知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．
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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2．

为了获得较多、较纯、较完整的甜菜总DNA,科研人员比较了A方法(通过CTAB裂解细胞,并与蛋白质形成复合物)、B方法(通过SDS裂解细胞释放核DNA,使蛋白质变性)、C方法(通过高盐沉淀蛋白质)从嫩叶、块根中提取总DNA的效果,主要实验步骤和相关检测结果如下,其中氯仿—异戊醇不溶于水且密度均大于水,DNA不溶于氯仿—异戊醇,蛋白质等溶于氯仿—异戊醇。分析回答:

主要提取过程
①将液氮冷冻的组织研磨成粉末
↓
②分别用A、B、C三种不同方法处理
↓
③DNA粗提液在65 ℃水浴保温60 min,搅拌均匀
↓
④加氯仿—异戊醇,离心取　?　,加冷酒精,收集沉淀
↓
⑤加入RNA酶,37 ℃水浴保温20 min,重复步骤④
↓

⑥将沉淀室温干燥后,溶于超纯水中,-20 ℃保存备用

结果检测

组织	方法	组别	OD₂₆₀/OD₂₃₀	OD₂₆₀/OD₂₈₀	得率/(μg·mg^-1)
嫩叶	A方法	A1	1.970	1.821	0.105
	B方法	B1	1.973	1.719	0.096
	C方法	C1	1.647	1.568	0.082
块根	A方法	A2	1.888	1.888	0.029
	B方法	B2	1.811	1.682	0.030
	C方法	C2	1.376	1.320	0.020

注: ①纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₃₀值约为2.0,过低表明小分子物质残留较多;②纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₈₀值约为1.8,若比值大于1.8表示存在RNA残留,若小于1.8表示存在蛋白质残留。③得率是指每毫克组织所提取的DNA量。

(1) 步骤③将DNA粗提液在65 ℃水浴保温60 min的目的是。步骤④“?”表示。步骤⑤中加RNA酶的作用是　。

(2) 影响DNA纯度的物质主要有。提取的DNA中RNA残留较多的方法是。以嫩叶为材料提取DNA的得率较高,原因是。

(3) 电泳可以直观对比DNA的完整性,分子大小不同的DNA在凝胶上迁移速率不同,从而产生不同的条带。下图是上述实验中提取到的总DNA凝胶电泳结果,其中M是已知大小的不同DNA的混合物。实验结果显示A、B方法提取的总DNA电泳结果只有一条带,而C方法有明显的“拖尾”现象。

①只出现一条带的原因是。

②出现“拖尾”现象的原因是。

难度：难

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3．
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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4．
科学家发现，细菌DNA序列中储存了很多来自不同噬菌体的小片段DNA（被称为CRISPR），功能如图1．哺乳动物细胞内不具有该基因片段和相关功能．真核细胞内的DNA出现断裂后，细胞具有结合同源DNA并以其为模板修复断裂DNA的功能，过程如图2．

（1）据图1可知，同种噬菌体再次侵染时，细菌的Cas基因及小片段DNA表达产物组成一种复合物，将入侵的噬菌体DNA切断使其失效．在该过程中，复合体上的crRNA起到 ______ 的作用，进而Cas9蛋白起切割噬菌体DNA的作用．由此可见，细菌这种抵抗噬菌体的功能相当于哺乳动物体内的 ______ 功能（填“非特异性免疫”或“特异性免疫”）．
（2）结合图1和图2所示过程的原理，实验人员成功将基因A精确导入到绒山羊细胞内甲、乙两个基因之间，并和绿色荧光蛋白基因一起表达，避免了传统基因工程所引发的目的基因随机插入宿主细胞的安全问题．该技术称为CRISPR/Cas9基因编辑技术，其操作步骤如下：
第一步，切割．在一个基因表达载体上需要加入根据 ______ 和 ______ 序列设计合成的DNA片段，从而实现精准切割绒山羊DNA；
第二步，连接．另一个基因表达载体上需要加入甲基因片段、乙基因片段、A基因、绿色荧光蛋白基因四种DNA片段，以作为修复断裂DNA的模板，这4种基因片段在载体上的排列顺序应是 ______ ．
A．甲基因一乙基因一A基因一绿色荧光蛋白基因
B．甲基因一A基因一乙基因一绿色荧光蛋白基因
C．乙基因一A基因一甲基因一绿色荧光蛋白基因
D．甲基因一A基因一绿色荧光蛋白基因一乙基因
（3）除了精确导入目的基因外，推测“CRISPR/Cas9基因编辑技术”还能实现的功能有 ______ （多选）
A．去除细胞内的特定基因 B．使细胞发生基因突变
C．使细胞发生基因重组 D．使细胞发生染色体变异．

难度：难

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5．
内皮素（ET）是一种含21个氨基酸的多肽，与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系．研究发现内皮素功能异常与内皮素主要受体ET_A有关，科研人员通过构建表达载体，实现了ET_A基因在细胞中高效表达．其过程如下（图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的识别序列为CCC^↓GGG，限制酶XhoⅠ的识别序列为C^↓TCGAG）．据图回答下列问题：

（1）图中ET_A基因能够在大肠杆菌细胞内表达的原因是 ______ ．
（2）过程①中需要用 ______ 酶处理，过程③中，限制酶XhoⅠ切割DNA形成的黏性末端是 ______ ．用两种限制酶切割，获得不同的黏性末端，其主要目的是 ______ ．
（3）图中的基因表达载体至少还缺少 ______ ，鉴定ET_A基因是否导入受体细胞需要用放射性同位素或荧光分子标记的 ______ 作探针．
（4）已知荧光显微镜可以通过检测荧光的强度来判断SNAP基因是否表达及表达量．因此，利用SNAP基因与ET_A基因结合构成融合基因，目的是 ______ ．
（5）人皮肤黑色素细胞上有内皮素的特异受体，内皮素与黑色素细胞膜上的受体结合后，会刺激黑色素细胞的增殖、分化并激活酪氨酸酶的活性，从而使黑色素增加．美容时可以利用注射ET_A达到美白祛斑效果，原因是 ______ ，从而抑制了黑色素细胞的增殖和黑色素的形成．

难度：难

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6．

为了获得较多、较纯、较完整的甜菜总DNA，科研人员比较了A方法（通过CTAB裂解细胞，并与蛋白质形成复合物）、B方法（通过SDS裂解细胞释放核DNA，使蛋白质变性）、C方法（通过高盐沉淀蛋白质）从嫩叶、块根中提取总DNA的效果，主要实验步骤和相关检测结果如下，其中氯仿-异戊醇不溶于水且密度均大于水，DNA不溶于氯仿-异戊醇，蛋白质等溶于氯仿-异戊醇．分析回答：
①将液氮冷冻的组织研磨成粉末
↓
②分别用A、B、C三种不同方法处理
↓
③DNA粗提液在65℃水浴保温60min，搅拌均匀
↓
④加氯仿-异戊醇，离心取？，加冷酒精，收集沉淀
↓
⑤加入RNA酶，37℃水浴保温20min，重复步骤④
↓
⑥将沉淀室温干燥后，溶于超纯水中，-20℃保存备用
结果检测

组织	方法	组别	OD₂₆₀/OD₂₃₀	OD₂₆₀/OD₂₈₀	得率/μg•mg^-1
嫩叶	A方法	A1	1.970	1.821	0.105
	B方法	B1	1.973	1.719	0.096
	C方法	Cl	1.647	1.568	0.082
块根	A方法	A2	1.888	1.888	0.029
	B方法	B2	1.811	1.682	0.030
	C方法	C2	1.376	1.320	0.020

注：①纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₃₀值约为2.0，过低表明小分子物质残留较多；②纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₈₀值约为1.8，若比值大于1.8表示存在RNA残留，若小于1.8表示存在蛋白质残留．③得率是指每毫克组织所提取的DNA量．
（1）步骤③将DNA粗提液在65℃水浴保温60min的目的是 ______ ．步骤④“？”表示 ______ ．
步骤⑤中加RNA酶的作用是 ______ ．
（2）影响DNA纯度的物质主要有 ______ ．提取的DNA中RNA残留较多的方法是 ______ ．为材料提取DNA的得率较高，原因是 ______ ．
（3）电泳可以直观对比DNA的完整性，分子大小不同的DNA在凝胶上迁移速率不同，从而产生不同的条带．如图是上述实验中提取到的总DNA 凝胶电泳结果，其中M是已知大小的不同DNA的混合物．实验结果显示A、B方法提取的总DNA电泳结果只有一条带，而C方法有明显的“拖尾”现象．

①只出现一条带的原因是 ______ ．
②出现“拖尾”现象的原因是 ______ ．

难度：难

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7．
【生物一选修3现代生物科技专题】
    请结合所学知识及相关信息回答下列问题：
（1）基因工程常用限制性核酸内切酶切割DNA分子，切割后产生的DNA片段的末端类型有             和平末端。
（2）面对转基因技术的利弊，我们应持有的正确做法                           。
下列关于现代生物工程技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是：    。
A．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒
B．运用DNA重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器
C．我国的政策是禁止进行生殖性克隆人
D．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存
（3)设计试管婴儿技术与为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术主要区别是植入前对胚胎进行                   。
（4）PCR技术是一种DNA的扩增技术。该过程除需目的基因和原料（包括 dATP、 dGTP、           、         ）之外还需提供   种引物和热稳定DNA聚合酶。进行PCR时需加热至90～95℃然后冷却至55～60℃，此操作的目的                                 。
（5）DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同。在2mol/LNaCl溶液中，DNA溶解，部分蛋白质盐析生成沉淀；在       mol/LNaCl溶液中时，DNA析出。在沸水浴的条件下，DNA溶液遇     试剂会被变成蓝色的特性，可以鉴定提取的DNA。

难度：难

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8．
某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：

材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下保存24h。

DNA粗提取：

步骤一：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液（含洗涤剂和食盐），充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。

步骤二：先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。

步骤三：取6支试管，分别加入等量的   （填溶液名称及浓度）溶液溶解上述絮状物。

步骤四：：在上述试管中各加入4mL 试剂。混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：

分析上述实验过程，回答下列问题：

（1）该探究性实验课题名称是   。

（2）步骤一中研磨液中洗涤剂的作用是，食盐的作用是   。

（3）步骤二中“缓缓地”搅拌，这是为了，所加酒精溶液需冷却的原因之一是低温抑制   的活性，可以防止DNA降解。

（4）上述实验中步骤三，步骤四的空缺依次分别为   、。

（5）实验表明，获取的DNA量最多。

难度：难

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9．
图为利用鸡血细胞进行DNA粗提取和鉴定实验的部分操作示意图，请分析回答：

（1）上述图示中，该实验的正确操作顺序是 ______ （用序号与箭头表示）．
（2）在提取过程中使用不同浓度的NaCl溶液的目的是 ______ ．
（3）步骤①的目的是 ______ ，其依据原理是 ______ ，提高酒精使用效果的措施是 ______ ．
（4）DNA可用 ______ 试剂鉴定，沸水浴后的颜色反应为．
（5）实验室还可以利用香蕉等植物样品提取DNA，利用植物组织提取DNA时，须先破碎细胞，破碎细朐时需添加食盌和 ______ 进行研磨，添加该物质的目的是 ______ ，而加入食盐的目的是 ______ ．

难度：难

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10．
如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验过程中的一些重要操作示意图，请分析回答有关问题：

（1）正确的操作顺序是 ______ （用字母和箭头表示）．
（2）如图C、E步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是 ______ 和 ______ ．
（3）如图A步骤中所用酒精必须是经过 ______ 的才能使用，该步骤的目的是 ______ ．
（4）为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加 ______ 试剂后沸水浴，如果出现 ______ 则证明该丝状物的主要成分为DNA．

难度：难

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