高中生物选修3习题大全

卷一:专题一、基因工程1.（08全国卷Ⅰ·4）已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有一个酶切位点被该酶切断，则理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是A.3B.4C.9D.12答案：C解析:考查了限制性内切酶切割DNA片段的有关知识。这道题目可以转化为单纯的数字计算题。每个DNA分子上至少有1个酶位点被该酶切断，可以切得的种类有：a、b、c、d、ab、bc、cd、abc、bcd九种。2.（08天津卷·4）为获得纯和高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是A、过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高B、过程②可以任取一植株的适宜花药作培养材料C、过程③包括脱分化和再分化两个过程D、图中筛选过程不改变抗病基因频率答案：D解析：考查生物育种的有关知识。从图中可以看出为获得纯合高蔓抗病番茄植株，一共采取了三种育种手段：杂交育种、单倍体育种和基因工程育种。过程①是多次自交和筛选，使得纯合高蔓抗病植株的比例提高；过程②是花药离体培养，采用任一株F1的花药均可；③是植物组织培养获得植株的过程，包括脱分化和再分化两个阶段。筛选纯和高蔓抗病支柱的过程实质就是定向改变基因频率的过程，即使得高蔓抗病基因的频率升高。3.（08广东卷·8）改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是A．诱变育种B．单倍体育种C．基因工程育种D．杂交育种答案：B解析：本题考查育种的几个基本方法的特点。正确把握“缺乏某种抗病性的水稻”及其原因是解答本题的关键。可通过诱变育种或基因工程育种的方法使水稻获得抗性基因，可通过杂交育种培育抗病性水稻。单倍体育种过程，只是让单倍体原有的染色体及其上面的基因加倍，无抗病基因并不能产生相应的变异。4.（08广东卷·39）(现代生物科技专题，10分)天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转人酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题：（1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是，用将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子，以完成工程菌的构建。（2）若要鉴定淀粉酶基因是否插人酿酒酵母菌，可采用的检测方法是；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用检测。将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因。（3）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小?（4）微生物在基因工程领域中有哪些重要作用?答案：⑴限制性核酸内切酶DNA连接酶导入酿酒酵母菌⑵DNA分子杂交技术抗原抗体杂交技术这说明淀粉酶基因已成功导入工程菌并能够稳定地表达淀粉酶⑶略⑷基因的克隆、基因的人工改造等分子生物学实验都需要微生物作为重要的宿主。很多基因工程产品都需要在微生物中产生，如原核系统表达用到的各种细菌，真核系统表达用到的酵母。动物、植物基因工程的实践中，所需要的载体都是从微生物中首先构建成功的。（言之有理即给分）解析：本题考查了与基因工程相关的知识。将基因切割下来的工具是限制酶，将基因与运载体结合在一起的是DNA连接酶。基因工程的基本流程是：获取目的基因、表达载体的构建、建目的基因导入受体细胞中、目的基因表达的检测与鉴定。目的基因的检测与鉴定包括分子水平的检测，如用DNA分子杂交技术来检测基因或对应的mRNA，用抗原抗体杂交来检测蛋白质，也包括个体生物学水平的鉴定。淀粉在工程菌分泌的淀粉酶的作用下被分解，加入碘液后，因工程菌周围无淀粉而不变蓝，故出现透明圈。5.（08天津卷·30）（20分）Ⅰ、（10分）下图为人β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图，①～⑦表示基因的不同功能区。据图回答：⑴上述分子杂交的原理是；细胞中β-珠蛋白基因编码区不能翻译的序列是（填写图中序号）。⑵细胞中β-珠蛋白基因开始转录时，能识别和结合①中调控序列的酶是。⑶若一个卵原细胞的一条染色体上，β-珠蛋白基因编码区中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是。⑷上述突变基因的两个携带者婚配，其后代中含该突变基因的概率是。答案：30、Ⅰ、（10分）⑴碱基互补配对原则③和⑤⑵RNA聚合酶⑶1/4⑷3/4解析：本题考查了真核生物的基因结构。真核生物的基因结构是由编码区和非编码区构成的，编码区又由外显子和内含子构成，其中内含子不能指导蛋白质的合成，通过转录产生的ｍＲＮＡ仅外显子对应的部分进入细胞质指导蛋白质的合成。人β-珠蛋白基因与其ｍＲＮＡ杂交（通过碱基互补配对：Ａ－Ｕ、Ｔ－Ａ、Ｇ－Ｃ、Ｃ－Ｇ）的示意图中，未配对部分是内含子的碱基序列，即③和⑤。非编码区上游有ＲＮＡ聚合酶结合位点，是ＲＮＡ聚合酶结合的部位。若一个卵原细胞的一条染色体上，β-珠蛋白基因的编码区中一个Ａ替换成Ｔ，复制的概染色体进入次级卵母细胞的概率是１／２，该染色体中含突变基因的ＤＮＡ分子的比例为１／２，所以突变基因进入卵细胞的概率是１／２，总概率是１／２×１／２＝１／４。由基因的分离定律可知，上述突变基因的两个携带者婚配，其后代中不含该突变基因的概率是１／２×１／２＝１／４，含该突变基因的概率是１－１／４＝３／４。6.（08山东卷·35）【生物－现代生物技术专题】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连接酶作用于处。（填“a”或“b”）（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法。（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用技术。该技术的核心是和。（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的作探针进行分子杂交检测，又要用方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。答案：35.（1）a；a（2）花粉管通道法（3）植物组织培养；脱分化和再分化（4）DNA;高浓度盐液无土栽培作对照解析：本题以“科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系”为背景，考查了《现代生物科技专题》中有关基因工程和植物细胞工程的基本内容。基因工程的工具酶——限制酶和DNA连接酶的作用是断开或连接两核苷酸之间的磷酸二酯键。将目的基因导入植物受体细胞常用的方法是脓杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。目的基因的检测与鉴定，常利用DNA分子杂交技术（探针）等作分子水平的检测和个体生物学水平的鉴定。植物组织培养的基本过程是植物在离体状态下，进行脱分化和再分化。7.（08江苏卷·32）（8分）将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。请根据以上图表回答下列问题。（1）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是——。（2）PCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度？——。（3）图1步骤3所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？——（4）为将外源基因转入马铃薯，图1步骤6转基因所用的细菌B通常为——。（5）对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。①采用EcoRI和PstI酶切，得到——种DNA片断。②采用EcoRI和SmaI酶切，得到——种DNA片段。答案：⑴耐高温⑵引物对B⑶否⑷农杆菌⑸①2②1解析：本题考查了基因工程和PCR技术。PCR技术中由于高温解旋，所以需要耐高温的Taq酶；DNA分子结构中G-C碱基对（之间形成了三个氢键）比A-T碱基对（之间形成两个氢键）稳定，因此G-C碱基对含量高的序列耐高温；DNA连接酶的作用是缝合限制酶切割的粘性末端，恢复磷酸二酯键，对所连接的DNA碱基序列没有专一性要求。基因工程中如果受体细胞是植物，转化时常用农杆菌转化法。由图一可以看出质粒T上存在着EcoRI和PstI的切割位点（分别是M和N），因此可以将该质粒切成两条不同的DNA片段，采用EcoRI和SmaI酶切（只有M一个切点），得到一种DNA分子片段。8.（08重庆卷·31）（21分）2007年我国科学家率先完成了家蚕基因组精细图谱的绘制，将13000多个基因定位于家蚕染色体DNA上．请回答以下有关家蚕遗传变异的问题：（l）在家蚕的基因工程实验中，分离基因的做法包括用对DNA进行切割然后将DNA片段与结合成重组DNA，再将重组DNA转入大肠杆菌进行扩增等．(2）家蚕的体细胞共有56条染色体，对家蚕基因组进行分析（参照人类基因组计划要求），应测定家蚕条双链DNA分子的核苷酸序列．(3）决定家蚕丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，该序列叫；剩下的序列最多能编码个氨基酸（不考虑终止密码子），该序列叫．(4）为了提高蚕丝的产量和品质，可以通过家蚕遗传物质改变引起变异和进一步的选育来完成．这些变异的来源有：．（5）在家蚕遗传中，黑色（B)与淡赤色（b）是有关蚁蚕（刚孵化的蚕）体色的相对性状，黄茧(D）与白茧（d）是有关茧色的相对性状，假设这两对性状自由组合，杂交后得到的子代数量比如下表：亲本子代黑蚁黄茧黑蚁白茧淡赤蚁黄茧淡赤蚁白茧组合一9331组合二0101组合三3010①请写出各组合中亲本可能的基因型组合一组合二组合三②让组合一杂交子代中的黑蚁白茧类型自由交配，其后代中黑蚁白茧的概率是．答案：31.（21分）（1）限制酶（或限制性内切酶）运载体（或质粒）（2）29（3）内含子5000外显子（4）基因突变、基因重组、染色体变异（5）①组合一BbDd（或BbDd×BbDd）组合二Bbdd、bbdd（或Bbdd×bbdd）组合三BbDD、BbDd、Bbdd（或BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd）②8/9解析：考查了基因工程、遗传变异的相关内容。通过基因工程获得目的基因的途径有：鸟枪法、反转录法和人工合成法。最简单的方式是用限制酶对DNA进行切割获得目的基因。将获得的DNA片段与载体结合，得到重组DNA后，再导入受体细胞。家蚕是ZW性别决定，含有Z、W两条性染色体，所以在对家蚕基因组进行分析时应分析27条常染色体核2条性染色体（Z、W染色体）。家蚕的基因分为编码区和非编码区，编码区又有内含子和外显子之分，其中外显子能编码氨基酸，由此可知丝心蛋白H链的基因编码区有16000个碱基对，其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质，能编码氨基酸的个数为（16000-1000）/3=5000个。对家蚕而言可遗传的变异来源有三个：基因突变、基因重组和染色体变异。组合一：根据后代性状比为黑蚁：淡赤蚁=3：1；黄茧：白茧=3：1，说明了双亲控制两对相对性状的基因组合均为杂合体，即双亲组合基因型BbDd(或BbDd×BbDd)。组合二：根据后代性状比为黑蚁：淡赤蚁=1：1；后代只有白茧一种性状，说明了双亲控制体色基因组合是Bb、bb，而茧色只有一种基因组合：dd,即双亲组合基因型BBdd、bbdd(或BBdd×bbdd)。组合三：根据后代性状比为黑蚁：淡赤蚁=3：1，说明了双亲控制体色基因组合均是Bb；而茧色全为黄色说明了双亲之一必为纯合体DD，由此可推知双亲的基因组合为BbDD、BbDd、Bbdd(或BbDD×BbDD、BbDd×BbDD、BbDD×Bbdd)。组合一中黑蚁白茧的基因型为BBdd和Bbdd,其中前者占1/3，后者占2/3。它们自由交配随