2024年高中生物新教材同步学案 选择性必修第三册 第3章 章末检测试卷(三)（含解析）

这是一份2024年高中生物新教材同步学案 选择性必修第三册 第3章 章末检测试卷(三)（含解析），共11页。
章末检测试卷(三)(满分：100分)一、选择题(本题包括18小题，每小题3分，共54分)1．(2023·江苏泰州高二模拟)下列有关酶的叙述，正确的是(　　)A．DNA连接酶以DNA的一条链为模板，将单个脱氧核苷酸连接起来B．限制性内切核酸酶识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割DNA分子C．DNA聚合酶可将两个DNA分子片段连接起来D．逆转录酶是以RNA为模板指导核糖核苷酸连接合成DNA的酶答案　B解析　DNA连接酶连接两个DNA分子片段，A错误；DNA聚合酶催化脱氧核苷酸形成长链，C错误；逆转录酶是以RNA为模板指导脱氧核苷酸连接合成DNA的酶，D错误。2．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶 Ⅱ 的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断，下列操作正确的是(　　)A．目的基因和质粒均用限制酶 Ⅱ 切割B．目的基因和质粒均用限制酶 Ⅰ 切割C．质粒用限制酶 Ⅰ 切割，目的基因用限制酶 Ⅱ 切割D．质粒用限制酶 Ⅱ 切割，目的基因用限制酶 Ⅰ 切割答案 　C解析　限制酶 Ⅱ 也能将限制酶 Ⅰ 识别序列切割，而限制酶 Ⅰ 不能将限制酶 Ⅱ 的识别序列切割。获得目的基因需将目的基因两端切割，所以用限制酶 Ⅱ 切割；切割质粒只需切出一个切口，且用限制酶Ⅱ会同时破坏两个标记基因，不利于后期筛选目的细胞，所以用限制酶 Ⅰ 切割，故选C。3．如图为某质粒限制酶酶切图谱。某基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的该基因与该质粒构建重组质粒，则扩增的该基因两端需分别引入哪两种限制酶的识别序列(　　)A．Nde Ⅰ 和BamH Ⅰ B．Nde Ⅰ 和Xba ⅠC．Xba Ⅰ 和BamH Ⅰ D．EcoR Ⅰ 和Kpn Ⅰ答案　A解析　构建重组质粒时，要将目的基因插入到启动子和终止子之间，而且不能破坏启动子、终止子、复制原点、抗生素抗性基因等部位。故只能选用Nde Ⅰ 和BamH Ⅰ 切割质粒和含目的基因的DNA片段，因此在PCR扩增的该基因的两端需分别引入Nde Ⅰ 和BamH Ⅰ 两种限制酶的识别序列。4．(2023·贵州遵义高二检测)下列与DNA粗提取和鉴定有关的叙述，正确的是(　　)A．预冷的酒精可使DNA更容易析出B．DNA在2 mol·L－1的NaCl溶液中溶解度较低C．鉴定粗提取的DNA时，对照组与实验组的区别是加不加二苯胺试剂D．用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近答案　A解析　DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在2 mol·L－1的NaCl溶液中溶解度较高，B错误；鉴定粗提取的DNA时，对照组与实验组的区别是加不加DNA，两组都需要加二苯胺试剂，C错误；哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多细胞器，不能提取到DNA，故兔血不宜作为该实验的实验材料，D错误。5.科学家设法将生长激素基因导入其他生物体(细胞)内，从而获取大量的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗。部分过程如图所示，下列有关分析错误的是(　　)A．人的生长激素mRNA只能从人的垂体细胞中提取B．过程①需要逆转录酶的参与C．过程②之前可用同一种限制性内切核酸酶处理目的基因和质粒D．人的生长激素基因可以导入其他生物细胞内，说明生物之间共用一套遗传密码答案　D解析　人的生长激素基因可以在其他生物细胞内表达出人的生长激素，说明生物之间共用一套遗传密码，D错误。6．(2023·河北邯郸高二诊断)下列有关抗虫基因表达载体的叙述，正确的是(　　)A．切割含抗虫基因的DNA片段和载体必须用同一种限制酶B．抗虫基因表达载体中要有启动子和终止密码子C．抗虫基因表达载体必须具备标记基因，其作用是筛选含有目的基因的受体细胞D．抗虫基因的表达启动于复制原点答案　C解析　切割含抗虫基因的DNA片段和载体可以用不同的限制酶，只要切割出的黏性末端相同即可，A错误；抗虫基因表达载体必须具备启动子和终止子，终止密码子位于mRNA上，B错误；抗虫基因的表达开始于启动子，D错误。7．如图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性内切核酸酶EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ、Hind Ⅲ的酶切位点。下列有关叙述错误的是(　　)A．在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcoR ⅠB．如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoR Ⅰ 酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoR Ⅰ 酶切位点有1个C．为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamH Ⅰ 和Hind Ⅲ 两种限制酶同时处理D．一个图1所示的质粒分子经EcoR Ⅰ 切割后，含有2个游离的磷酸基团答案　B解析　目的基因两侧都有，且质粒也有的限制酶是EcoR Ⅰ，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcoRⅠ，A正确；如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoR Ⅰ 酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoR Ⅰ 酶切位点有2个，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamH Ⅰ 和Hind Ⅲ 两种限制酶同时处理，C正确；一个图1所示的质粒分子经EcoR Ⅰ 切割后，产生两个黏性末端，含有2个游离的磷酸基团，D正确。8．如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，下列有关说法错误的是(　　)A．a→b过程中一般用4种脱氧核苷酸为原料，并加入两种引物B．b→c为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是受精卵C．a→b过程利用了DNA半保留复制的原理，需要使用RNA聚合酶D．b→d为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法答案　C解析　a→b过程是多聚酶链式反应扩增DNA片段的过程，利用了DNA半保留复制的原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶，C错误。9．(2023·安徽六安高二期末)有些膀胱上皮细胞可以产生一种称为尿血小板溶素的膜蛋白。科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因组内制成膀胱生物反应器，使小鼠膀胱可以合成人的生长激素，并分泌到尿液中。下列有关说法正确的是(　　)A．人的生长激素基因只存在于小鼠的膀胱上皮细胞中B．需要将尿血小板溶素基因与生长激素基因的启动子重组在一起C．需用显微注射法将基因表达载体导入膀胱上皮细胞中D．只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功答案　D解析　人的生长激素基因存在于小鼠所有细胞中，但只在小鼠的膀胱上皮细胞中表达，A错误；需要将生长激素基因与尿血小板溶素基因的启动子重组在一起，B错误；需用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的受精卵中，C错误。10．某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如图所示。下列有关叙述错误的是(　　)eq \x(禽流感病毒)eq \o(――→,\s\up7(提取))eq \x(RNA)eq \o(――→,\s\up7(①))eq \x(DNA)eq \o(――→,\s\up7(选择性),\s\do5(扩增))eq \x(Q基因)eq \o(――→,\s\up7(②))eq \x(携带Q基因的重组质粒)eq \o(――→,\s\up7(③)) eq \x(导入大肠杆菌)eq \o(――→,\s\up7(④))eq \x(表达Q蛋白)A．步骤①所代表的过程是逆转录B．步骤②需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶C．步骤③可用Ca2＋处理大肠杆菌，使细胞从一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态恢复到常态D．检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体杂交答案　C解析　步骤③可用Ca2＋处理大肠杆菌，使其从常态转化为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，C错误。11．(2023·江苏徐州高二期中)科学家为提高玉米中赖氨酸的含量，计划将天冬氨酸激酶中第352位的苏氨酸替换为异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺替换为异亮氨酸。下列有关说法正确的是(　　)A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异B．对天冬氨酸激酶的改造需要以基因工程为基础C．蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具D．经改造后的玉米赖氨酸含量提高这一性状不可遗传答案　B解析　蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因，A错误；蛋白质工程的操作对象是基因，故需要酶和载体作为工具，C错误；蛋白质工程的操作对象是基因，经改造后的玉米赖氨酸含量提高这一性状是可以遗传的，D错误。12．胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图推断，下列相关说法不正确的是(　　)A．新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素结构模型的主要依据B．通过人工合成形成的新基因应与原基因结合后转移到大肠杆菌等受体细胞中才能得到准确表达C．若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有蛋白质工程、基因工程和发酵工程D．图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型答案　B解析　通过人工合成形成的新基因应与载体构建基因表达载体，之后再导入受体细胞中使之得以表达，B错误。13．基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。如图是对某生物B 基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引Cas9酶(一种能切割DNA的酶)结合到特定的切割位点。下列叙述正确的是(　　)A．sgRNA是合成Cas9酶的模板B．sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补C．Cas9酶可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键D．B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质答案　C解析　据题干和图示可知，sgRNA是一段单链RNA，可指引Cas9酶结合到特定的切割位点，A错误；靶基因部分碱基序列与sgRNA的碱基序列互补，B错误；Cas9酶可在特定切割位点进行切割，使相应部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，C正确；被编辑后的B基因仍能进行转录，D错误。14．如图1表示某DNA片段及限制酶酶切位点，用限制酶Xho Ⅰ 和Sal Ⅰ 分别处理该DNA片段后，酶切产物电泳分离的结果如图2所示。下列叙述错误的是(　　)A．不同的限制酶切割DNA后形成的黏性末端可能相同B．限制酶Xho Ⅰ 与限制酶Sal Ⅰ 识别的核苷酸序列不同C．泳道①②分别是限制酶Xho Ⅰ 和限制酶Sal Ⅰ 处理得到的产物D．用限制酶Xho Ⅰ 和限制酶Sal Ⅰ 同时处理该DNA片段，可得到6种电泳产物答案　C解析　不同的限制酶识别的序列不同，但可能会产生相同的黏性末端，A正确；由题图分析可知，泳道①②分别是限制酶Sal Ⅰ 和限制酶Xho Ⅰ 处理得到的产物，C错误；用限制酶Xho Ⅰ 和限制酶Sal Ⅰ 同时处理该DNA片段，该片段共有5个酶切位点，可得到6种电泳产物，D正确。15．如图为利用基因工程培育抗虫植株的示意图。下列相关叙述不正确的是(　　)A．②的构建需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶参与B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上C．即使④的染色体上含抗虫基因，⑤也不一定能表现出抗虫性状D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异答案　B解析　构建重组质粒需要用到限制性内切核酸酶和DNA连接酶，A正确；含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒的T－DNA整合到受体细胞的染色体DNA上，B错误；导入受体细胞的目的基因表达后，转基因植株方能表现出相应性状，若目的基因在受体细胞中不表达，转基因植株不能表现出相应性状，C正确；⑤表现出抗虫性状，则表明该植株细胞发生了基因重组，基因重组是可遗传变异，D正确。16．研究人员通过RNA沉默技术，特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平，使苹果被切开后即使长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变。如图是此过程原理示意图，下列有关叙述不正确的是(　　)A．细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的①②过程B．将目的基因成功导入苹果细胞中需限制酶、DNA连接酶和RNA聚合酶C．“RNA沉默”的含义是mRNA不能翻译产生多酚氧化酶D．目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达答案　B解析　图示中的①②过程分别为转录、翻译，多酚氧化酶基因的表达指多酚氧化酶基因控制多酚氧化酶合成的过程，需要经过转录、翻译两个过程，A正确；将目的基因成功导入苹果细胞中需要构建基因表达载体，该过程需要限制酶和DNA连接酶，不需要RNA聚合酶，B错误；据图分析可知，目的基因转录形成的mRNA可以和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，形成RNA双链，使mRNA不能与核糖体结合，从而阻止了翻译过程，C正确；使目的基因转录形成的mRNA和多酚氧化酶基因转录形成的mRNA互补配对，应使目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达，D正确。17．(2023·河南开封高二期中)引物的设计是影响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复性温度越低，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．两种引物的复性温度差异较大，可减少引物与模板的非特异性结合D．引物的G、C含量越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增答案　B解析　引物的碱基数量越少则复性温度越低，特异性越弱，目标DNA获得率越低，A错误；两种引物的复性温度差异较大，导致不能同时复性，会增加引物与模板的非特异性结合，C错误；引物的G、C含量越高，结合特异性越强，但G、C过高，不利于复性，不利于目标DNA的扩增，D错误。 18．(2023·河北保定高二联考)亚洲棉的突变型光籽和野生型毛籽是一对相对性状，研究发现，亚洲棉某突变体的光籽表型与8号染色体的～880 kb至～903 kb区间相关，研究人员根据野生型毛籽棉的该区间设计连续的重叠引物进行PCR，扩增后电泳结果如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)A．提取该突变体和野生型亚洲棉的8号染色体上的DNA进行PCR扩增B．图中PCR产物的鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的C．据图分析可知，相对分子质量较大的扩增产物与点样处的距离较近D．该突变体出现的根本原因是引物6对应区间发生了碱基对的替换答案　D解析　由于8号染色体的～880 kb至～903 kb区间与突变体的光籽表型相关，故提取突变体和野生型的8号染色体上的DNA进行PCR扩增，A正确；题图中PCR产物的鉴定是通过琼脂糖凝胶电泳来进行的，相对分子质量较大的扩增产物迁移速率较慢，与点样处的距离较近，B、C正确；根据题图所示，野生型和突变体经引物6扩增的产物不同，其中突变体的相应扩增产物较大，故可推知8号染色体上的引物6对应的区间发生碱基对的插入是该突变体光籽性状出现的根本原因，D错误。二、非选择题(本题包括4小题，共46分)19．(9分)将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中，由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗，为预防乙肝开辟了一条新途径。请回答下列问题：(1)获得乙肝病毒表面抗原基因后，常利用____________技术进行扩增。把基因转入农杆菌内时常用__________处理农杆菌，使之成为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态的细胞。(2)使用农杆菌将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中，农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA可将乙肝病毒表面抗原基因转移至草莓细胞中的____________上。目的基因进入草莓细胞内并在草莓细胞内维持稳定和表达，这个过程称为______________________________________。(3)在基因工程操作过程中，需要用__________酶和__________酶构建基因表达载体，基因表达载体要有________________，以便筛选出含有目的基因的受体细胞。(4)在分子水平上，可采用______________的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原。答案　(1)PCR　Ca2＋　(2)染色体DNA　转化　(3)限制　DNA连接　标记基因　(4)抗原—抗体杂交20．(11分)(2023·四川内江高二期中)近十年来，PCR技术(聚合酶链式反应)成为分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。回答下列问题：(1)加热至94 ℃的目的是打开________键，这一步称为变性。(2)当温度降低时，引物与模板__________端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成两个DNA分子。(3)PCR技术的必要条件，除了模板、原料、能量、酶以外，至少还需要三个条件，即：液体环境、适宜的________和________，前者由PCR仪自动调控，后者则靠________来维持。(4)DNA的复制需要引物，其主要原因是________________________________________。复性温度的设置跟引物有关，________________________________________，复性温度设定越高；若复性温度太低，会造成________________________，不但会造成非目标DNA片段多，而且会出现无序扩增。答案　(1)氢　(2) 3′　(3)温度　酸碱度　缓冲液(4)DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链　引物越长、引物中G、C含量越高　引物的特异性下降21．(12分)(2023·河北石家庄高二调研)如图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因(TetR)和氨苄青霉素抗性基因(AmpR)。请回答下列问题： (1)EcoR Ⅴ酶切位点为eq \a\vs4\al\co1(…GAT↓ATC…,…CTA↑TAG…)，EcoR Ⅴ酶切出来的线性载体P1为________末端。(2)用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段，其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理，在两端各添加了一个碱基为________的脱氧核苷酸，形成P2；P2和目的基因片段在______________酶作用下，形成重组质粒P3。(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如表(“＋”代表生长，“－”代表不生长)。根据表中结果判断，应选择的菌落是______(填表中字母)类，另外两类菌落质粒导入情况分别是___________________、________________________。(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是__________________________。某学生用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400 bp片段，原因是________________________________________________________。答案　(1)平　(2)胸腺嘧啶(T)　DNA连接　(3)B　A类菌落含有P0　C类菌落未转入质粒　(4)乙和丙　目的基因反向连接22．(14分)(2023·湖南永州高二期末)科研人员通过转基因技术培育出超量表达P蛋白的转基因甜玉米。在超量表达P基因载体的构建中，含P基因的DNA片段以及Ti质粒的酶切位点如图所示，其中强启动子能驱动基因的持续转录。请回答下列问题：(1)以RNA为模板，通过RT－PCR技术可获取P基因。进行RT－PCR时一般要加入4种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)而不是脱氧核苷酸，其原因是________________________________________________________________________________________________________________，同时需加入的酶有________________________。为了特异性扩增P基因序列，需根据________________________________设计特异性引物。(2)在构建基因表达载体时，应优先选用的限制酶是________________，这样操作不仅使P基因在玉米植株中超量表达，还可利用T－DNA________的特性，最终使P基因_____________________________________________________________________________________________。(3)将农杆菌液浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养时，培养基中需加入________，筛选出的愈伤组织经再分化过程形成丛芽，最终获得转基因玉米植株。(4)对转基因再生玉米植株进行鉴定时发现，有些植株虽有P基因，但几乎没有P蛋白，造成该现象的原因可能有_____________________________________________________________。答案　(1)dNTP 能为子链延伸过程提供能量和原料(或脱氧核苷酸只能作为原料而不能提供能量)　逆转录酶和TaqDNA聚合酶　P基因两端的脱氧核苷酸序列　(2)BamHⅠ、SacⅠ　可转移　整合到玉米细胞染色体DNA上　(3)潮霉素　(4)基因转化过程中强启动子可能丢失或断裂，未能真正转化成功；虽然转化成功，但是P基因保持沉默，不能有效表达解析　(2)在构建基因表达载体时，要想使P基因在玉米植株中超量表达，切割目的基因时需要把强启动子和P基因连在一起切割下来，因为Cla Ⅰ的酶切位点在T－DNA外侧，因此需要用BamH Ⅰ切割，另一种酶可以用Kpn Ⅰ或Sac Ⅰ，在质粒中，Kpn Ⅰ识别序列在BamH Ⅰ识别序列的左侧，终止子在右侧，如果用Kpn Ⅰ切割，目的基因和质粒连接后，目的基因不在启动子和终止子之间，将无法转录，因此在构建基因表达载体时，应优先选用的限制酶是BamH Ⅰ和Sac Ⅰ。(3)据题图可知，利用Ti质粒的T－DNA可将目的基因整合到玉米细胞染色体DNA上，T－DNA中含有的标记基因是潮霉素抗性基因，因此植物组织培养时培养基中需加入潮霉素，筛选出的愈伤组织经再分化过程形成丛芽，最终获得转基因玉米植株。平板类型菌落类型ABC无抗生素＋＋＋氨苄青霉素＋＋－四环素＋－－氨苄青霉素＋四环素＋－－