知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．
如图表示利用小鼠胚胎干细胞（ES细胞）做的研究，分析回答下列问题。

（1）a过程表示基因工程，则其核心步骤是 ______ 。该过程所使用的工具酶有 ______ 。
（2）b过程可增加ES细胞的数量，若想认早期胚胎中获得更多的ES细胞，可将早期胚胎培养至 ______ （时）期。d过程移入的胚胎能够存活，是因为代孕子宫不会对其发生 ______ 。同时能与受体子宫建立正常的 ______ 联系。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物 ______ ，该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。
（3）上述研究过程中使用的技术有 ______ （至少3个）。若要培养试管动物，除以上技术外，还需要运用 ______ 技术。

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2．

青光眼是导致人类失明的三大致盲眼病之一，其中发育性青光眼（婴幼儿型和青少年型）具有明显的家族遗传倾向．如图1是某家系发育型青光眼的系谱图．

（1）系谱分析表明，发育型青光眼最可能是单基因显性遗传病．根据上面系谱推测，致病基因应位于 ______ 染色体上，其遗传时遵循 ______ 定律．
（2）检查发现，发育型青光眼患者角膜小梁细胞中M蛋白异常．为研究其病因，研究者用含绿色荧光蛋白基因G或红色荧光蛋白基因R的质粒、正常人M蛋白基因（M⁺）或青光眼患者M蛋白基因（M^-），构建基因表达载体，分别导入Hela细胞中进行培养，一段时间后检测培养液和细胞中荧光的分布情况，实验分组及检测结果如表（

示只含荧光蛋白基因的质粒片段；

示含荧光蛋白基因和M蛋白基因的质粒片段，此时两基因表达的产物是一个整体）．

		1组	2组	3组	4组	5组	6组
导入Hela细胞的质粒（局部）							和
荧光检测	细胞内	有红色荧光	有绿色荧光	有红色荧光	有绿色荧光	有红色荧光	有红色荧光和绿色荧光
荧光检测	培养液	无荧光	无荧光	有红色荧光	有绿色荧光	无荧光	无荧光

①构建基因表达载体时必需的工具酶是 ______ ．
a．解旋酶 b．DNA连接酶 c．Taq酶 d．限制酶 e．逆转录酶
②荧光蛋白在此实验中的作用是 ______ ．
③据上表推测，发育型青光眼的病因是 ______ ，最终导致小梁细胞功能异常．
（3）表中第 ______ 组实验可以为“发育型青光眼是显性遗传病”这一结论提供重要证据．
（4）为进一步研究M蛋白出现异常的原因，研究者提取了M^-基因进行测序，然后与M⁺基因进行比对，其结果如图2：分析可知，患发育型青光眼的根本原因是基因中的碱基对由 ______ 变成了 ______ ，最终导致M蛋白的 ______ 发生了改变．

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3．
鸡干扰素是一种具有高效和广谱抗病毒作用的细胞因子，广泛用于动物领域的抗病毒治疗。科研人员将鸡干扰素基因作为目的基因，构建基因表达载体，通过农杆菌介导法导入烟草，以获得抗病毒烟草。如图为科研人员制备能合成鸡干扰素的烟草愈伤组织细胞的流程，①～④表示相关的操作，两种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。请回答下列问题：

（1）步骤①中，利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是 ______ 。科研人员还在两种引物的一端分别加上了 ______ 和 ______ 序列，以便于后续的剪切和连接。为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用两种限制酶，选择的原则是：Ti质粒内，每种限制酶有 ______ 个切割位点，酶切后，目的基因形成的两个黏性末端序列 ______ （相同/不相同）。
（2）步骤②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有 ______ ，步骤③中需先用 ______ 处理农杄菌以便将基因表达载体导入细胞。
（3）步骤④中，科研人员提取愈伤组织细胞的RNA后，先通过 ______ 获得DNA，再进行PCR扩增，若最终未能检测出干扰素基因，其可能原因是 ______ 。

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4．
基因疗法所涉及的基因工程技术主要有三种，包括病毒载体、基因（编辑）和细胞改造。请回答：
（1）第一种是将 ______ 通过载体送入目标细胞让其发挥作用。该技术用来传递基因的载体多是病毒类载体，因为它们能 ______ 。经过基因改造后，这些作为载体的病毒具有的特点。
（2）第二种是直接通过基因（编辑）技术修复目标细胞的 ______ 基因（编辑）技术可以达到添加基因、消除基因或者 ______ 的效果。
（3）第三种则是从患者体内提取细胞在体外进行修改然后再重新输回患者体内发挥作用。例如，对造血干细胞进行基因工程改造让其制造内源性的凝血因子，从理论上说能持续缓解血友病症状，而不需使用 ______ 治疗。基因治疗进入了一个兼具安全性和有效性的时代。但你认为这个领域中的问题是 ______ 。

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5．
请回答下列与现代生物技术有关的问题。
（1）为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%．这项技术的遗传学原理是 ______ 。基因工程操作的关键步骤是 ______ 。
（2）动物细胞工程的基础是动物细胞培养，在进行细胞培养时，应选取 ______ 的器官或组织，经 ______ 处理形成分散的细胞悬液。如果要将培养的细胞用于检测有毒物质是否诱发基因突变，可用
______ 技术进行检测。
（3）胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的 ______ 和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。大量研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎不发生 ______ 反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
（4）在胚胎移植前，通过 ______ 技术可以一次获得多枚优质胚胎，在对囊胚阶段的胚胎进行操作时，要注意 ______ 。

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6．
转基因抗虫棉由我国科学家研制成功，并于1998年申请国家发明专利，2002年正式授权，标志着我国在抗虫棉的研究及应用领域已经达到了国际先进水平。科学家将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因（Bt基因）导入棉花，可以在棉株体内合成一种伴孢晶体，该晶体被鳞翅目的幼虫吞食后能水解成毒性肽从而杀灭害虫，如图为抗虫棉幼苗的培育过程简图。请分析回答下列问题：

（1）基因工程的核心是 ______ 。提取目的基因时，可以通过从构建的Bt基因组文库中获得，通过此途径获得的基因 ______ （填“含有”或“不含有”）启动子，也可通过PCR技术从cDNA文库中提取目的基因，若已知目的基因的核苷酸序列，则引物的序列通常为 ______ 种。
（2）图中将目的基因导入幼苗受体细胞时采用的方法是 ______ 法。除此之外，基因工程中将目的基因导入植物细胞还可采用基因枪法和 ______ 。
（3）Bt基因在受体细胞中表达时，启动子与 ______ 识别并结合，从而驱动转录过程。要检测抗虫棉最终是否培育成功，在个体水平上的鉴定过程可简述为 ______ ；也可以通过 ______ （方法）进行分子水平的检测，若出现杂交带，则表明Bt基因已经成功表达，控制合成了伴孢晶体毒蛋白。
（4）在Ⅳ培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素等多种营养物质外，还需要在培养基中加入适量的 ______ 。

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7．
透明质酸酶在临床上常用作药物渗透剂，目前主要从动物组织中提取。科研人员尝试将透明质酸酶基因转入大肠杆菌，使其得到高效表达。如图中NcoⅠ和XhoⅠ为限制酶，重叠延伸PCR是一种定点突变技术。据图回答下列问题：
（1）步骤①的目的是为了保护 ______ ，PCR的原理是 ______ ；PCR扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后 ______ ，如此重复循环。
（2）若图中的透明质酸酶基因来自cDNA文库，则在进行步骤②之前需在其前、后端分别接上特定的 ______ ，否则该基因就不能转录。步骤②需要用 ______ （酶）切割质粒。
（3）图中A是 ______ ；早期实验人员利用大肠杆菌作为受体，后来发现用毛霉或酵母菌作受体更具优势，从生物体结构角度分析，最可能的原因是 ______ 。
（4）目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定地维持和表达其遗传特性，只有通过检测和鉴定才能知道。检测转基因生物DNA上是否插入了目的基因的方法是 ______ 。

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8．
研究人员将乙肝病毒的表面抗原（HBsAg）基因转入番茄幼叶细胞中，获得能产生乙肝疫苗的番茄植株。回答下列问题：
（1）利用PCR技术扩增HBsAg基因时，目的基因DNA受热变性后的单链与引物互补序列结合，在 ______ 酶的作用下进行延伸。设计的引物含有ClaⅠ酶切位点和SacⅠ酶切位点，用作载体的DNA分子 ______ （填“含有”或“不含有”）ClaⅠ酶切位点和SacⅠ酶切位点，理由是 ______ 。
（2）将HBsAg基因导入番茄幼叶细胞最常用的方法是 ______ ，该方法可以使目的基因插入到细胞中 ______ 的DNA上。
（3）可利用植物组织培养技术获得转基因番茄植株，该技术利用的原理是 ______ 。
（4）通过电镜对番茄果实提取物进行观察，发现了HBsAg颗粒，说明目的基因导入受体细胞后 ______ 。用获得的转基因番茄果实饲喂小鼠，如果在小鼠血清中检测到 ______ ，说明转基因植物疫苗可口服。

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9．
科学家运用基因工程技术将结核杆菌MPT64基因（能控制合成MPT64蛋白）成功导入胡萝卜细胞，最终表达出肺结核疫苗．请回答下列问题：
（1）为获取MPT64基因，可从结核杆菌的细胞中提取对应mRNA，在 ______ 的作用下合成双链cDNA片段，获得的cDNA片段与结核杆菌中该基因碱基序列 ______ （填“相同”或“不同”）．
（2）通常采用PCR技术扩增MPT64基因，前提是要有一段已知MPT64基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成 ______ ，在操作步骤中需要加热至90-95℃的目的是 ______ ．
（3）根据农杆菌的特点，如果将MPT64基因插入到 ______ 上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入胡萝卜细胞，并将其插入到植物细胞中的 ______ 上．要确认MPT64基因是否在胡萝卜植株中表达，应检测胡萝卜植株中是否含有 ______ ．
（4）研究发现，如果将MPT64蛋白20位和24位的氨基酸改变为半胱氨酸，其保存时间将大大延长，科学家可以生产上述耐储存的MPT64蛋白的现代生物工程技术是 ______ ．

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10．
图为通过基因工程培育抗虫植物的过程，据图分析回答相关问题：

（1）抗虫基因的获取常用的方法有：从 ______ 中获取，利用 ______ 扩增，也可以用化学方法直接人工合成。
（2）①过程需要的酶有限制酶和 ______ 。基因表迖载体构建的目的是使目的基因在 ______ 中稳定存在，并且能够遗传给下一代。
（3）图中将目的基因导入植物细胞的方法是 ______ 。可以用 ______ 技术检测抗虫基因是否插入植物细胞中染色体的DNA上。
（4）②过程体现了植物细胞具有 ______ 。若此抗虫基因为Bt毒蛋白基因，则其成功表达所体现的中心法则为： ______ → ______ → ______ 。

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