知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．
白僵菌可感染农业害虫，因而可用来防治农业害虫。由于白僵菌对草丁膦（一种除草剂）敏感，且杀死害虫的能力较弱，科研人员将Bar基因（抗除草剂基因）和毒蛋白基因导入白僵菌进行基因工程改造，流程如图所示：

（1）从苏云金芽孢杆菌中获取的毒蛋白基因，通过PCR技术可在体外大量扩增。该扩增过程需要提供
______ 种引物，所需添加的酶是 ______ 。
（2）图中形成重组质粒1时需要的限制酶是 ______ ；形成重组质粒2除了需要限制酶XbaⅠ外，还需要 ______ 酶。
（3）将重组质粒2导入经 ______ 处理成为感受态的白僵菌，一段时间后用含有 ______ 的平板培养基进行筛选，获得含有Bar基因的重组白僵菌。
（4）为了判断重组白僵菌的杀虫效果，科研人员接下来应该 ______ 。

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2．
野生型棉花品种Z16中转入抗虫基因BT基因后获得转基因抗虫棉品种Z30，某农科所在相同条件下培养棉花品种Z16和Z30，在苗期后期测定叶片光合作用及植株的有关生理特性，所得结果如图所示．请据图回答问题：
注：
①核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP 羧化酶）是暗反应的关键酶之一；
②Pn：净光合速率（即以每平方米叶面每秒钟吸收CO₂的速率为参照依据，单位为 μmol m^-2 s^-1；
③太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量称为光合有效辐射，简称PAR．

（1）由图1推测，与野生型棉花品种Z16相比，转基因棉花Z30 的干物质量 ______ ，其原因是 ______ ．
（2）图1中的A点代表转基因棉花Z30曲线与纵坐标的相交点，若A点对应的数值为-0.8，该数值的含义为 ______ ．若不考虑环境因素对呼吸作用的影响，那么当光合有效辐射（PAR）为400μmol m^-2•s^-1时，Z30叶片固定CO₂的速率为 ______ μmol m^-2•s^-1．
（3）图2中色素1的名称是 ______ ，分布在叶绿体的 ______ 上．比较图2和3可知，野生型棉花品种Z16与转基因棉花Z30光合作用速率出现差异的主要因素是 ______ ，从而影响了光合作用 ______ 阶段的反应速率．

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3．
如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解．请据图回答：

（1）步骤①用到的生物工程技术是 ______ ．
（2）细胞③是囊胚的 ______ 中分离得到的，在功能上具有 ______ ，对该细胞进行定向诱导分化，通常需要加入 ______ ，例如牛磺酸等．
（3）步骤④常用的方法是 ______ ，这一步骤的操作对象如果是植物细胞，我国科学家独创的一种方法是 ______ ．
（4）上述治疗方法在基因工程的水平上可以称为 ______ ，基因治疗，也可以称为“治疗性克隆”，我国政府对此的态度是 ______ ．

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4．分析下列有关基因工程材料，据图回答：
降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等．人的降钙素活性很低，半衰期较短．某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，将能人工合成降钙素的DNA与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达．

（1）如图1示人工合成降钙素DNA的过程．从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA．从功能看，Klenow酶是一种 ______ 酶，合成的双链DNA有 ______ 个碱基对．
（2）如图2示利用基因工程获得产品的过程．获取目的基因的方法除图1显示的方法外还有 ______ ．
（3）对图2中a点的操作方法为 ______ ．
（4）获得的双链DNA经酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证．
1）大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它 ______ ．
2）要进行重组质粒的鉴定和选择，大肠杆菌质粒需要含有 ______ ．
（5）对符合设计要求的重组质粒进行酶切，已知限制酶I的识别序列和切点是-G^↓GATCC-，限制酶II的识别序列和切点是-^↓GATC-．请写出大肠杆菌质粒被限制酶I切割后所形成的DNA片段两个末端的碱基序列 ______ ．

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5． Hedgehog基因（H）广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物中，在胚胎发育中起重要作用．我国科研工作者利用基因敲除和核酸分子杂交技术研究了H基因在文昌鱼胚胎发育中的作用．
（1）在脊椎动物各个不同类群中，H基因的序列高度相似．H基因高度保守，是由于该基因的突变类型在 ______ 中被淘汰．
（2）研究者使用了两种TALE蛋白对文昌鱼的H基因进行敲除．TALE蛋白的结构是人工设计的，蛋白质的中央区能够结合H基因上特定的序列，F区则能在该序列处将DNA双链切开，如图1所示．

①根据TALE蛋白的功能设计出其氨基酸序列，再根据氨基酸序列对应的 ______ 序列推测出编码TALE蛋白的DNA序列，人工合成DNA序列之后再以其为模板进行 ______ 生成mRNA．
②将两种mRNA用 ______ 法导入文昌鱼的卵细胞中，然后滴加精液使卵受精．此受精卵发育成的个体为F₀代．
③F₀代个体细胞内被两种TALE蛋白处理过的DNA重新连接后，H基因很可能因发生碱基对的 ______ 而丧失功能，基因丧失功能则被称为“敲除”．
（3）提取F₀代胚胎细胞DNA，克隆H基因，用 ______ 进行切割，电泳后用放射性同位素标记的H基因片段为探针进行DNA分子杂交，实验结果如图2所示．图中样品 ______ 代表的F₀个体中部分H基因已被敲除．研究者发现，在F₀个体产生的所有配子中，通常只有部分配子的H基因被敲除，可能的原因是 ______ ．
（4）将F₀代与野生型鱼杂交，再从F₁代鱼中筛选出某些个体相互交配，在F₂代幼体发育至神经胚期时进行观察和计数，结果如表所示．
F₂中正常幼体数 F₂中畸形（无口和鳃，尾部弯曲）幼体数
第一组 101 29
第二组 106 33
第三组 98 31
根据杂交实验结果可知，F₁代鱼中筛选出的个体均为 ______ （杂合子/纯合子），H基因的遗传符合 ______ 定律．随着幼体继续发育，进一步检测到的各组中正常个体数与畸形个体数的比例将会 ______ ．

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6．近年来研究发现，H5亚型禽流感能突破种间屏障感染人类．因此，在流感疫苗开发中考虑对人流感和禽流感主要亚型进行共预防具有重要意义．科研人员针对人流感病毒H3以及禽流感病毒H5进行了相关研究．
（1）H蛋白是构成流感病毒的主要成分，可以作为 ______ 制成疫苗，接种到小鼠体内，使小鼠产生 ______ 免疫．
（2）研究人员利用p质粒构建p-H5/H3共表达的重组质粒（如下图）．设计思路是：获得H5基因和H3基因，先将H5基因整合到p质粒（仅含有NheⅠ和XhoⅠ酶切位点）上，再将H3基因插入，获得重组质粒．为达到实验目的，需要在目的基因两端引入酶切位点，在H5基因两端需要引入 ______ 酶切位点．

（3）为研究共表达重组质粒的免疫效果，研究人员在第0、21和35天给实验组小鼠注射一定浓度的重组质粒p-H5/H3，对小鼠进行免疫；对照组处理是 ______ ．分别测定实验组和对照组的抗体含量．随着免疫次数的增加，实验组小鼠体内针对H5和H3的抗体浓度迅速增加，说明p-H5/H3免疫后诱导小鼠产生了针对H5和H3的 ______ 免疫．
（4）研究人员分离了实验组小鼠的脾脏淋巴细胞，分别加入 ______ 进行特异性刺激，发现p-H5/H3免疫后T淋巴细胞增殖明显，且产生了大量的干扰素，说明免疫后诱导小鼠产生了 ______ 免疫．
（5）科研人员研制的p-H5/H3DNA疫苗与传统疫苗相比具有的优点是 ______ （至少写出两点）．

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7．回答下列有关生物工程的问题．
糖尿病是一类严重代谢疾病，科学家正研究各种方法欲从根本上彻底治疗糖尿病．如图显示的是体外培养人体胚胎干细胞，诱导其产生胰岛细胞进行糖尿病治疗的部分过程．

（1）如图中，从早期胚胎中分离并进行培养的是 ______ （A/B）细胞，该细胞与发育成患者的受精卵相比 ______ （多选）．
A．细胞核中所含遗传信息不同         B．分裂方式不同
C．都具有全能性                     D．都能自我更新
（2）如图中，进行核移植操作需要 ______ （多选）．
A．显微镜        B．持卵管        C．注射器        D．限制酶
（3）将用如图方法获得的胰岛细胞移植入患者体内，可以治疗患者．据此判断此患者患的是 ______ 型糖尿病．
在胰岛B细胞中，当胰岛素原向胰岛素转变的过程中，furin酶可以识别并切除胰岛素原分子中特定的氨基酸序列，从而完成胰岛素的加工，产生具有生物活性的胰岛素．某些糖尿病患者体内合成的胰岛素原结构异常，不能正常完成上述过程．
基因治疗该类患者的方法之一是：将胰岛素基因导入胰岛B细胞以外的细胞，同时导入一些调节因子刺激该细胞再生，使之成为能分泌具生物活性胰岛素的新B细胞．
（4）形成胰岛素的过程中，furin酶能识别并切除相关氨基酸序列，由此推测，该酶的功能更接近于 ______ ．
A．氧化分解酶              B．逆转录酶
C．限制酶                  D．DNA连接酶
（5）欲使胰岛素基因的表达产物在新的B细胞中能被加工，产生生物活性，正确的操作是 ______ ．
A．导入胰岛素基因时，同时导入furin酶基因
B．导入胰岛素基因后，加入furin酶
C．使胰岛素基因的表达产物中含furin酶切位点
D．改造furin酶基因，使其丧失识别和切除功能．

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8．利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段．第一阶段，将人的基因转入细菌细胞；第二阶段，将人的基因转入小鼠等动物的细胞．前两个阶段都是进行细胞培养，提取药物．第三阶段，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物．
（1）将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控制 ______ ．
（2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都具有双螺旋结构，都是由四种 ______ 构成，基因中碱基配对的规律都是 ______ ．
（3）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时，需要经过 ______ 和翻译两个步骤．在翻译中需要的模板是 ______ ，原料是氨基酸，直接能源是ATP，搬运工兼装配工是 ______ ，将氨基酸的肽键连接成蛋白质的场所是 ______ ．

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9．请回答与转基因小鼠的培育过程相关的问题．
（1）获取外源基因常用的工具酶是 ______ ，若需在短时间内获得大量的某种外源基因，通常采用 ______ 技术．
（2）在供体雌鼠发情周期的某一阶段，用 ______ 激素处理促使卵巢里大量卵泡成熟并排出，称为超数排卵．在让供体母鼠与健康公鼠交配的同时，让代孕母鼠与结扎公鼠进行交配，使代孕母鼠与供体母鼠的生理条件达到同步或者一致，称为 ______ 处理．
（3）将基因表达载体导入受精卵常用的方法是 ______ ．
（4）将注射有外源DNA的受精卵移人发育培养液中继续培养至桑椹胚或 ______ ，再进行胚胎移植．进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和 ______ ．
（5）待代孕母鼠产出幼仔后，取幼鼠尾巴细胞提取基因组DNA，可用 ______ 法等分析以确定是否为转基因鼠．

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10．抗虫稻是一种被导入了bt毒蛋白的转基因稻，图是获取目的基因的流程：

回答下列问题
（1）图中基因组文库 ______ （小于/等于/大于）cDNA文库，B过程需要的酶是 ______ ；A、C过程中 ______ （可以/不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株．
（2）构建基因表达载体时用限制酶切割DNA后可能产生黏性末端，也可能产生平末端，后者需用 ______ （E•coil/T₄） DNA连接酶通过催化 ______ 键使目的基因与质粒连接起来，为了检测目的基因是否成功翻译，可能需要用 ______ 做探针来检测是否转录出mRNA．
（3）抗虫水稻的培育还需要借助 ______ 技术才能得到完整植株，培育过程中的受体细胞可以选用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是 ______ ．
（4）上述基因工程中的核心步骤是 ______ ，其目的是使目的基因在 ______ 中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用．
（5）稻蟹种养是根据稻养蟹、蟹养稻、稻蟹共生的理论，在稻蟹种养的环境内，蟹能清除田中的杂草，吃掉害虫，排泄物可以肥田，促进水稻生长；而水稻又为河蟹的生长提供丰富的天然饵料和良好的栖息条件，互惠互利，形成良性的生态循环．生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 ______ 和 ______ 等原理．

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	F₂中正常幼体数	F₂中畸形（无口和鳃，尾部弯曲）幼体数
第一组	101	29
第二组	106	33
第三组	98	31