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人教版高中生物选修三复习试题及答案全套
选修3 第1讲
1．(2017年全国新课标Ⅰ卷)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的载体，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________________________________________________________________________。
【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
【解析】(1)人的基因A含有内含子，其转录出的RNA需切除内含子对应的RNA序列后才能翻译出蛋白A，大肠杆菌是原核生物，其没有切除内含子对应的RNA序列的机制，故将人的基因A导入大肠杆菌无法表达出蛋白A。(2)噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，无法寄生在家蚕中。(3)大肠杆菌繁殖快、容易培养，因此常用作基因工程的受体。(4)在分子水平检测目的基因是否表达应用抗原—抗体杂交法，即用蛋白A与蛋白A的抗体进行杂交。(5)艾弗里的肺炎双球菌转化实验的原理是基因重组，通过重组使得S型细菌的DNA在R型细菌中表达，这种思路为基因工程理论的建立提供了启示。
2．(2017年全国新课标Ⅱ卷)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__________________________。
【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
【解析】(1)选取嫩叶为实验材料提取mRNA的原因是嫩叶细胞的细胞壁易破碎。提取RNA时加入RNA酶抑制剂的目的是防止RNA降解。(2)以mRNA为材料获得cDNA的过程为逆转录，其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)目的基因无复制原点，无表达所需的启动子、终止子等，其不能在受体细胞内表达，要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过含有这些结构的质粒载体将目的基因导入受体细胞。(4)当几丁质酶的基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(5)如果目的基因已经整合到植物的基因组中，但植物未表现出相应性状，可能的原因是目的基因未转录，或是转录出的mRNA未翻译出相应的几丁质酶。
3．(2017年江苏卷)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，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环。 (4)PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏____________的碱基配对。退火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升高退火温
度
②降低退火温度 ③重新设计引物)。 【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 G—C含量高 (5)②③
【解析】本题主要考查基因工程中目的基因获取的相关知识。(1)根据mRNA获取目的基因的方法是先通过逆转录获得cDNA，然后通过PCR扩增。(2)构建重组质粒时，要用限制性核酸内切酶对质粒和含目的基因的DNA进行酶切，所以为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的限制性核酸内切酶位点。设计引物时需要避免引物的碱基互补配对，防止引物之间自连。(3)PCR包括三个步骤：变性、复性(退火)和延伸。图中步骤1代表变性。(4)退火是引物和模板结合的过程，退火温度过高会破坏引物与模板的碱基配对。退火温度一般比Tm值(把DNA双螺旋结构降解一半时的温度)低5 ℃。DNA中G—C含量越高，Tm值越高。(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物，可能是退火温度太高，破坏了引物与模板的碱基配对，也可能是引物设计错误，改进措施是降低退火温度和重新设计引物。
4．(2016年全国新课标Ⅰ卷)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH Ⅰ酶切后，与用BamH Ⅰ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____________。 【答案】(1)能自我复制、具有标记基因
(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，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(或含有重组质粒) 二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长 四环素
(3)受体细胞
【解析】(1)作为运载体必须具备如下特点：①能自我复制，从而在受体细胞中稳定保存；②含标记基因，以供重组DNA的鉴定和选择；③具一个或多个限制酶切割位点以便外源DNA插入。(2)在含有氨苄青霉素的培养基上，只有具有Ampr的大肠杆菌才能生长。而Ampr位于质粒上，故未被转化的和仅含环状目的基因的大肠杆菌细胞中无Ampr，故不能在培养基中生长，而仅含有质粒载体的和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌均具有Ampr因而能在培养基中生长。目的基因的插入破坏了质粒载体的Tetr，故含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌不能在含有四环素的平板上生长，从而与仅含有质粒载体的大肠杆菌得以区分。(3)噬菌体是病毒，无细胞结构，无法自主合成DNA，需借助受体细胞完成DNA复制。
5．(2016年全国新课标Ⅲ卷)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ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EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
图(a)
图(b)
根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)经BamHⅠ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______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
图(c)
(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____________。
【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
－GATC－
【解析】(1)由题图可知，BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制性内切酶的共同识别序列是－CTAG－，二者切