知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．基因打靶技术是指利用外源性DNA与细胞DNA的相同或相似序列，在特定位点上进行替换，从而改变细胞遗传特性的方法。该技术可应用于解决人体对移植的猪器官产生的免疫排斥反应上，即利用基因打靶技术对猪细胞α-1，3半乳糖苷转移酶基因进行改造，以消除α-1，3半乳糖苷转移酶引起的免疫排斥。其主要过程如下：
第一步：从猪囊胚中分离出胚胎干细胞。
第二步：在与靶基因（需要改造的基因）相同的外源性DNA上，插入新霉素抗性基因，构建打靶载体。
第三步：打靶载体导入胚胎干细胞，与细胞DNA中的靶基因进行替换。
第四步：改造后的胚胎干细胞筛选、增殖等。
回答下列问题：
（1）选取猪胚胎干细胞作为基因改造的细胞，原因是胚胎干细胞在功能上具有______。
（2）该改造过程中，靶基因具体是指______；插入新霉素抗性基因需要的酶是______，插入该抗性基因的作用是______（答出两点）。
（3）改造后的胚胎干细胞经过诱导发生增殖和______分化，培育出不合成α-1，3半乳糖苷转移酶的特定器官，再经过一系列改造后为器官移植做准备。
（4）运用基因打靶技术进行基因改造的原理是______，该技术在一定程度上解决了人体移植器官的短缺难题。

难度：难

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2．
研究人员将人工丝蛋白基因导入到蚕卵内，对蚕卵的基因改造获得成功．含有人工丝蛋白的蚕茧发出绿色荧光，比正常的蚕茧更加轻薄．请回答下列问题：
（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．将人工丝蛋白基因导入到蚕卵体内，常用的方法是 ______ ．
（2）绿色荧光蛋白基因可以作为 ______ ，用于鉴别和筛选蚕卵中是否含有人工丝蛋白基因．
（3）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导人家蚕细胞．PCR技术利用的原理是 ______ ，该PCR 反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液（含Mg²⁺）、水、4种脱氧核苷酸、模板DNA、 ______ 和 ______ ．
（4）生物反应器培养家香细胞时会产生接触抑制，所以培养时通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以通过 ______ 来增加培养的细胞数量，也有利于空气交换．

难度：难

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3．
[选修3:现代科学技术专题]

基因编辑技术指对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA 片段的敲除、加入等．
CRSPRI/Cas9 系统基因编辑技术风靡全球实验至后，我国韩春雨研究团队提出NgAgo-gDNA 基因编辑工具，但却引起了科学界的质疑．为了探究NgAgo-gDNA 系统能否引发斑马鱼的Fabplla基因发生突变导致其眼睛发育缺陷，复旦大学和南通大学联合进行了研究．请回答下列问题．
（1）探究一：NgAgo-gDNA 系统能否使斑马鱼眼睛缺陷？
方法：首先推测构成NgAgo 蛋白的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，在试管中合成mRNA，并将其与单链gDNA 混合后注射到斑马鱼胚胎细胞中，进行胚胎培养．培养液需含有葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐、有机盐、维生素和＿＿＿＿＿＿＿＿等．小斑马鱼的形成＿＿＿＿＿（填“需要”或“不需要”）进行胚胎移植．单链gDNA 与Fabplla 基因的碱基互补配对与Fabplla 基因转录时的碱基互补配对相比，区别是＿＿＿＿＿＿
结果：实验组斑马鱼胚胎出现了严重的眼睛缺陷．
（2）探究二：斑马鱼眼睛缺陷是否是由Fabplla 基因发生突变引起的？
方法：从异常眼部表现型的斑马鱼胚胎细胞中提取Fabplla 基因，对其使用PCR 技术进行扩增，并研究该基因在斑马鱼胚胎发育中的功能．PCR 技术扩增Fabplla 基因时，需要提供模板、原料、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、引物等条件．将模板DNA 加热至90～95℃，该处理的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
结果：NgAgo-gDNA 系统引发的眼睛缺陷可通过外源添加Fabplla 基因的mRNA 来恢复，而且对Fabplla 基因测序结果发现其序列与对照组相同．
初步结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
（3）转基因技术是一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难．面对转基因技术可能产生的负面影响，公众不可避免地产生了疑虑，引发了人们在食物安全、生物安全和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿三个方面发生激烈的争论．

难度：难

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4．
埃博拉病毒（EBOV）是一种能引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热（EBHF）的烈性病毒，利用相应的生物学技术制备出抗EBOV的单克隆抗体，可快速检测EBOV。请回答下列问题：

（1）方法一：给小鼠注射纯化的EBOV蛋白，一段时间后，从小鼠的________中获取浆细胞，将获得的浆细胞与小鼠的________细胞融合，再经过至少________次筛选、检测，最终可获得所需的杂交瘤细胞。

（2）方法二：科学家从细胞中分离出无限增殖基因（prG），可将prG基因导入能产生抗EBOV抗体的小鼠浆细胞中，导入prG基因的浆细胞具有________的特点。

（3）以上两种方法获得的杂交瘤细胞或带有prG基因的浆细胞，可在________的环境、营养、适宜的________和一定的气体环境等条件下进行体外培养，以便源源不断的产生抗EBOV的单克隆抗体。

（4）方法二中，若用PCR扩增方法获取目的基因，则需要用到________酶，该方法能够成功获取目的基因的前提是________，以便合成引物。

难度：难

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5．
根据国际糖尿病联盟报告，在最近的10年中，全世界糖尿病的发生率呈逐年增长的趋势。糖尿病是由多种因素引起的代谢紊乱疾病，已成为继肿瘤、心脑血管疾病之后威胁人类健康和生命安全的第三位重大疾病。
下图是研究人员提出的治疗方法，请回答下列问题：

(1)核移植的受体细胞一般选用_____细胞。进行相关显微操作时，一般用微型吸管一并吸出细胞核和_____。

(2)细胞在体外培养时，除培养液提供必需的营养条件、适宜的温度和pH、气体环境外，还需要有无菌、无毒环境，为保证无菌、无毒环境，在培养液中通常要加入_____。此外，还应定期_____，以便清除代谢废物。

(3)现有一段人工合成的正常胰岛素基因的脱氧核苷酸序列，可利用PCR技术扩增正常胰岛素基因，该技术的原理是_____。

(4)定向诱导的本质是使重组细胞发生_____________。

难度：难

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6．
请回答下列有关基因工程的问题．

（1）基因工程操作的核心步骤是 _____________．若选择的限制酶切出的DNA片段是平末端，应选择___________进行连接．

（2）将目的基因导入到植物细胞采用最常用的方法是____________，该方法通常要把目的基因插入________的T﹣DNA中，这是利用T﹣DNA_______的功能．

（3）在基因工程操作中，若要在短时间内大量获取目的基因，可用_____扩增DNA，该技术的原理是____________________．

难度：难

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7．电影中，“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝，现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答：
(1)为保证实验成功，产生蛛丝蛋白的基因最好从________(填“基因组”或“cDNA”)文库中获取。若要获得大量的目的基因片段，可采用PCR技术进行扩增，扩增过程需使用__________________酶。
(2)在构建含蛛丝蛋白基因表达载体时，目的基因应与________基因的启动子等调控组件组合在一起；构建完成的基因表达载体需通过________技术导入羊的受精卵，获得重组细胞。
(3)若所得到的“蜘蛛羊”乳汁中没有检测到蛛丝蛋白，应先采用________技术检测“蜘蛛羊”乳腺细胞中是否含有________；若已确认此步成功，则应该继续检测是否________________。

难度：难

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8．
科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。

（1）由过程①获得的A为_____ ____。

（2）在核移植之前，必须先去掉受体卵母细胞的核，目的是______________________。受体应选用________期卵母细胞。

（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生______________，这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。

（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为__________________________________________。

难度：难

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9． Ⅰ．为研究肝癌致病机理，利用下图所示方法和基因工程获取相关癌基因以进一步研究。

（1）上图中，A过程需要用______酶，D过程需要回收______ （未杂交/杂交分子）的含³²P的cDNA单链，继而通过人工合成，获得______，并用其构建基因文库。

Ⅱ．上图是治疗性克隆时获取病人胚胎干细胞的过程。
（2）细胞①是病人的体细胞（如皮肤细胞），细胞②往往是处于______期的卵母细胞。图示方法一和方法二都使用了去核卵母细胞，主要是因为______。
（3）将分离出的胚胎干细胞放入有分化诱导因子的培养液中，诱导其分化成所需类型细胞或器官，完成该过程的实质是______。对于先天不能生成T细胞的免疫缺陷病人，需要诱导产生______ （填免疫器官）。

难度：难

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10．青光眼是导致人类失明的三大致盲眼病之一，其中发育性青光眼具有明显的家族遗传倾向。下面是某家系发育型青光眼的系谱图，请回答。

（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。根据上面的系谱图推测，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，分别将其导入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下表所示表示（

表示只含荧光蛋白基因的质粒片段；

表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）。

组别		1组	2组	3组	4组	5	6组
导入Hela细胞的质粒（局部）
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	无荧光	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______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，其结果如图所示。

分析可知，发育型青光眼的发病原因是基因中的碱基对发生了改变，即______，最终导致M蛋白的
______发生了改变。

难度：难

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