体细胞中。构建好的基因表达载体基本结构包括目的基因、标记基因、__________、__________、__________等五部分。
(3)科学家还培育出抗除草剂的转基因马铃薯，其设计方法：修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂________(填“敏感”或“不敏感”)，或使靶蛋白过量表达，植物吸收除草剂后仍能__________。
(4)将目的基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行________________。
解析：(1)在基因工程中，使用最多的抗病基因是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
(2)常用农杆菌转化法将目的基因导入马铃薯等双子叶植物的受体细胞中。构建好的基因表达载体的基本结构包括目的基因、标记基因、终止子、启动子和复制原点等五部分。(3)培育抗除草剂的转基因马铃薯，需通过修饰，使除草剂作用的靶蛋白对除草剂不敏感，或使靶蛋白过量表达，使植物吸收除草剂后仍能正常代谢。(4)将目的基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行目的基因的检测与鉴定。
答案：(1)病毒外壳蛋白基因
(2)农杆菌转化法启动子终止子复制原点
(3)不敏感正常代谢
(4)目的基因的检测与鉴定
7．科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合速率。请回答下列问题：
(1)PCR过程所依据的原理是__________，利用PCR技术扩增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__________；扩增过程需要加入____________________酶。
(2)启动子是一段有特殊结构的DNA片段，其作用是____________________________________________________。目的基因能在不同生物体内正常表达原来的蛋白质，说明整个生物界__________。PCR定点突变技术属于________的范畴。
(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用______________将基因表达载体导入植物细胞，还需用到植物细胞工程中的________________技术，来最终获得转基因植物。
解析：(1)PCR依据的原理是DNA双链复制，在用PCR技术扩增目的基因前要依据一段已知目的基因的脱氧核苷酸序列合成引物；扩增过程需要加入耐高温的DNA聚合(或Taq DNA聚合)酶。(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出mRNA；因生物界共用一套遗传密码，所以目的基因可以在不同细胞内表达合成相同蛋白质。(3)常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，借助于植物组织培养技术，获得转基因植物。
答案：(1)DNA双链复制引物耐高温的DNA聚合(或Taq DNA聚合)
(2)RNA聚合酶识别和结合部位，可驱动基因转录出mRNA共用一套密码子蛋白质工程
(3)农杆菌转化法植物组织培养
8．“今又生”是我国为数不多的首创基因治疗药物之一，其本质是利用腺病毒和人P53基因(抑癌基因)拼装得到的重组病毒。人的P53蛋白可对癌变前的DNA损伤进行修复，使其恢复正常，或诱导其进入休眠状态或细胞凋亡，阻止细胞癌变。“今又生”的载体采用第一代人5型腺病毒，其致病力很弱，其基因不整合到宿主细胞的基因组中，无遗传毒性；载体经基因工程改造后，只对细胞实施一次感染，不能复制，不会污染。
请回答下列问题：
(1)在“今又生”的生产中，为了获得更高的安全性能，在载体一般应具备的条件中，科学家选择性地放弃了一般载体都应具有的____________特点。检测P53基因的表达产物，可以采用__________________技术。
(2)如果要大量扩增P53基因，一般采用PCR技术，该技术中需使用的一种特殊的酶是____________________。与体内DNA复制相比较，PCR反应要在____________中才能进行，并且要严格控制________________条件。
(3)如果要获得胚胎干细胞进行研究，则胚胎干细胞可来源于囊胚的__________，或胎儿的原始性腺；因培养时，细胞充满培养皿底部后停止分裂，这种现象称为__________。如果
想继续培养则需要重新用__________处理，然后分瓶继续培养，这样的培养过程通常被称为传代培养。
解析：(1)根据题干信息“载体经基因工程改造后，只对细胞实施一次感染，不能复制”可知，在“今又生”的生产中，为了获得更高的安全性能，科学家选择性地放弃了具有复制原点的载体。检测目的基因是否表达产生蛋白质可采用抗原—抗体杂交技术。(2)PCR技术是在较高温度下进行的，因此该技术中需使用热稳定DNA聚合酶；与体内DNA复制相比较，PCR反应要在一定的缓冲溶液中才能进行，并且要严格控制温度等条件。(3)胚胎干细胞来源于囊胚的内细胞团或胎儿的原始性腺；在培养时，细胞充满培养皿底部后停止分裂，这种现象称为接触抑制。如果想继续培养则需要重新用胰蛋白酶处理，然后分瓶继续培养，这样的培养过程通常被称为传代培养。
答案：(1)自我复制抗原—抗体杂交
(2)热稳定DNA聚合酶(Taq酶)一定的缓冲溶液温度
(3)内细胞团接触抑制胰蛋白酶
9．(2018·昆明调研)科学家将拟南芥的抗寒基因(CBFl)，转入香蕉以获得抗寒的香蕉品种。如图是某质粒载体上的SacⅠ、XbaⅠ、Eco RⅠ、HindⅢ四种限制酶的切割位点示意图。
据图回答问题：
(1)在该实验中为构建基因表达载体，用SacⅠ、XbaⅠ切下CBFl基因后，对质粒载体进行切割的限制酶是________________，理由是_________________________________。
(2)连接CBFl基因到该质粒载体后，作为基因表达载体的组成还必须有__________________。将重组质粒导入香蕉细胞最常用的方法是__________________________。
(3)为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因，可用含______________的培养基进行筛选。
(4)科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)与非转基因香蕉(对照组)进行______________处理，鉴定两组之间的抗寒性差异，如果__________________________，则说明获得了抗寒的香蕉优质品种。
解析：(1)在基因工程中，用相同限制酶切割来源不同的DNA后，可产生相同的末端，所以和含目的基因的DNA一样，质粒也应使用SacⅠ、XbaⅠ进行切割。(2)基因表达载体的组成包括启动子、终止子、标记基因、目的基因等。香蕉细胞是植物细胞，将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。(3)据图分析，质粒上的标记基因是氨苄青霉素抗性基因，所以为了鉴别受体细胞中是否含有CBFl基因，可用含氨苄青霉素的培养基进行筛选。(4)根据题干信息已知目的基因是抗寒基因，所以科学家将生长健壮、苗龄一致的转基因香蕉(实验组)
高中生物选修一试卷、答题卡及答案 总分100分时间90分钟 一、选择题（每题2分，共60分） 1、在微生物的实验室培养实验中，将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37 ℃恒温箱的目的是( ) A．对比观察培养基有没有被微生物利用 B．对比分析培养基上是否生有杂菌 C．让未接种的培养基上也能长出菌落 D．为了下次接种时再使用 2、用平板划线法或稀释涂布平板法纯化大肠杆菌时 ①可以用相同的培养基②都需要使用接种针进行接种③都需要在火焰旁进行接种④都可以用来计数活菌 A．①②B．③④C．① ③D．②④ 3、下列有关培养基和菌种鉴定的叙述不正确的是 A．植物组织培养常用的是固体培养基 B．可利用固体培养基上菌落的特征来判断和鉴别细菌的类型 C．利用刚果红培养基上是否形成透明圈来筛选纤维素分解菌 D．在无氮培养基中加入酚红指示剂鉴定尿素分解菌 4、如右图是微生物平板划线示意图。划线的顺序为12345。下列操作方法正确的是A．操作前要将接种环放在火焰边灼 烧灭菌 B．划线操作须在火焰上进行 C．在5区域中才可以得到所需菌落 D．在12345区域中划线前后都要对接种环灭菌 5、下表为某培养基的配方，有关叙述正确的 是 ( ) 成分牛肉 膏 葡萄 糖 K2HPO4 伊 红 美蓝 青霉 素 琼 脂 蒸馏 水 含量10 g 10 g 2 g 0.4 g 0.065 g 1万 单位 适 量 1000 mL A．能在此培养基上生长的大肠杆菌，拟核上有抗青霉素的基因B．此培养基是天然鉴别培养基 C．此培养基可以用来检测自来水中细菌含量是否符合饮用水标准D．此培养基可以用于选育转基因大肠杆菌菌种的基因工程的操作过程中 6、纤维素酶可以将哪种物质分解( )
2017年高考生物试卷（7套）必修三内容汇总 （全国1卷）1．细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于A．血液运输，突触传递B．淋巴运输，突触传递 C．淋巴运输，胞间连丝传递D．血液运输，细胞间直接接触 （全国1卷）3．通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素（CTK）、脱落酸（ABA）、CTK+ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示，学=科网据图判断，下列叙述错误的是 A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老 B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱 C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组 D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程 （全国1卷）4．某同学将一定量的某种动物的提取液（A）注射到实验小鼠体内，注射后若干天，未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组，一组注射少量的A，小鼠很快发生了呼吸困难等症状；另一组注射生理盐水，未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第二次注射A后的表现，下列解释合理的是 A．提取液中含有胰岛素，导致小鼠血糖浓度降低 B．提取液中含有乙酰胆碱，使小鼠骨骼肌活动减弱 C．提取液中含有过敏原，引起小鼠发生了过敏反应 D．提取液中含有呼吸抑制剂，可快速作用于小鼠呼吸系统 （全国1卷）5．假设某草原上散养的某种家畜种群呈S型增长，该种群的增长率随种群数量的变化趋势如图所示。若要持续尽可能多地收获该种家禽，则应在种群数量合适时开始捕获，下列四个种群数量中合适的是
27.下图左边为某家庭的遗传系谱图,已知该家庭中有甲(A、a基因控制)(乙(B、b基因控制) 两种遗传病,其中一种为红绿色盲,另一种是白化病:右图表示的是该家庭成员个体细胞分 裂过程中控制甲、乙两种遗传病的基因所在两对染色体的变化。请据图回答: (1)根据上图判断,乙病属于哪一种遗传病? ，Ⅱ4的基因型 是。 (2)Ⅱ4和Ⅱ5再生一个孩子,患两种病的概率是。 (3)右图①细胞处于期,该家庭中哪个个体的染色体和基因组成可以用 右图①表示。 (4)右图②细胞中有个染色体组,导致该细胞出现等位基因的原因之一可能是 。 (5)人类基因组计划旨在发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息,其成果对治疗人类遗传病具有积极意义。在人类基因组研究过程中共需测定条染色体上的基因。 (1)红绿色盲 AaX B X B或AaX B X b(只答一个不给分) ⑵1/32 (3)减数第一次分裂后（全答对才给分）Ⅱ5(或5) (4)2 在细胞分裂过程中发生了基因突变或四分体中的非姐妹染色单体之问的交叉
互换(答对一点即可得2分) (5) 24 27．（16分）苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常造成苯丙酮酸在血液中大量积累，白化病患者则无法正常合成黑色素，这两种病的遗传遵循自由组合定律。图1是苯丙氨酸的代谢途径，图2是某家族的遗传系谱图。 图1 图2 （1）由图1判断，缺乏酶①会导致白化病吗？请说明理由。 苯丙酮尿症和白化病的基因都是通过，进而控制生物体的性状，基因控制该类物质合成的过程包括两个阶段。 （2）遗传病遗传方式的调查方法是，苯丙酮尿症属于染色体遗传。 （3）若Ⅱ 3再度怀孕，医院会建议她进行，以确定胎儿是否患病。若Ⅱ 3 不携带白化病致病基因，则胎儿同时含有两种致病基因的概率是。 （4）近几年，某着名营养品商家投入超过2000万元对苯丙酮尿症患儿提供“特殊奶粉” 资助，该奶粉的特殊之处在于。 27．（16分）（1）不会，因为酪氨酸可从食物中获取控制酶的合成来控制代谢转录和翻译 （2）在多个患者家系中调查常（1分）隐性（1分）（3）产前诊断（基因诊断）
2019年高考生物真题分类汇编专题08：种群和群落 一、单选题（共5题） 1.（2019?江苏）如图是一种酵母通气培养的生长曲线，a、b是相同培养条件下两批次培养的结果，下列叙述合理的是（） A. a批次中可能有大量细菌污染 B. b批次的接种量可能高于a批次 C. t1时两批次都会产生较多的乙醇 D. t2时两批次发酵液中营养物质剩余量相同 2.（2019?江苏）我国生物多样性较低的西部沙漠地区生长着一种叶退化的药用植物锁阳，该植物依附在另一种植物小果白刺的根部生长，从其根部获取营养物质。下列相关叙述正确的是（） A. 锁阳与小果白刺的种间关系为捕食 B. 该地区生态系统的自我调节能力较强，恢复力稳定性较高 C. 种植小果白刺等沙生植物固沙体现了生物多样性的间接价值 D. 锁阳因长期干早定向产生了适应环境的突变，并被保留下来 3.（2019?江苏）下列关于种群和群落的叙述，正确的是（） A. 种群是生物进化的基本单位，种群内出现个体变异是普遍现象 B. 退耕还林、退塘还湖、布设人工鱼礁之后都会发生群落的初生演替 C. 习性相似物种的生活区域重叠得越多，对资源的利用越充分 D. 两只雄孔雀为吸引异性争相开屏，说明行为信息能够影响种间关系 4.（2019?北京）为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它们吸收N、P的量，结果见下表。 结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是（） A. 植物a和b，群落的水平结构将保持不变 B. 植物a和b，导致该水体中的食物链缩短 C. 植物a和c，这两种植物种群密度会增加 D. 植物a和c，群落中能量流动方向将改变 5.（2019?全国Ⅰ）某实验小组用细菌甲（异养生物）作为材料来探究不同条件下种群增长的特点，设计了三个实验组，每组接种相同数量的细菌甲后进行培养，培养过程中定时更新培养基，三组的更新时间间隔分别为3 h、10 h、23 h，得到a、b、c三条种群增长曲线，如图所示。下列叙述错误的是( ) A. 细菌甲能够将培养基中的有机物分解成无机物 B. 培养基更换频率的不同，可用来表示环境资源量的不同 C. 在培养到23 h之前，a组培养基中的营养和空间条件都是充裕的 D. 培养基更新时间间隔为23 h时，种群增长不会出现J型增长阶段
高中生物选修三综合试题（原创） 1.下列有关限制性内切酶识别的叙述，不正确的是 ( ) A ．从反应类型来看，限制性内切酶催化的是一种水解反应 B ．限制性内切酶的活性受温度、pH 的影响 C ．一种限制性内切酶只能识别双链DNA 中某种特定的脱氧核苷酸序列 D ．限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA 中出现的几率就越小 2.下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a 、b 、c 、d 的描述，正确的是 （ ） A ．a 的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构 B ．要获得相同的黏性末端，可以用不同种b 切割a 和d C ．c 连接双链间的A 和T ，使黏性末端处碱基互补配对 D ．若要获得未知序列d ，可到基因文库中寻找 3．科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS 细胞”，人类“iPS 细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS 细胞”说法正确的是 （ ） A ．“iPS 细胞”分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性
B ．“iPS 细胞”有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期 C ．“iPS 细胞”可分化形成多种组织细胞，说明“iPS 细胞”在分裂时很容易发生突变 D ．“iPS 细胞”分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因 4.下图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断正确的有 （ ） 花粉――→①植株A ――→②植株B A ．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂间期 B ．通过过程①得到的植株A 基因型为aaBB 的可能性为1/4 C ．过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素 D ．与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限 5.下列关于生物工程及其安全性评价的叙述中，正确的是 A ．从输卵管冲取的卵子都需经过人工培养成熟后才能与获能的精子在体外受精 B ．“三北防护林”松毛虫肆虐主要是由于违背了物种多样性的原理 C ．中国政府对于克隆技术的态度是不反对治疗性克隆，可以有限制的进行生殖性克隆研究 D ．由于存在生殖隔离，大田种植转基因抗旱、抗除草剂农作物不存在生物安全性问题 6．下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是 ( ) A ．该工程采用工程和生物措施相结合的方法 B ．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰 C ．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以 D ．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能 7．下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是 ( ) A ．城市规划，分区建设工业区、居民区、生态绿地等 B ．大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺 C ．采用浮床工艺等手段治理水污染 D ．用法律手段严禁汽车上路，禁止造纸厂、酒厂生产，以断绝污染源头 二非选择题 8．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题： (1)要获得该抗病基因，可采用__________、__________等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的运载体是__________。 (2)要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用__________进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是( ) (3)切割完成后，采用__________将运载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA 分子称为__________。 (4)再将连接得到的DNA 分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去__________棉花细胞，利用植物细胞具有的__________性进行组织培养，从培养出的植株中__________出抗病的棉花。 (5)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是( ) A ．淀粉 B ．脂类 C ．蛋白质 D ．核酸 (6)转基因棉花获得的__________是由该表达产物来体现的。
第五章第二节生态系统的能量流动 一、选择题 1．有关生态系统中能量流动的叙述不正确的是( ) A．生态系统中能量流动是从太阳辐射光能开始的 B．生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能 C．生态系统中的能量流动是逐级递减和单向流动的 D．生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持 2．某地的一种金龟子专以大象的粪便为食，大象是初级消费者，假设第一营养级的能量为 2.5×108kJ，则以下说法正确的是( ) ①金龟子处于第三营养级②金龟子属于分解者 ③流向金龟子的能量至少为2.5×106 kJ ④金龟子从第二营养级获得能量为零 A．①③ B．②④ C．只有② D．只有① 3．下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项中不正确的是( ) A．初级消费者的粪便中的能量实际上属于生产者同化量的一部分 B．①表示流经生态系统内部的总能量 C．一般情况下，③为②的10%～20% D．从能量关系看②>③＋④ 4．某个池塘有生产者(浮游植物)、初级消费者(植食性鱼类)、次级消费者(肉食性鱼类)、分解者(微生物)。其中生产者固定的全部能量为a，流入初级消费者、次级消费者、分解者的能量依次为b、c、d，此生态系统的能量金字塔中，下列表述正确的是( ) A．a＝b＋c＋d B．a>b＋c C．a 《现代生物科技专题》高考试题汇编 1、（2011海南卷）【生物——选修3：现代生物科技专题】（15分） 回答有关基因工程的问题： （1）．构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生粘性末端，也可能产生末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生（相同，不同）粘性末端的限制酶。 （2）．利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是提供。在用表达载体转化大肠杆菌时，常用处理大肠杆菌，以利于表达载体进入。为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为。为了检测胰岛素基因转录的mRNA 是否翻译成，常用抗原-抗体杂交技术。 （3）．如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质 粒的中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的上。 2、（2011全囯Ⅰ卷）【生物——选修3：现代生物科技专题】（15分） 现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝光池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题： （1）．污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过呼吸将有机物分解。 （2）．植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了（生态系统、群落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的。 （3）．生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、和等原理。（4）．一般来说，生态工程的主要任务是对进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。 3、（2012海南卷）【生物——选修3：现代生物科技专题】（15分） 已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题： （1）．为了获得丙种蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙种蛋白质的序列，据此可利用方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用、方法。 （2）．在利用上述丙中蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需使用酶和酶。 （3）．将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗的危害。 （4）．若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子 （填“含有”或“不含”）丙种蛋白质基因。 4、（2012全囯Ⅰ卷）【生物——选修3：现代生物科技专题】（15分） 根据基因工程的有关知识，回答下列问题：· （1）．限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有和。（2）．质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下： 为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是 。 （3）．按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即DNA连接酶和DNA连接酶。 （4）．反转录作用的模板是，产物是。若要在体外获得大量反转录产物，常采用技术。 （5）．基因工程中除质粒外，和也可作为运载体。（6）．若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是。 选修教材练习 一、选择题 1.（全国卷1）下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述，错误的是 A 利用植物体细胞杂交技术可以克服生殖隔离的限制，培育远缘杂种。 B不同植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程。 C两个不同品种的紫茉莉杂交，正交反交F1的表现型一致。 D两个不同品种的紫茉莉杂交，F1的遗传物质来自母本的多余父本的。 2（重庆）下表有关基因表达的选项中，不可能的是 D 基因表达的细胞表达产物 A 细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白 B 人A 酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶 C 动物胰岛索基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛索 D 兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白 3．（浙江）用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是 A．都需用CO2培养箱B．都须用液体培养基 C．都要在无菌条件下进行D．都可体现细胞的全能性 4．（浙江）下列关于基因工程的叙述，错误的是 A．目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物 B．限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶是两类常用的工具酶 C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性 D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNA 的细胞和促进目的基因的表达 5．（江苏）下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是 A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取 6．（广东 B 卷）钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获 2008 年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知 A．该生物的基因型是杂合的 B．该生物与水母有很近的亲缘关系 C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达 D．改变绿色荧光蛋白基因的 1 个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光 二、非选择题： 2012年高考遗传题归纳 1.(2012安徽卷 24分)甲型血友病是由X染色体上的隐性基因导致的遗传病（H对h为显性）。图1中两个家系都有血友病发病史，III2和III3婚后生下一个性染色体组成是XXY 的非血友病儿子（IV2），家系中的其他成员性染色体组成均正常。 （1）根据图1，___________（填“能”或“不能”）确定IV2两条X染色体的来源；III4与正常女子结婚，推断其女儿患血友病的概率是______________。 （2）两个家系的甲型血友病均由凝血因子VIII（简称F8，即抗血友病球蛋白）基因碱基对缺失所致。为探明IV2的病因，对家系的第III、IV代成员F8基因的特异片段进行了PCR 扩增，其产物电泳结果如图2所示，结合图I，推断III3的基因型是__________。请用图解和必要的文字说明IV2非血友病XXY的形成原因。 （3）现III3再次怀孕，产前诊断显示胎儿（IV3）细胞的染色体为46，XY；F8基因的PCR 检测结果如图2所示。由此建议III3___________________________。 （4）补给F8可治疗甲型血友病。采用凝胶色谱法从血液中分离纯化F8时，在凝胶装填色谱柱后，需要用缓冲液处理较长时间，其目的是_______________；若F8比某些杂蛋白收集到，说明F8的相对分子质量较这些杂蛋白________________。 （5）利用转基因猪乳腺生物反应器可生产F8。要使乳腺细胞合成F8，构建表达载体时，必须将F8基因cDNA与猪乳腺蛋白基因的_______________等调控组件重组在一起。F8基因cDNA可通过克隆筛选获得，该cDNA比染色体上的F8基因短，原因是该cDNA没有_______。（6）为获得更多的转基因母猪，可以采用体细胞克隆技术，将纯合转基因母猪的体细胞核注入_________________，构成重组胚胎进行繁殖。 2.(2012 北京卷 16分)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中，偶然发现现儿只小鼠在出生第二周后开始脱毛，以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式，研究者设置了6组小鼠交配组合，统计相同时间段内繁殖结果如下。 备考2019年高考生物一轮专题第1讲：走进细胞 一、选择题（共15题；共30分） 1?下列各项组合中，能体现生命系统由简单到复杂的正确层次的是（）①某草原上的一头荷斯坦奶 牛 ②某草原上的全部牛类 ③草原上的全部荷斯坦奶牛 ④荷斯坦奶T?的红细胞 ⑤红细胞中的血红蛋白 ⑥整片草原 ⑦某草原上的所有生物 ⑧荷斯坦奶牛的心脏 ⑨荷斯坦奶牛的血液 ⑩荷斯坦奶牛的循环系统. A.⑤④⑧⑨⑩①③②⑦ B.⑤④⑨⑧⑩①③②⑦⑥ C.④⑨⑧⑩①③⑦⑥ D?④⑨⑧⑩①②⑦⑥ 2. 下列关于生命系统的说法正确的是（） A. 生物圈是地球上最基本的生命系统和最大的生态系统 B. 蛋白质、核酸等生物大分子不是生命系统的结构层次 C. 病毒没有细胞结构，是地球上最早出现的生命形式 D. 生命系统层层相依，都具有相同的组成、结构和功能 3. 在观察装片时，由低倍镜换成高倍镜，细胞大小、细胞数目、视野亮度的变化（） A. 变大、变少、变暗 B.变大、变多、变亮 C.变小、变多、变暗 D.变小、变多、变亮 4. 下列关于高倍镜使用的描述，错误的是（） A.先在低倍镜下看清楚，再换用高倍镜 B.先用粗准焦螺旋调节，再用细准焦螺旋调节 C.把视野调亮，图像才清晰 D.高倍镜缩小了观察的视野，放大了倍数 5. 当你开始用低倍物镜观察自制的装片吋，如果发现视野中有一异物，移动装片，异物并不动，转换高倍 物镜后，异物仍在.这异物可能在（） A.反光镜上 B.装片上 C.物镜上 D.目镜上 &在将光学显微镜的低倍镜转换成高倍镜并寻找物像的过程中，一般不应出现的操作是（） A.调节粗准焦螺旋 B.调节光圈 C.调节细准焦螺旋 D.转动转换器 7.下列常见生物中，细胞内无真正细胞核的一组是（) ①发菜②酵母菌③乳酸菌④噬菌体⑤蘑菇⑥念珠藻⑦霉菌⑧大肠杆菌 A.①③⑤⑦⑧ B.①③⑥⑧ C.⑤⑥⑦⑧ 高中生物选修三专题一试 题 篇一：高中生物选修三专题一基因工程知识点 专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位 的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有 精品 第五章第二节生态系统的能量流动 一、选择题 1 ．有关生态系统中能量流动的叙述不正确的是() A．生态系统中能量流动是从太阳辐射光能开始的 B．生态系统中流动的能量几乎全部来源于太阳能 C．生态系统中的能量流动是逐级递减和单向流动的 D．生态系统离开外界环境的能量供应就无法维持 2．某地的一种金龟子专以大象的粪便为食，大象是初级消费者，假设第一营养级的能量为 2.5 ×10 8 kJ ，则以下说法正确的是() ①金龟子处于第三营养级②金龟子属于分解者 ③流向金龟子的能量至少为 2.5 ×10 6 kJ④金龟子从第二营养级获得能量为零 A ．①③B．②④C．只有② D ．只有① 3．下图为生态系统中能量流动图解部分示意图，①②③④各代表一定的能量值，下列各项 中不正确的是 () A．初级消费者的粪便中的能量实际上属于生产者同化量的一部分 B．①表示流经生态系统内部的总能量 C．一般情况下，③为②的10% ～ 20% D ．从能量关系看②> ③＋④ 4 ．某个池塘有生产者( 浮游植物 ) 、初级消费者(植食性鱼类 ) 、次级消费者(肉食性鱼类 )、 分解者 (微生物 )。其中生产者固定的全部能量为 a ，流入初级消费者、次级消费者、分解者 的能量依次为 b 、c、 d ，此生态系统的能量金字塔中，下列表述正确的是() A ． a ＝ b ＋c＋ d B． a>b ＋ c C． a A ． 1161 kJ B． 2322 kJ C． 2870 kJ D ． 5740 kJ 6 ．下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析(图中所示数值的单位是J/(cm 2·a)) ， G 为 植物， H 为植食性动物， C 为肉食性动物。以下相关叙述不正确的是() A ．与该生态系统稳定性密切相关的是图中G、H 和 C 所形成的营养结构 B．由 G 到 H 的能量传递效率为13.51% C．从生态学的观点来看，G、 H 和 C 所包含的所有生物构成生物群落 D ．H 包括多种动物，它们之间的需求相似构成竞争关系 7 ．在一条食物链中，如果生产者固定太阳能时产生了6a mol的氧气，当生产者固定的这 些能量传递到次级消费者被利用时，转移到ATP 中的能量最多是() A ． 46.44 a kJ B． 232a kJ C． 9.328a kJ D ． 11.61a kJ 8 ．某一生态系统中，已知一只鹰增重 2 kg要吃10 kg小鸟，小鸟增重0.25 kg要吃2 kg 昆虫，而昆虫增重100 kg要吃 1 000 kg绿色植物。在此食物链中这只鹰对绿色植物的能 量利用百分率为() A ． 0.05%B． 0.5%C． 0.25% D ． 0.025% 9 ． (2012 ·海南高考， 19) 下图为某生态系统的能量流动简图，下列叙述错误的是() A．甲是生产者，乙是消费者 27.下图左边为某家庭的遗传系谱图 , 已知该家庭中有甲 (A、a基因控制 )( 乙 (B、b基因控制 ) 两种遗传病 , 其中一种为红绿色盲 , 另一种是白化病 : 右图表示的是该家庭成员个体细胞分裂过程中控制甲、乙两种遗传病的基因所在两对染色体的变化。请据图回答: (1) 根据上图判断 , 乙病属于哪一种遗传病 ?，Ⅱ 4的基因型 是。 (2) Ⅱ 4和Ⅱ 5再生一个孩子 , 患两种病的概率是。 (3) 右图①细胞处于期,该家庭中哪个个体的染色体和基因组成可以用 右图①表示。 (4) 右图②细胞中有个染色体组,导致该细胞出现等位基因的原因之一可能是 。 (5)人类基因组计划旨在发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置, 破译人类全部遗传 信息 , 其成果对治疗人类遗传病具有积极意义。在人类基因组研究过程中共需测定条染色体上的基因。 (1) 红绿色盲AaX B BB b ⑵1/32 X 或AaXX ( 只答一个不给分 ) (3) 减数第一次分裂后（全答对才给分）Ⅱ5( 或5) (4)2在细胞分裂过程中发生了基因突变或四分体中的非姐妹染色单体之问的交叉互换 ( 答对一点即可得 2分 )(5) 24 27．（ 16 分）苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢异常造成苯丙酮酸在血液中大量积累，白化 病患者则无法正常合成黑色素，这两种病的遗传遵循自由组合定律。图 1 是苯丙氨酸的代谢途径，图 2 是某家族的遗传系谱图。 图1图2 （1）由图 1 判断，缺乏酶①会导致白化病吗？请说明理由。 苯丙酮尿症和白化病的基因都是通过，进而控制生物体的性状，基因控制该类物质合成的过程包括两个阶段。 （2）遗传病遗传方式的调查方法是，苯丙酮尿症属于染色体遗传。 （3）若Ⅱ3再度怀孕，医院会建议她进行，以确定胎儿是否患病。若Ⅱ3不携带白化病致病基因，则胎儿同时含有两种致病基因的概率是。 （4）近几年，某着名营养品商家投入超过2000 万元对苯丙酮尿症患儿提供“特殊奶粉” 资助，该奶粉的特殊之处在于。 27．（16 分）（ 1）不会，因为酪氨酸可从食物中获取控制酶的合成来控制代谢转录和翻译 （2）在多个患者家系中调查常（1分）隐性（1分）（3）产前诊断（基因诊断）3/8 （4）该奶粉无苯丙氨酸（低苯丙氨酸） 2017年高考试题《生物技术实践》专题汇总练习 1．（2017?江苏卷.10）下列关于“腐乳的制作”的实验，叙述正确的是（ ） A ．控制发酵温度的主要目的是腐乳调味 B ．腐乳制作后期加入香辛料和料酒有防腐作用 C ．毛霉的主要作用是分解脂肪和淀粉 D ．成品腐乳表面的粘性物质主要由细菌产生 2．（2017?江苏卷.12）固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是（ ） A ．在单宁酶纯化时可采用透析法去除杂蛋白 B ．化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小 C ．温度、pH 和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性 D ．酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分 3．（2017?江苏卷.17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是（ ） A ．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强 B ．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力 C ．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同 D ．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力 4．（2017?江苏卷.20）下列关于“酵母细胞的固定化技术”实验的叙述，正确的是（ ） A ．活化酵母时，将适量干酵母与蒸馏水混合并搅拌成糊状 B ．配制CaCl 2 溶液时，需要边小火加热边搅拌 C ．将海藻酸钠溶液滴加到CaCl 2 溶液时，凝胶珠成形后应即刻取出 D ．海藻酸钠溶液浓度过高时凝胶珠呈白色，过低时凝胶珠易呈蝌蚪状 5．下图是探究果酒与果醋发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是（ ）【多选】 A ．改变通入气体种类，可以研究呼吸作用类型对发酵的影响 B ．果酒发酵中期通入氮气，酵母菌将从有氧呼吸转变为无氧呼吸 C ．果醋的发酵周期与实验设定的温度密切相关 D ．气体入口与气体出口可以交换使用 18．（2017?海南卷.30）绿藻A 是某种单细胞绿藻，能够合成物质 W 。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻A 增殖及物质W 累计的影响，将等量的绿藻A 分别接种在氮营养缺乏（实验组）和氮营养正常（对照组）的两瓶培养液中，并在适宜温度和一定光强下培养。定时取样并检测细胞浓度和物质W 的含量，结果如图。 （1）从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻A 的种群增长曲线呈___________型。 （2）综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻A 获得尽可能多的物质W ，可以采取的措施是________。 （3）若物质W 是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易于溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是_________。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的原理是__________________。 （4）在以上研究的基础上，某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W 积累的影响，则该实验的自变量是_____________。 （5）与在光照条件下相比，若要使绿藻A 在黑暗条件下增殖，需要为其提供_________________（填“葡萄糖”或“纤维素”）作为营养物质，原因是___________________。 19．（2017?新课标Ⅰ卷.37）某些土壤细菌可将尿素分解成CO 2和NH3，供植物吸收和利用。 高二生物选修三阶段测试 一、选择题：（每题1分） 1．（2010江苏）下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述．错误 ．．的是 A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割 C．利用胚胎分剖技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 D．一次给受体母羊植入多个胚胎．可增加双胞胎和多胞胎的比例 2．（2010江苏）老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β一淀粉样蛋白体，它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降．某些基因的突变会导致β一淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不．能用于老年痴呆症治疗的是 A．胚胎移植技术B．胚胎干细胞技术 C．单克隆抗体技术D．基因治疗技术 3．（2010江苏）下列关于转基因植物的叙述，正确的是 A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 B．转抗虫基因的植物．不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达 D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题 4．（2010全国卷二）下列叙述符合基因工程概念的是 A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因 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 5．（2010浙江卷）在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C．将重组DNA分子导入烟草原生质体 D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 6．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是 A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C．基因芯片可以改造变异基因 D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良 7．（2010浙江卷）下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是A．培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞 B．克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变 C．二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 D．恶性细胞系的细胞可进行传代培养 8．为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中其他植物体内，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，其原因是 A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中 B．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比 C．转基因植物中的细胞质基因与其他植物间不能通过花粉发生基因交流 D．转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流 9．（2006北京）以下不能 ．．说明细胞全能性的实验是 A．菊花花瓣细胞培育出菊花新植株B．紫色糯性玉米种子培育出植株 C．转入抗虫基因的棉花细胞培育出植株D．番茄与马铃薯体细胞杂交后培育出植株 10．在下列选项中，没有 ．．采用植物组织培养技术的是 A．利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，得到多倍体植株 B．利用花药离体培养得到单倍体植株 C．利用基因工程培育抗寒的番茄植株 D．利用细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株 二、非选择题：（每空2分） 11．（2007山东）继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答： （1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是。 （2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入中，原因是。（3）通常采用技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。 （4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的细胞中特异表达。（5）为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠体细胞的转入细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为。12．（2008山东）为扩大可耕地面积，增加粮食 产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。 我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品 系。 （1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用 的限制性内切酶作用于图中的_____处，DNA连 生物必修三历年高考试题 一．选择题。（每空 2 分，共 68 分） 1．（ 2006 上海生物 -8）哺乳动物肌肉细胞之间进行物质交换的环境是 A ．血液 B ．体液C．组织液 D ．细胞内液 2．（ 2006 广东生物 -25）下列属于人体内环境的组成成分是 ①血浆、组织液和淋巴②血红蛋白、 O2和葡萄糖 ③葡萄糖、 CO2和胰岛素④激素、递质小泡和氨基酸 A ．①③ B ．③④C．①②D．②④ 3． (2005 广东生物 -12) 关于内环境与稳态的叙述，正确的是 A ．内环境主要由血液、组织液和淋巴组成 B ．内环境中多余的 H+主要从肺排出 C ． Na+、K+以重吸收方式从消化道进入内环境 D ．血浆是内环境中最活跃的部分4．（ 20XX 年上海生物 -17）吃糖 1 小时后，在胰静脉的血液中，下列物质中会明显增多的是A．胰蛋白酶B．胰淀粉酶C．胰岛素D．胰高血糖素 5．（ 20XX年全国理综 Ⅱ-1 ）糖尿病患者容易出现 A．细胞内液增多 B ．组织液增多 C ．体液增多 D ．尿量增多 6． (2000 年上海生物 -8)下列有关人体水分调节的叙述中正确的是 A．大量饮水，则抗利尿激素分泌增加B．渴觉中枢兴奋，则抗利尿激素分泌减少 C．抗利尿激素分泌减少，则尿量增加D．细胞外液中电解质浓度降低，则尿量减少7．（ 20XX 年上海生物 -15）酷暑季节，室外作业的工人应多喝。 A．盐汽水B．核酸型饮料C．蛋白型饮料D．纯净水 8．（ 20XX年全国理综Ⅱ-4 ）当人处于炎热环境时，会引起 A．冷觉感受器兴奋B．温觉感受器抑制 C．甲状腺激素分泌量增加D．下丘脑体温调节中枢兴奋 9．（ 20XX 年上海生物 -25）将大白鼠从25℃移至 0℃的环境中，大白鼠将出现的生理反应是A．耗氧量减少，竖毛肌放松B．耗氧量增加，体表血管收缩 C．耗氧量减少，心律变慢D．耗氧量增加，体温升高 10．（ 2006 广东生物 -12）生物兴趣小组的同学对某品种番茄的花进行人工去雄后，用不同 浓度的生长素类似物2， 4—D 涂抹子房，得到的无籽番茄果实平均重量见下表。 2， 4— D 浓度 ( mg／ L)05101520253035 无籽番茄平均重量(g／个 ) 013.5 26.246.553.653.7 43.030.2 据表得出的正确结论是 A ．2， 4— D 浓度超过25 mg／ L ，对果实的发育起抑制作用 B ．2， 4— D 与生长素的作用效果相同 C．2， 4— D 可以促进扦插枝条生根 D ．2， 4— D 诱导无籽番茄的最适浓度范围为 20— 15 mg／ L 11．（ 2006 江苏生物 -9）下列不能解除植物顶端优势的措施是 A．去掉顶芽 B．在去掉顶芽的断口处放一块含有生长素的羊毛脂 C．在去掉顶芽的断口处放一块含有细胞分裂素的羊毛脂 D．在去掉顶芽的断口处放上琼脂小块 12．(1996 上海必做选择 -18) 右图是用不透水的云母片以不同方式分别插入三株燕麦幼苗的 胚芽鞘尖端部分，并分别从不同方向给以光照的示意 图，培养一段时间后，胚芽鞘的生长情况将是 A．甲不弯曲、乙不弯曲、丙向右弯曲 B．甲向左弯曲、乙不弯曲、丙向左弯曲 欢迎阅读 孟德尔豌豆杂交实验 1.孟德尔之所以选取豌豆作为杂交实验的材料是由于： （1）豌豆是自花传粉植物，且是闭花授粉的植物； （2）豌豆花较大，易于人工操作； （3）豌豆具有易于区分的性状。 2.孟德尔成功的原因： （1 （2 （3 （4 3 （1 杂 （2） 杂合子：遗传因子（基因）组成不同的个体。如Dd。其特点是杂合子自交后代出现性状分离现象。 （3）杂交：遗传因子组成不同的个体之间的相交方式。如：DD×dd Dd×dd DD×Dd等。 方法：自花授粉前人工去雄（母本）-----套袋------授粉-----套袋。 自交：遗传因子组成相同的个体之间的相交方式。如：DD×DD Dd×Dd等 （待测个体）与隐形纯合子杂交的方式。如：Dd×dd ★测交：F 1 正交与反交：二者是相对而言的， 如果高（♀）×矮（♂）为正交，则高（♂）×矮（♀）为反交； 如果高（♂）×矮（♀）为正交，则高（♀）×矮（♂）为反交。 ★可用来区别（1）细胞核遗传——正交、反交的子代表现型一致。 （2）细胞质遗传——正交、反交的子代表现型不同，均与其母本相同。 4.表现性与基因型的关系：表现型= 基因型 + 环境条件 表现型相同，基因型不一定相同。例如：高茎的基因型是DD或Dd 基因型相同，表现型不一定相同。例如：水毛莨的叶形在水下和水上不同 1：大豆的白花和紫花是一对相对性状。下列杂交实验中能判断出显、隐性关系的是（） ①紫花×紫花→紫花 ②紫花×紫花→301紫花+101白花 ③紫花×白花→紫花 ④紫花×白花→98紫花+102白花 A．①② B．③④ C．①③ D．②③ 三．测交、杂交、自交、正交和反交的应用2019高考：《现代生物科技专题》高考试题汇编
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