【优化探究】高考生物一轮复习 阶段达标测试提素能课时考点训练选修3

【优化探究】2015届高考生物一轮复习阶段达标测试提素能课
时考点训练新人教版选修3
本卷共8小题，满分100分。

1．(10分)(2012年高考海南卷)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。

获得丙种蛋白质的基因还可用________和________方法。

(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需要使用________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。

解析：本题考查抗虫作物培育过程的相关知识。

(1)获取目的基因的方法主要有基因文库获取法、PCR技术扩增法和人工化学合成法三种。

已知丙种蛋白质氨基酸序列，可通过推测丙种蛋白质的基因序列，然后利用化学方法人工合成丙种蛋白质基因。

(2)在构建重组质粒的过程中，需要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶，前者能识别特定的核苷酸序列，使每条链特定部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断开形成黏性末端，被喻为“分子手术刀”；后者能使两个带有相同黏性末端的DNA片段连接起来，被称为“分子针线”。

(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，可筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，而后培养出含有丙种蛋白质的抗乙种昆虫的植株。

(4)若只用重组质粒感染甲种农作物叶片伤口，可在叶片组织中筛选出含丙种蛋白质的细胞，由于该重组质粒感染的是体细胞，故该植株的种子中不含有丙种蛋白质基因。

答案：(1)基因化学基因文库PCR(其他合理答案也可) (2)限制DNA连接(3)乙种昆虫
(4)不含
2．(10分)设计并生产更加符合人类需要的蛋白质具有极为广阔的应用前景。

利用胚胎工程技术生产预期蛋白质的流程如图所示。

(1)过程①～⑤所示的生物工程为________。

该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过________的修饰或合成，对现有的________进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求。

(2)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，需在过程⑨之前，对精子进行筛选，以保留含________性染色体的精子并对精子进行________处理。

(3)若过程⑥中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则在过程⑧之前，需进行体外培养到________期方能受精。

为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物进行________处理。

(4)用胚胎分割技术处理发育到________期或囊胚期的早期胚胎并进行胚胎移植，可获得同卵双胎或多胎。

解析：(1)蛋白质工程通过基因的修饰或合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求。

(2)若通过乳腺生物反应器生产预期蛋白质，需要获得雌性个体，即使获能的X精子与卵子受精。

(3)体外获得的卵子要培养到减数第二次分裂中期才可与获能的精子受精。

(4)利用胚胎分割技术将发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎进行分割移植，可获得同卵双胎或多胎。

答案：(1)蛋白质工程基因蛋白质
(2)X 获能
(3)减数第二次分裂中同期发情
(4)桑椹胚
3．(16分)马铃薯是种植广泛的农作物，病毒侵染后导致产量大幅下降，培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。

请分析并回答。

(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒，因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中，经过人工培养获得脱毒苗。

培养基中添加________(填激素名称)，诱导离体细胞经过________和________完成组织培养过程，从而形成脱毒苗。

为监控脱毒苗的质量，可采用________的方法检测病毒的蛋白质。

(2)研究人员研究了茎尖外植体大小对幼苗的成活率和脱毒率的影响，实验结果如下表。

________mm。

(3)为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。

其过程大致如下图所示：
上述过程中，将目的基因导入马铃薯细胞使用了________法。

该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的________________________________________________________________________ 上，然后通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的________上。

导入农杆菌时，首先要构建基因表达载体，这里需要的工具酶有________，还要用________处理土壤农杆菌，使之转变为感受态，然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。

为了便于检出转化成功的农杆菌，需要基因表达载体上含有________________________________________________________________________。

目的基因在马铃薯体内能否成功转录，可采用的检测方法是________。

该转基因马铃薯产生的配子中________________________________________________________________________ (填“一定”或“不一定”)含有目的基因。

解析：本题考查现代生物技术的应用。

(1)植物组织培养过程中需添加的植物激素为生长素和细胞分裂素；离体的植物细胞或组织经脱分化、再分化形成新植物个体。

由于蛋白质的特异性，检测病毒的蛋白质可通过抗原—抗体杂交方法。

(2)据题表分析可知，茎尖越小，脱毒率越高，成苗率越低，在茎尖大小为0.27 mm时最适宜培养脱毒苗。

(3)据图分析，在获得转基因植物时，将目的基因先导入农杆菌，然后再用农杆菌感染马铃薯细胞，此法称为农杆菌转化法。

其步骤是将目的基因与运载体相结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的表达与检测，所使用的工具酶为限制酶和DNA连接酶。

此外，为了增加细胞壁的通透性，使农杆菌易于接受目的基因，还需用CaCl2处理农杆菌，使之处于感受态。

答案：(1)生长素和细胞分裂素脱分化再分化抗原—抗体杂交(2)脱毒率越高，成苗率越低0.27 (3)农杆菌转化染色体限制性核酸内切酶(限制酶)和DNA
连接酶Ca2＋标记基因分子杂交不一定
4．(12分)科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造，生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。

下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。

请据图回答：
(1)鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞，在诱导剂的作用下与________融合，形成________细胞，并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。

这种抗体与普通血清抗体相比较，最主要的优点在于________、可大量制备等。

(2)与植物原生质体的融合相比，动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用________诱导融合。

(3)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞，主要原因是________。

(4)科学家通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠—人嵌合抗体基因，然后导入到鼠淋巴细胞中，这个过程中用到的工具酶有________、________，改造抗体属于________________________________________________________________________ 工程的范畴。

解析：本题考查单克隆抗体的制备和特点。

(1)杂交瘤细胞是由免疫B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高等特点。

(2)与植物原生质体的融合相比，动物细胞融合特有的手段是用灭活的病毒诱导。

(3)浆细胞不能无限增殖，所以不能通过培养浆细胞进行直接生产。

(4)基因工程中运用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，改造抗体属于蛋白质工程的范畴。

答案：(1)骨髓瘤细胞杂交瘤特异性强、灵敏度高(2)灭活的病毒(3)浆细胞不能无限增殖(4)限制酶DNA连接酶蛋白质
5．(12分)(2014年潍坊模拟)试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。

请根据试管牛的生产流程图回答相关问题：
(1)①②过程分别表示________、________。

(2)对供体母牛的要求是________________，通常母牛每次只排出一枚卵母细胞，可用
________激素对其进行超数排卵处理。

(3)从母牛体内获得的卵母细胞需要到________________(时期)才能与精子结合。

在体外培养受精卵时，需要满足以下条件：________、营养、温度和pH以及气体环境。

(4)生产上常用________期的胚胎进行②进程，应用试管动物的优势在于________________________________________________________________________。

解析：培育试管动物首先选择遗传性能优良的母牛，应用促性腺激素进行超数排卵处理，获取的卵子培养到减数第二次分裂中期进行体外受精，等胚胎发育到桑椹胚或囊胚期时进行胚胎移植。

应用试管动物技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力，短时间内获得大量优良个体。

答案：(1)体外受精胚胎移植
(2)遗传性能和生产性能优秀促性腺
(3)减数第二次分裂中期无菌无毒的环境
(4)桑椹胚(或囊胚) 充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
6．(12分)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。

将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可提取干扰素用于制药。

(1)进行转基因操作前，需用________酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。

(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的________和________之间。

(3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。

该PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液(含Mg2＋)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、________和________。

(4)利用生物反应器培养家蚕细胞时，贴壁生长的细胞会产生接触抑制。

通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以________，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。

解析：(1)为了将动物组织分散并得到单个细胞，可以用胰蛋白酶处理动物细胞。

(2)在基因工程中，构建表达载体时，需要将目的基因插入启动子和终止子之间，以便使目的基因得到高效表达。

(3)PCR过程模拟的是细胞内DNA分子的复制过程，需要模板、原料、能量、酶(DNA聚合酶)、适宜的温度和酸碱度等，同时需要加入设计好的引物。

(4)为了防止发生接触抑制现象而放入小玻璃珠可以增加细胞贴壁生长的附着面积，同时珠内中空，有利于空气交换。

答案：(1)胰蛋白(或胶原蛋白) (2)启动子终止子
(3)对干扰素基因特异的DNA引物对Taq DNA聚合酶(4)扩大细胞贴壁生长的附着面积
7．(12分)(2014年济南模拟)用小鼠进行DN A重组研究中形成的“基因敲除”技术，能“敲除”DNA分子上的特定基因。

该技术的主要过程如下：
第一步：分离小鼠胚胎干细胞，这些细胞中含有需要改造的基因，称“靶基因”。

第二步：获取与“靶基因”同源的DNA片段，利用特定技术在该DNA片段上插入neo R 基因(新霉素抗性基因)成为突变DNA(如图)，使该片段上的靶基因失活。

第三步：将插入neo R基因(新霉素抗性基因)的靶基因转移入胚胎干细胞，再通过同源互换，用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个，完成对胚胎干细胞的基因改造。

第四步：将第三步处理后的胚胎干细胞，转移到特定培养基中筛选培养。

其基本原理如下图所示：
(1)第二步中neo R基因插入靶基因使用的工具酶是________。

neo R基因不仅能使靶基因失活，还是________；“靶基因失活”的含义是________。

(2)从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠，运用到的生物技术有______________、________________________________________________________________________、____________等。

(3)科学家可以通过“基因敲除”技术来治疗疾病，上题中获得的基因敲除小鼠，能否直接用来研究基因功能并说明原因________________________________________________________________________。

解析：(1)将neo R基因插入靶基因需要用限制酶处理获得相同的黏性末端，再加入DNA 连接酶进行连接，故使用的工具酶是基因工程中的限制酶、DNA连接酶；neo R基因是新霉素抗性基因，可作为标记基因；“靶基因失活”的含义是靶基因不能正常表达。

(2)获得如图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞到该细胞培育成“基因敲除”小鼠需用到克隆技术、转基因技术和细胞培养技术。

(3)因为该小鼠体内仍有一个正常的靶基因，能表达性状，故不能得到靶基因的功能，因而不能直接用来研究基因功能。

答案：(1)限制酶、DNA连接酶标记基因靶基因不能正常表达 (2)克隆技术转基因技术细胞培养技术(合理即可)
(3)不能，因为该小鼠体内仍有一个正常的靶基因，也能表达性状，故不能得到靶基因的功能
8．(16分)在社会主义新农村建设中，某县积极发展畜禽养殖和栽桑养蚕两大支柱产业。

在生产总量不断提高的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，走出了一条适合本地区可持续发展的生态工程之路。

请分析图回答问题。

(1)该生态工程所遵循的基本原理________________________________________________________________________ ________(至少写2种)。

(2)该生态系统的能量流动从____________________开始，图中属于消费者的生物有________________________________________________________________________。

(3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，其主要原因是________________________________________________________________________。

(4)该生态系统为何能提高经济效益？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)根据该县地处水乡这一资源优势，请就该生态系统提出你的一条合理化建议。

________________________________________________________________________。

解析：(1)生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理及系统学和工程学原理。

该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。

(2)生态系统的能量流动是从生产者固定太阳能开始的，因而该生态系统能量流动是从桑、油菜等生产者固定的太阳能开始的。

消费者是蚕、禽、畜等。

(3)由图可知，该生态系统实现了废物再利用及无害化处理，因此更能净化环境。

(4)该生态系统实现了物质的循环利用和能量的多级利用，降低了生产成本，提高了农产品的产量。

(5)该生态系统中，蚕沙碎屑未被利用，可利用蚕沙碎屑养鱼，鱼塘的塘泥还可用做肥料。

答案：(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理(任答两项)
(2)桑、油菜等生产者固定的太阳能蚕、禽、畜
(3)粪便等“废弃物”被及时利用
(4)实现了物质的循环利用和能量的多级利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业成本投入)
(5)蚕沙碎屑用来养鱼；鱼塘塘泥用来肥田。