知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．苯丙酮尿症是常见的遗传病，在正常人体中苯丙氨酸存在两个代谢途径，其一是苯丙氨酸羟化酶（PAH）催化苯丙氨酸转变成酪氨酸，其二是通过另外一条途径生成苯丙酮酸。
（1）苯丙酮尿症患者是由于正常的PAH基因突变，使得PAH缺乏导致______积累过多而中毒。苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸进入脑细胞的过程都由L氨基酸转运体完成，当体内有大量苯丙氨酸时，进入脑细胞的酪氨酸和色氨酸______，会引发一系列神经病理学改变。
（2）我国科研人员对大量苯丙酮尿症患者进行基因检测，共发现175 种致病突变分布于
PAH基因中，其中第 7 突变位点发生频率最高，然后依次为11、6、12、3、5，该检测结果体现了基因突变的特点是______。在众多研究对象中有一对表现型正常的夫妻，生了一个苯丙酮尿症的女儿，由此可以推断苯丙酮尿症属于______ 遗传病，该夫妻再生一个孩子患苯丙酮尿症的概率是______。
（3）科研人员采用一种新型的突变检测技术确定胎儿是否具有苯丙酮尿症致病基因，需要正常型和突变型两种序列作为对照。下面为用正常型序列构建突变型序列的过程，如图为PAH基因位于7号位点突变前的野生型序列，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三部分：
5’---CCGTGT………………CTCGCA………………ATGCCT---3’
3’---GGCACA………………GAGCGT………………TACGGA---5’
ⅠⅡⅢ
科研人员欲将Ⅱ部分的第三个碱基对C∥G变为T∥A碱基对。构建该突变型序列包括四步：
①第一步是将引物与野生型序列复性，扩增出Ⅰ-Ⅱ部分片段X，该步骤应该选择的引物是______（从下列4个选项中选择）；第二步是用同样的方法扩增出Ⅱ-Ⅲ部分片段Y；
a．5′-TGCAAG-3′b.5′-CTTGCA-3′c.5′-GGCACA-3′d.5′-CCGTGT-3′
②第三步是将______片段、Taq酶、原料、缓冲液等混合，在高温条件下变性，再经过复性和延伸，可得到突变序列；
③第四步将含所需突变位点的DNA片段PCR后电泳纯化回收，与载体连接构建______，然后在一定条件下与感受态细胞混合，完成转化过程。
（4）基于上述资料和研究，分别提出缓解患儿症状和减少患儿出生的策略______。

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2．放射治疗是一种有效的治疗肿瘤的方法，Egr-1基因启动子能在电离辐射诱导下启动并诱导其下游基因表达。某科研小组将有抗肿瘤作用的细胞因子（IFNγ）基因连接到Egr-1基因启动子上，通过X射线诱导IFNγ基因表达增强，以达到杀伤肿瘤细胞的目的。如图表示重组质粒的构建过程，请回答下列问题：
（1）启动子位于基因首端，是识别和结合______的部位。cDNA是以______为模板直接合成的。
（2）利用PCR技术扩增目的基因的原理是______，据图分析，构建重组质粒时，需要用______切割质粒。与E・coliDNA连接酶相比T₄DNA连接酶独特的作用是______。
（3）基因工程是指将自然界中已有的一种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者可以产生它本不能产生的蛋白质。而被称为第二代基因工程的蛋白质工程是指______。

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3．
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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4．
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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5．
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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6．
登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。
（1）将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的 ______ 细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出 ______ 、 ______ 和 ______ 。
（2）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F₁群体中A基因频率是 ______ ，F₂群体中A基因频率是 ______ 。
（3）将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置（如图），将该纯合的转基因雄蚊释放到野生群体中，群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代 ______ ，原因是 ______ 。

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7．
科学家将蜘蛛的蛛丝蛋白基因导入山羊体内，得到转基因山羊，使羊奶中含有一种独特的蛛丝蛋白，生产原理见图。请回答：

(1)将蛛丝蛋白基因和质粒通过甲过程形成的X物质为_____,需要的工具酶是___________________。如果选取的受体细胞为体细胞，一般通过________法将甲导入进受体细胞。当在培养过程中出现接触抑制现象时，需要进行______培养。要使重组细胞具有发育的全能性，乙过程需要的技术操作是________。
(2)下列关于丙过程的叙述，正确的是______。

A．该过程为动物细胞培养，目的是获得更多的重组细胞

B．该过程所用培养液的成分往往是相同的

C．该过程在无菌条件下进行，需要提供CO₂来调节pH

D．通过现代生物技术可以将重组细胞在体外培养成山羊个体

(3)为了快速繁殖转基因山羊，还可在丁过程前将早期胚胎培养到__________阶段，再进行_______，经培养后再分别移植到_______的代孕母羊的__________部位。

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8．现代生物工程技术推动了医药学、免疫学等领域的发展，依据现代生物工程技术的相关知识和原理回答下列问题：
（1）利用基因工程技术实现胰岛素的批量生产是目前糖尿病治疗的新思路，该过程中的关键操作环节是______，该环节目的是使胰岛素基因______，同时，使其能够表达和发挥作用。
（2）单克隆抗体的制备中，将经抗原免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，再用特定的选择性培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞后，还需进行______培养和抗体阳性检测，经过多次筛选，就能获得能分泌单一抗体的杂交瘤细胞。最后获得的杂交瘤细胞只能产生一种单一抗体的原因是______。
（3）在胚胎工程中，胚胎移植前，通过______技术可获得较多胚胎；移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是______。

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9．家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。
（1）进行转基因操作前，需用______酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。
（2）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的______和______之间。
（3）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg²⁺）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、______和______。
（4）利用生物反应器培养家蚕细胞时，的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以______增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。
（5）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是______、基因表达载体的构建、______和______。

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10．核酸分子杂交技术可以用来比较不同核酸的分子差异，当两核酸分子单链具有互补的碱基序列时，能配对形成杂合双链，没有互补碱基序列的部位会形成游离单链区。
某基因A中因插入了一段外来的DNA序列，而突变为基因a，导致表达的蛋白质异常。现有两条链均被标记的基因A、两条链均未被标记的基因a、基因A转录成的mRNA，请利用核酸分子杂交技术，漫计实验验证基因A突变为基因a是由于碱基序列增添所致，且增添部位只有一个。（要求写出实验思路、预期结果）______

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