知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：
（1）对1号猪使用______处理，使其超数排卵，收集并选取处在______时期的卵母细胞用于核移植。
（2）采集2号猪的组织块，用______处理获得分散的成纤维细胞，放置于37℃的CO₂培养箱中培养，其中CO₂的作用是______。
（3）为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行______。产出的基因编辑猪的性染色体来自于______号猪。
（4）为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有______（填序号）。
①DNA测序
②染色体倍性分析
③体细胞结构分析
④抗原-抗体杂交

难度：较易

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2．
甲型流感病毒为RNA病毒，易引起流感大规模流行。我国科学家在2017年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法，主要环节如下。
（1）改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以病毒RNA为模板，逆转录成对应DNA后，利用 ______ 技术扩增，并将其中某些基因（不包括表面抗原基因）内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的基因相比，改造后的基因表达时不能合成完整长度的 ______ ，因此不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其他基因分别构建重组质粒，并保存。
（2）构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA的基因，其产物的反密码子能与（1）中的终止密码子配对结合，并可携带一个非天然氨基酸（Uaa）。将该基因与 ______ 连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞的 ______ 进行分子杂交鉴定，筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主细胞。
（3）利用转基因宿主细胞制备疫苗。将（1）中的重组质粒导入（2）中的转基因宿主细胞，并在补加 ______ 的培养基中进行培养，则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA，翻译出改造病毒基因的完整蛋白，产生大量子代病毒，用于制备疫苗。
特殊tRNA基因转录时，识别其启动子的酶是 ______ （单选）。
A．病毒的DNA聚合酶 B．宿主的DNA聚合酶
C．病毒的RNA聚合酶 D．宿主的RNA聚合酶
（4）上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖，没有致病性，因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。与不具侵染性的流感病毒灭活疫苗相比，该病毒活疫苗的优势之一是可引起 ______ 免疫，增强免疫保护效果。

难度：较易

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3．
回答下列问题：
（1）博耶（H．Boyer）和科恩（s．Cohen）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了 ______ （答出两点即可）。
（2）体外重组的质粒可通过Ca²⁺参与的方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是 ______ 。
（3）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解，为防止蛋白质被降解，在实验中应选用 ______ 的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加 ______ 的抑制剂。

难度：较易

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4．

为生产具有特定性能的α-淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌中克隆了α-淀粉酶基因（1656个碱基对），利用基因工程大量制备α-淀粉酶，实验流程见右图。请回答下列问题：

（1）利用PCR技术扩增α-淀粉酶基因前，需先获得细菌的 ______ 。
（2）为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的 ______ 端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是 ______ 。
（3）进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选项中 ______ 的设定引物有关， ______ 的设定与扩增片段的长度有关。（填序号）
①变性温度 ②退火温度 ③延伸温度 ④变性时间 ⑤退火时间 ⑥延伸时间
（4）下图表示筛选获得的工程菌中编码α-淀粉酶的mRNA的部分碱基序列：

图中虚线框内mRNA片段包含 ______ 个密码子，如虚线框后的序列未知，预测虚线框后的第一个密码子最多有 ______ 种。
（5）获得工程菌表达的α-淀粉酶后，为探究影响酶活性的因素，以浓度为1%的可溶性淀粉为底物测定酶活性，结果如下：

缓冲液	50mmol/L Na₂HPO₄-KH₂PO₄				50mmol/L Tris-HCl				50mmol/L Gly-NaOH
pH	6.0	6.5	7.0	7.5	7.5	8.0	8.5	9.0	9.0	9.5	10.0	10.5
酶相对活性%	25.4	40.2	49.8	63.2	70.1	95.5	99.5	85.3	68.1	63.7	41.5	20.8

根据上述实验结果，初步判断该α-淀粉酶活性最高的条件为 ______ 。

难度：较易

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5．
某种荧光蛋白（GFP）在紫外线或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1-GFP融合基因（简称甲），并将其插入质粒PO，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。

回答下列问题：
（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒PO时，使用了两种限制酶，这两种酶是 ______ 。使用这两种酶进行酶切是为了保证 ______ ，也是为了保证 ______ 。
（2）将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色的荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了 ______ 和 ______ 过程。
（3）为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的 ______ 移入牛的 ______ 中，体外培养，胚胎移植等。
（4）为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定。在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的 ______ （填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”）作为PCR模板。

难度：较易

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6．基因工程技术包括一系列的分子生物学操作步骤．请回答下列问题：
（1）基因工程操作的核心步骤是 ______ ．
（2）cDNA文库的构建方法为 ______ ．
（3）限制酶、DNA连接酶和 ______ 是基因工程的基本操作工具．其中限制酶的特点是 ______ ．
（4）Mullis教授因发明PCR技术获1993年诺贝尔奖，PCR技术中需要的酶是 ______ ，若PCR进行30轮循环，理论上可获得 ______ 个基因片段．
（5）将目的基因导入动物受体细胞的方法是 ______ ．
（6）周光宇教授提出的花粉管通道法为我国的转基因抗虫棉作出重要贡献．请写出分子水平检测抗虫棉基因是否表达的方法 ______ 及个体水平鉴定的方法 ______ ．

难度：较易

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7．
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 ______ ．

难度：难

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8．

玉米自交系（遗传稳定的育种材料）B具有高产、抗病等优良性质，但难以直接培育成转基因植株，为使其获得抗除草剂性状，需依次进行步骤 I、II试验．
Ⅰ．获得抗除草剂转基因玉米自交系A，技术路线如图．

（1）为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是 ______ （单选）．
①Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点
②G基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点
③酶切后，G基因形成的两个黏性末端序列不相同
④酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同
A．①③B．①④C．②③D．②④
（2）如表是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果．据表可知，细胞脱分化时使用的激素是 ______ ，自交系 ______ 的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体．

激素结果自交系	2，4-D（2.0mg/L）	6-BA（0.5mg/L）	IBA（2.0mg/L）
激素结果自交系	愈伤组织形成率（%）	芽的分化率（%）	根的诱导率（%）
甲	99	13	90
乙	85	80	87
丙	88	83	12
丁	16	85	83

（3）农杆菌转化愈伤组织时，T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞．筛选转化的愈伤组织，需使用含 ______ 的选择培养基．
（4）转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长．含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能催化无色物质K呈现蓝色．用K分别处理以下愈伤组织，出现蓝色的是 ______ （多选）．
A．无农杆菌附着的未转化愈伤组织
B．无农杆菌附着的转化愈伤组织
C．农杆菌附着的未转化愈伤组织
D．农杆菌附着的转化愈伤组织
（5）组织培养获得的转基因植株（核DNA中仅插入一个G基因）进行自交，在子代含G基因的植株中，纯合子占 ______ ．继续筛选，最终选育出抗除草剂纯合自交系A．
II．通过回交使自交系B获得抗除草剂性状
（6）抗除草剂自交系A（GG）与自交系B杂交产生F₁，然后进行多轮回交（如图）．自交系B作为亲本多次回交的目的是使后代 ______ ．

（7）假设子代生活力一致，请计算上图育种过程F₁、H₁、H₂、H₃各代中含G基因植株的比例，并在图1中画出对应的折线图．若回交后每代不进行鉴定筛选，直接回交，请在图2中画出相应的折线图．

______
（8）如表是鉴定含G基因植株的4种方法．请预测同一后代群体中，4种方法检出的含G基因植株的比例，从小到大依次是 ______ ．

方法	检测对象	检测目标	检出的含G基因植株的比例
PCR扩增	基因组DNA	G基因	x₁
分子杂交	总mRNA	G基因转录产物	x₂
抗原-抗体杂交	总蛋白质	G基因编码的蛋白质	x₃
喷洒除草剂	幼苗	抗除草剂幼苗	x₄

对H_n继续筛选，最终选育出高产、抗病、抗除草剂等优良性状的玉米自交系．

难度：中等

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9．
编码蛋白甲的DNA序列（序列甲）由A、B、C、D、E五个片段组成，编码蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段组成，如图1所示．

回答下列问题：
（1）现要通过基因工程的方法获得蛋白乙，若在启动子的下游直接接上编码蛋白乙的DNA序列（TTCGCTTCT…CAGGAAGGA），则所构建的表达载体转入宿主细胞后不能翻译出蛋白乙，原因是 ______ ．
（2）某同学在用PCR技术获取DNA片段B或D的过程中，在PCR反应体系中加入了DNA聚合酶、引物等，还加入了序列甲作为 ______ ，加入了 ______ 作为合成DNA的原料．
（3）现通过基因工程方法获得了甲、乙、丙三种蛋白，要鉴定这三种蛋白是否具有刺激T淋巴细胞增殖的作用，某同学做了如下实验：将一定量的含T淋巴细胞的培养液平均分成四组，其中三组分别加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一组作为对照，培养并定期检测T淋巴细胞浓度，结果如图2．
①由图2可知，当细胞浓度达到a时，添加蛋白乙的培养液中T淋巴细胞浓度不再增加，此时若要使T淋巴细胞继续增殖，可采用的方法是 ______ ．细胞培养过程中，培养箱中通常要维持一定的CO₂浓度，CO₂的作用是 ______ ．
②仅根据图、图2可知，上述甲、乙、丙三种蛋白中，若缺少 ______ （填“A”“B”“C”“D”或“E”）片段所编码的肽段，则会降低其刺激T淋巴细胞增殖的效果．

难度：难

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10． (15分)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Amp^r或Tet^r中会导致相应的基因失活（Amp^r表示氨苄青霉素抗性基因，Tet^r表示四环素抗性基因）．有人将此质粒载体用BamHI酶切后，与用BamHI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，未被转化的和仅含有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的单菌落，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于 ______ ．

难度：易

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