知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO₂的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率，请回答下列问题：
（1）PCR过程所依据的原理是 ______ ，该过程需要加入的酶是 ______ ．利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成 ______ ．
（2）该技术不直接改造Rubisco酶，而通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是 ______ ．和传统基因工程技术相比较，定点突变技术最突出的优点是 ______ ，PCR定点突变技术属于 ______ 的范畴．
（3）可利用定点突变的DNA构建基因表达载体．常用 ______ 将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是 ______ ．

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2．请根据如图回答有关问题：

（1）图甲中①～④所示的生物工程为 ______ ．该工程是通过 ______ 修饰或基因合成，对现有 ______ 进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求．
（2）图甲中序号④所示的获取目的基因的方法叫做 ______ ．
（3）若欲通过乳腺生物反应器生产预期蛋白质，则构建基因表达载体时，图乙中序号[1]代表的是 ______ ；且在图甲中⑨过程之前，要对精子进行 ______ 处理，筛选出保留含性染色体 ______ 的精子．
（4）为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用激素对供体做 ______ 处理．若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到 ______ 期才能受精．
（5）囊胚期的早期胚胎已经出现细胞分化，其中 ______ 将发育成胎儿的各种组织．

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3．根据所学知识回答下列问题：
（1）应用胚胎工程技术可培育出“试管牛”，试管牛的培育需经过体外受精、早期胚胎培育以及在母体中发育和产出等过程，胚胎工程的最终环节是 ______ ．从供体母牛子宫内收集胚胎的方法叫 ______ ，其生理学基础是 ______ ．
（2）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是10代以内的细胞一般能保持 ______ ，可以保证供体细胞正常的遗传基础．
（3）蛋白质工程是通过 ______ ，对 ______ 进行改造，或制造一种新的蛋白质．蛋白质工程中在获得特定的目的基因后，需要通过 ______ 技术来生产所需要的蛋白质．
（4）目前蛋白质工程成功的例子不多，主要原因是 ______ ．

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4．阅读下列资料，回答相关问题：
资料1：1958年，美国科学家将胡萝卜韧皮部的细胞放在培养基中培养，得到了完整植株，并能开花结果．
资料2：葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，朱国萍等人在确定第138位甘氨酸为目标氨基酸后，用有效方法以脯氨酸替代甘氨酸，结果其最适反应温度提高了10-12℃，使蛋白质空间结构更具刚性．
资料3：“试管婴儿”自诞生就引起了世界科学界的轰动，甚至被称为人类生殖技术的一大创举．也为治疗不孕不育症开辟了新途径．
（1）资料1中所运用的技术手段是 ______ 技术．由离体的细胞获得完整植株，需经过 ______ 过程，其理论基础是 ______ ．
（2）资料2中提到的生物技术属于 ______ 工程的范畴．该工程是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质技术．在该实例中，引起葡萄糖异构酶空间结构改变的根本原因是 ______ 发生了改变．
（3）资料3中的“试管婴儿”，它实际上结合了体外受精、 ______ 和 ______ 等多种技术手段．

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5．近期《肝脏学》杂志发表了一篇文章称科学家经研究发现：乙肝病毒HBX蛋白间接调控宿主细胞内许多基因的转录，广泛影响宿主细胞的各种生命活动，包括调节细胞凋亡，抑制细胞DNA的修复，干扰细胞有丝分裂和细胞周期进程等，因此可利用该蛋白质治疗乙肝．如图表示利用乳腺反应器生产乙肝病毒HBX蛋白的流程示意图．

（1）已知HBX蛋白基因的核苷酸序列，则①可采用 ______ 等方法获得目的基因，并用 ______ 技术进行扩增．
（2）为获得更高活性的HBX蛋白质，需要对蛋白质结构进行设计改造，但必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是 ______ ．
（3）因哺乳动物的早期胚胎在一定时间内与母体子宫未建立组织上的联系，处于 ______ 状态，因此可以用特制的冲卵装置从雌性个性内收集．
（4）④运载体为 ______ ，⑤表示 ______ ．⑥表示 ______ ，在该步骤操作前对胚胎进行了检查和筛选，发现有些胚胎因为外源基因的插入而死亡，请你分析外源基因插入导致胚胎死亡的可能原因是： ______ ．

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6．糖尿病是近年来高发的“富贵病”，常见类型有遗传型糖尿病和II型糖尿病．遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损．科研机构作出如下设计：取糖尿病患者的细胞，将人的正常胰岛素基因导入其中，然后做细胞培养，诱导产生胰岛组织，重新植入患者的胰岛，使胰岛恢复功能．II型糖尿病需要注射胰岛素治疗．目前临床使用的胰岛素制剂注射后120min后才出现高峰，与人体生理状态不符．科研人员通过一定的工程技术手段，将胰岛素B链的28号和29号氨基酸互换，获得了速效胰岛素，已通过临床试验．
（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为 ______ ，实验室中要先对该基因利用 ______ 技术进行扩增．将该基因导入正常细胞所用的方法是 ______ ．
（2）对遗传型糖尿病患者进行治疗的基因工程步骤中的核心步骤是 ______ ．
（3）科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为：

其中，流程A是 ______ ，流程B是 ______ ．
（4）与基因工程相比，蛋白质工程是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，通过基因 ______ 或基因 ______ ，对现有蛋白质进行 ______ ，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要．

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7．阅读如下材料：
材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草．
材料乙：T₄溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T₄溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T₄溶菌酶的耐热性．
材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育．
回答下列问题：
（1）材料甲属于基因工程的范畴．将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 ______ 法．构建基因表达载体常用的工具酶有 ______ 和 ______ ．在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是 ______ ．
（2）材料乙属于 ______ 工程范畴．该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对 ______ 进行改造，或制造制造一种 ______ 的技术．在该实例中，引起T₄溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 ______ 序列发生了改变．
（3）材料丙属于胚胎工程的范畴．胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到同种的、 ______ 相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术．在资料丙的实例中，兔甲称为 ______ 体，兔乙称为 ______ 体．

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8．玉米中赖氨酸的含量较低，原因是赖氨酸合成过程中，天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性受细胞内赖氨酸浓度的影响。为此，有人提出，将天冬氨酸激酶第352位苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶第104位天冬氨酸变成异亮氨酸，使玉米叶片和种子游离的赖氨酸分别提高5倍和2倍。请回答：
（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的进行改造。由于基因决定蛋白质，通过基因或基因，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。

（2）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计和推测应有的，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物进行鉴定。

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9．已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成．如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P₁）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性．回答下列问题：
（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的 ______ 进行改造．
（2）以P基因序列为基础，获得P₁基因的途径有修饰 ______ 基因或合成 ______ 基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括的 ______ 复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即： ______ ．
（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过 ______ 和 ______ ，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因 ______ ，在经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物进行鉴定．

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10． 2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家．科学家把cMyc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成诱导多能干细胞--iPS细胞，这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞．
（1）基因工程中经常使用的工具酶是 ______ ．
（2）若想增强载体病毒颗粒的感染性，可利用 ______ 技术改造病毒外壳蛋白，直接对 ______ 进行操作．
（3）应用 ______ 技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，使用从 ______ 中获得的胚胎干细胞，在培养中根据需要加入相应的小分子物质以促进其 ______ 得到各种组织器官．

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