2019-2020年高考生物 第四講細胞質遺傳、基因結構與基因工程檢測.doc
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2019-2020年高考生物 第四講細胞質遺傳、基因結構與基因工程檢測1通過分析下列細胞核遺傳與細胞質遺傳的比較表,確定與表中所代表的意思相符的一項是()遺傳物質的載體遺傳規(guī)律正、反交結果性狀分離及分離比細胞核遺傳孟德爾遺傳定律一般相同有,有一定分離比細胞質遺傳葉綠體、線粒體ADNA;母系遺傳;不同;有,無一定分離比B染色體;母系遺傳;不同;有,無一定分離比C染色體;母系遺傳;相同;有,有一定分離比D染色體;父系遺傳;不同;有,無一定分離比解析:細胞核遺傳中遺傳物質的載體是染色體;細胞質遺傳的特點包括:母系遺傳,正、反交的結果不同;兩個親本雜交,后代的性狀會出現性狀分離,但無一定的分離比。答案:B2若表示正交,則能表示其反交的是()解析:反交時應以正交的母方為父方,父方為母方,與正交相比,其核遺傳狀況相同,但質遺傳不同細胞質遺傳性狀總與母方一致,表現為母系遺傳。答案:B3由下圖中復合體結構變化引起的細胞衰老,屬于下列哪種情況()A只受復合體控制,而與核基因和質基因無關B細胞質遺傳C細胞核和細胞質共同作用的結果D細胞核遺傳解析:由圖示可以看出,復合體的形成受核基因和質基因共同控制,缺少任何一方都不能形成。答案:C4(xx平涼調研)如圖是生物體遺傳物質的示意圖,對此示意圖的相關敘述中正確的一項是()A如果代表具有遺傳效應的片段,則代表基因的非編碼區(qū)B如果圖示代表基因,則該基因含有2個外顯子,1個內含子C如果代表基因中的外顯子,中堿基對的改變一定能引起合成的蛋白質結構改變D如果代表基因的非編碼區(qū),代表編碼區(qū),則原核細胞中只有外顯子而無內含子解析:具有遺傳效應的片段是基因,若為完整的基因,不可能是非編碼區(qū),可能是基因間區(qū)。如果代表基因中的外顯子,則屬于非編碼序列,它的改變不一定影響合成的蛋白質結構的改變。原核細胞的編碼區(qū)是連續(xù)、不間隔的,無外顯子和內含子之分。答案:B5應用生物工程技術培育人們需要的生物新品種或新產品,提高了經濟效益。如圖表示培育生物新品種的過程,請據圖判斷下列敘述中不正確的是()A圖中過程需要的工具酶是限制性內切酶和DNA連接酶B圖中過程需要的培養(yǎng)基中一定含有植物激素和有機養(yǎng)料C將prG導入到細胞,則最可能是效應B細胞D圖中過程中都發(fā)生了堿基互補配對現象解析:獲得重組DNA需要的酶是限制性內切酶和DNA連接酶;植物組織培養(yǎng)需要有機營養(yǎng)和植物激素;能產生抗體的細胞是效應B細胞;目的基因導入受體細胞的過程內沒有堿基互補配對現象。答案:D6基因工程是在現代生物學、化學和工程學基礎上建立和發(fā)展起來的,并有賴于微生物學理論和技術的發(fā)展運用,基因工程基本操作流程如圖所示,請據圖分析回答:(1)圖中A是_;最常用的是_;在基因工程中,需要在_酶的作用下才能完成剪接過程。(2)在上述基因工程的操作過程中,可以遵循堿基互補配對原則的步驟有_。(用圖解中序號表示)(3)不同種生物之間的基因移植成功,從分子水平分析,進行基因工程的主要理論依據是_,也說明了生物共用一套_。(4)研究中發(fā)現,番茄體內的蛋白酶抑制劑對害蟲的消化酶有抑制作用,導致害蟲無法消化食物而被殺死,人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因導入玉米體內,玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀,玉米這種變異的來源是_。(5)科學家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因,并用基因工程的方法將該基因導入金茶花葉片細胞的染色體DNA上,經培養(yǎng)長成的植株具備了抗病性,這說明_。如果把該基因導入葉綠體DNA中,將來產生的配子中_(選填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。解析:(1)圖中A是運載體,最常用的是質粒。(2)解題的關鍵點是“可以”遵循堿基互補配對的步驟。獲取目的基因的方法主要有直接分離法和人工合成法,人工合成法包括mRNA逆轉錄和蛋白質氨基酸序列推測法,人工合成目的基因涉及堿基互補配對。另外,過程拼接和過程目的基因擴增和篩選也涉及堿基互補配對。(3)審題有兩個方面:基因移植成功,分子水平分析;分子水平就是要求考慮DNA結構:都是雙鏈結構,堿基都是按照相同的互補配對原則進行配對。外源基因能夠在不同生物體細胞內表達,說明基因表達的過程中共用一套遺傳密碼子進行翻譯,也說明基因表達都遵循中心法則。(4)植株具備了抗病性說明已經產生了相應的蛋白質,從而獲得新的性狀,即基因已經表達。(5)葉綠體中的DNA遺傳不遵循孟德爾定律,無法確定是否將目的基因傳遞給配子。答案:(1)運載體質粒限制性核酸內切酶和DNA連接(2)(3)不同生物的DNA結構基本形式相同密碼子(4)基因重組(5)目的基因(抗枯萎病的基因)已表達不一定發(fā)展等級評價(限時30分鐘,滿分100分)一、選擇題(每小題5分,共60分)1關于核基因和質基因相同點的說法不正確的是()A都能夠儲存、傳遞和表達遺傳信息B都不能準確地平均分配到子細胞中去C都能決定生物的性狀D都可能發(fā)生突變解析:一般情況下,進行有絲分裂和減數分裂的細胞,其核基因能夠準確地平均分配到子細胞中去,而質基因是隨機地、不均等地分配。答案:B2花斑紫茉莉葉綠體的遺傳屬于細胞質遺傳。綠色()花斑()F1都是綠色植株;白色()花斑()F1都是白色植株。據此推測,花斑()花斑()F1表現為()A綠色植株B白色植株C花斑植株D綠色植株、白色植株、花斑植株解析:由于花斑植株的葉肉細胞中含有兩種質體葉綠體和白色體,在減數分裂形成卵細胞時,由于細胞質中的遺傳物質不均等地分配,會產生只含白色體、只含葉綠體、同時含白色體和葉綠體的三種卵細胞,F1植株就會出現綠色、白色、花斑三種表現型。答案:D3如圖所示真核生物染色體組成。1、2、3、4分別表示()A非編碼區(qū)、編碼區(qū)、非編碼序列、編碼序列B內含子、外顯子、調控序列、編碼序列C內含子、外顯子、非編碼區(qū)、編碼區(qū)D非編碼序列、編碼序列、與RNA聚合酶的結合位點、編碼區(qū)解析:圖示中3與4構成基因,而為基因中具調控作用的區(qū)段,故應為基因的非編碼區(qū),為編碼區(qū),編碼區(qū)又分為與,且直接編碼蛋白質,故為外顯子,為內含子(均含若干脫氧核苷酸對)。答案:C4果蠅某條染色體上存在圖示基因,則相關敘述不正確的是()AR中的全部脫氧核苷酸序列未必都能編碼蛋白質B信使RNA中能決定氨基酸的密碼子和不決定氨基酸的終止密碼子均來自基因編碼區(qū)的轉錄C片斷M應是基因R或S的非編碼區(qū)D每個基因有一個堿基對的替換,未必會引起生物性狀的改變解析:片斷M應屬DNA分子中“無遺傳效應”的部分,基因R或S的非編碼區(qū),應分別位于R或S中(基因非編碼區(qū)應位于編碼區(qū)上游與下游)。答案:C5下圖表示基因工程中獲取目的基因DNA片段的不同方法,有關敘述中正確的是()A片段均不含內含子,且其徹底水解的產物都是脫氧核苷酸B方法a要用到的酶有逆轉錄酶和DNA連接酶C通過這三種方法獲得的目的基因中,核苷酸的序列可能不同D方法b操作簡便、應用廣泛,如大腸桿菌生產人胰島素時,胰島素基因的獲得就是一例解析:方法a為逆轉錄法,需要逆轉錄酶和DNA聚合酶;方法b為直接分離法;方法c為直接合成法。通過方法a得到的片段不含非編碼序列,通過方法b得到的片段可能含有內含子。獲取真核生物的目的基因往往用人工合成的方法,而不是直接分離法。答案:C6據報道,華中農業(yè)大學科研人員日前成功分離出一個對水稻抗旱改良有顯著作用的基因OsSKIPa??蒲腥藛T研究表明,提高此基因在植物體內的表達水平可以顯著提高水稻的抗旱性,缺水的戈壁灘今后也將可能種植水稻。根據上述資料可知,要想顯著提高水稻的抗旱性,應該對OsSKIPa基因的哪一個部位進行“修飾”()A非編碼區(qū) B編碼區(qū)C內含子 D外顯子解析:由題意可知,提高OsSKIPa基因在植物體內的“表達”水平,可以顯著提高水稻的抗旱性,而非編碼區(qū)對遺傳信息的表達具有重要的調控作用。答案:A7下圖為利用生物技術獲得生物新品種的過程,下列敘述錯誤的是()A過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點是,能夠識別和切割特定的脫氧核苷酸序列B過程涉及的生物技術,主要有動物細胞培養(yǎng)、胚胎的體外培養(yǎng)、胚胎移植C過程均需加入動物血清D培育轉基因綿羊C和轉基因抗蟲棉D的生物學原理是基因重組和細胞的全能性解析:因為過程為植物組織培養(yǎng)無需加動物血清。答案:C8(xx南寧調研)雞的輸卵管細胞能合成卵清蛋白,紅細胞能合成珠蛋白,胰島細胞能合成胰島素。用編碼上述蛋白質的基因分別作探針,對三種細胞中提取的總DNA用限制酶切割形成的片段進行雜交實驗;另用同樣的三種基因探針,對上述三種細胞中提取的總RNA進行雜交實驗,上述實驗結果如下表(“”表示雜交過程中有雜合雙鏈,“”表示雜交過程中沒有雜合雙鏈)細胞總DNA細胞總RNA輸卵管細胞紅細胞胰島細胞輸卵管細胞紅細胞胰島細胞卵清蛋白基因卵清蛋白基因珠蛋白基因珠蛋白基因胰島素基因胰島素基因下列是表中到中填寫內容,其中正確的是()A B C D 解析:同一個體在細胞增殖分化過程中遺傳物質保持不變,故的實驗結果呈現為“”,由于基因的選擇性表達,合成的RNA不同,故的實驗結果呈現為“”、的實驗結果呈現為“”。答案:B9(xx江蘇高考)下列關于轉基因植物的敘述,正確的是A轉入到油菜的抗除草劑基因,可能通過花粉傳入環(huán)境中B轉抗蟲基因的植物,不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加C動物的生長激素基因轉入植物后不能表達D如轉基因植物的外源基因來源于自然界,則不存在安全性問題解析:轉基因的抗蟲植物在長期栽培過程中,會導致以該植物為食物來源的昆蟲的抗性基因頻率增加,所以B選項錯誤。動物和植物共用一套遺傳密碼,因此轉入植物體內的動物生長激素基因也能進行表達,故C選項錯誤。轉基因植物的外源基因來源于自然界,也可能存在食物安全、生物安全和環(huán)境安全等安全性問題,因此D選項錯誤。答案:A10下表有關基因表達的選項中,不可能的是()基因表達的細胞表達產物A.細菌抗蟲蛋白基因抗蟲棉葉肉細胞細菌抗蟲蛋白B.人酪氨酸酶基因正常人皮膚細胞人酪氨酸酶C.動物胰島素基因大腸桿菌工程菌細胞動物胰島素D.兔血紅蛋白基因兔成熟紅細胞兔血紅蛋白解析:哺乳動物成熟紅細胞無細胞核及細胞器,其內的血紅蛋白基因是在其成熟之前表達的。通過基因工程可將細菌抗蟲蛋白基因導入抗蟲棉葉肉細胞而后表達生成細菌抗蟲蛋白;也可將動物胰島素基因導入大腸桿菌使其在大腸桿菌內表達生成動物胰島素。正常人皮膚細胞中的酪氨酸酶基因表達,可生成酪氨酸酶,在該酶的作用下產生黑色素使其膚色正常。答案:D11下列與人類基因組計劃相關的說法錯誤的是()A人類基因組是指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息B人類基因組計劃就是分析測定人類基因組的核苷酸序列CDNA測序技術在人類基因組計劃中具有重要作用,而DNA克隆技術與此無關D. 人類基因組計劃對人類各種遺傳病的診斷、治療具有劃時代的意義解析:DNA克隆技術和DNA測序技術等高新技術,為研究人類基因組提供了可能。答案:C12下圖表示質粒中的某基因,表示RNA聚合酶結合位點。為使人工合成的目的基因(如人的胰島素基因)在大腸桿菌內直接表達,目的基因插入的最佳位點是圖中的()A BC D解析:經人工合成的目的基因不具有非編碼區(qū)和內含子,也就不具有調控基因表達的功能,因此,需要借助質粒中基因的非編碼區(qū)實現表達,故最好插入到緊接在RNA聚合酶結合位點之后,即圖中的處。答案:C二、非選擇題(共40分) 13(12分)A(紅花)和對a(白花)為完全顯性,由核基因控制;R(茸毛葉)對r(光滑葉)為完全顯性,由質基因控制。結合下列兩組雜交實驗,回答問題:(1)兩組雜交得到的F1開花的顏色分別是_,葉的性狀分別是_。(2)如果甲組的F1自交,得到的F2的性狀是_;乙組的F1自交,得到的F2的性狀是_。(3)如果在上述植物種群中,發(fā)現了能穩(wěn)定遺傳的有托葉(B)和無托葉(b)兩個品系。應該怎樣設計實驗方案,通過一對親本的兩代雜交,來確定有、無托葉是由質基因控制還是核基因控制?控制托葉的基因與控制花色的基因是否位于同一對染色體上?解析:(1)、(2)小題根據分離定律和質遺傳的特點易得出答案。對于第(3)小題,可將兩對性狀分開來處理。親本的選取最關鍵,必須用無托葉(b)的個體作為母本,用有托葉(B)的個體作為父本。若為核基因控制,則bbBBBb,F1都表現為有托葉;若為質基因控制,則F1都表現母本性狀無托葉。判斷兩對基因是否位于同一對染色體上,則看F2的性狀分離比,出現了9331的性狀分離比,控制花色的基因與控制托葉的基因位于兩對同源染色體上,否則位于同一對染色體上。答案:(1)紅色、紅色、茸毛葉、光滑葉(2)紅花茸毛葉、白花茸毛葉紅花光滑葉、白花光滑葉(3)以紅花(AA)無托葉為母本,白花(aa)有托葉為父本進行雜交得到F1,F1自交得到F2。如果F1(和F2)都表現無托葉,則有、無托葉是由質基因控制;如果F1表現為有托葉,則有、無托葉是由核基因控制;若F2出現了9331的性狀分離比,控制花色的基因與控制托葉的基因位于兩對同源染色體上,否則位于同一對染色體上。14(8分)xx年我國科學家率先完成了家蠶基因組精細圖譜的繪制,將13000多個基因定位于家蠶染色體DNA上,請回答以下有關家蠶遺傳變異的問題:(1)在家蠶的基因工程實驗中,分離基因的做法包括用_對DNA進行切割,然后將DNA片段與_結合成重組DNA,再將重組DNA轉入大腸桿菌進行擴增等。(2)家蠶的體細胞共有56條染色體,對家蠶基因組進行分析(參照人類基因組計劃要求),應測定家蠶_條雙鏈DNA分子的核苷酸序列。(3)決定家蠶絲心蛋白H鏈的基因編碼區(qū)有1 6000個堿基對,其中有1 000個堿基對的序列不編碼蛋白質,該序列叫_;剩下的序列最多能編碼_個氨基酸(不考慮終止密碼子),該序列叫_。(4)為了提高蠶絲的產量和品質,可以通過家蠶遺傳物質改變引起變異和進一步選育來完成,這些變異的來源有_。解析:(1)基因工程中提取目的基因需利用限制性內切酶進行切割而獲得所需要的目的基因,然后將其與運載體結合,在DNA連接酶作用下形成重組DNA分子,然后將重組DNA分子導入受體細胞中。(2)家蠶體細胞中的56條染色體包括27對常染色體和1對性染色體,對其基因組進行分析時,需分析27條常染色體和兩條性染色體。(3)真核細胞的基因包括編碼蛋白質的編碼區(qū)和不編碼蛋白質的非編碼區(qū),編碼區(qū)內存在不編碼蛋白質的內含子和編碼蛋白質的外顯子。DNA單鏈上的15000個堿基最多可編碼氨基酸數量是1500035000個。(4)家蠶是真核生物進行有性生殖,其變異來源有基因突變、基因重組和染色體變異三個。答案:(1)限制酶(或限制性內切酶)運載體(或質粒)(2)29(3)內含子5 000外顯子(4)基因突變、基因重組、染色體變異15(20分)(xx延慶模擬)某研究小組進行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作,下圖為他們前期研究工作的簡要操作流程圖: (1)實驗步驟所代表的反應過程是_;在步驟之前擴增H基因常采用的方法是_。(2)步驟構建重組表達載體A和重組表達載體B必須使用的酶是_。(3)構建重組表達載體時,一般需要將H基因與載體結合,常用做基因工程載體的是_;在檢測受體細胞中是否已經導入目的基因時,常常要借助載體上_的表達。(4)某志愿者接種甲型H1N1流感疫苗后,第15天感染甲型H1N1流感病毒,則體內_細胞將迅速增殖分化形成_細胞,從而產生大量抗體;當該病毒侵入人體細胞后所引起的免疫反應是_與宿主細胞緊密接觸并使其裂解。(5)機體能合成數百萬種特異性抗體,抗體種類如此多的原因是其結構中的_。解析:(1)所代表的為RNADNA,是逆轉錄過程,目的基因的擴增常用的方法就是PCR技術。(2)基因表達載體的重組將用到的工具酶是限制性核酸內切酶和DNA連接酶。(3)基因工程中常用的運載體有質粒、噬菌體或動植物病毒,目的基因的檢測常借助于基因表達載體中的標記基因。(4)注射疫苗后,再感染甲型H1N1流感病毒,記憶細胞將迅速增殖分化形成效應B(漿)細胞產生抗體,當病毒進入機體細胞時,將由效應T細胞發(fā)揮免疫作用。(5)抗體種類的多樣性從根本上講是基因的多樣性,但是從抗體結構角度考慮則是因為組成抗體的氨基酸種類、數目和排列次序不同,形成的空間結構不同。答案:(1)逆轉錄PCR(或聚合酶鏈式反應)(2)限制性核酸內切酶和DNA連接酶(3)質粒(或病毒)標記基因(或抗生素抗性基因)(4)記憶效應B(漿)效應T細胞(5)氨基酸種類、數目和排列次序不同,形成的空間結構不同- 配套講稿:
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