知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．干扰素是抗病毒的特效药，干扰素基因缺失的个体，免疫力严重下降．科学家设计了以下流程，利用胚胎干细胞（ES细胞）对干扰素基因缺失的患者进行基因治疗．根据所学的知识，结合图中相关信息，回答以下问题：

（1）上图中进行的是    （填“体内”或“体外”）基因治疗，该过程利用的生物工程技术手段有动物细胞培养技术、早期胚胎培养技术、转基因技术和    等．
（2）ES细胞是由早期胚胎或    中分离出来的一类细胞，利用其具有    性，可以将其培养成人体各种组织器官．
（3）步骤③中，需要构建含有干扰素基因的    ，该结构除了复制原点外，至少包含    和干扰素基因等；为检测干扰素基因是否表达，可以采用    的方法．

难度：中等

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2．（1）凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶．从牛胃液中分离到的凝乳酶以催化能力强而被广泛应用，研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中．

①科学家已经测出该酶的氨基酸序列，因此可以通过DNA合成仪用    方法来获取目的基因．获得目的基因后，常利用PCR技术（    反应）在体外将其大量扩增．
②目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是    ．
③工业化生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，现多采用重组毛霉或重组的酵母菌来生产，毛霉或酵母菌作为受体细胞的优势是    ．
④研究发现，如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍．科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是    ．
（2）胚胎移植是指将良种雌性动物配种后的    ，或者通过    及其他方式得到的胚胎，移植到    的其他雌性动物体内，使之继续发育成为新个体的技术．胚胎移植的基本程序主要包括    ，配种或进行人工授精（人工受精前，精子需    处理），对胚胎的收集、检查、培养或保存，    ，以及移植后的检查等步骤．
（3）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理（至少答三项）：    ．

难度：中等

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3．多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果胶使细胞壁破损．成熟的番茄果实中，PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜．利用基因工程减少PG基因的表达，可延长果实保质期．科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如下图．据图分析并回答下列问题：

（1）形成的PG反义质粒叫做    ，它的构建过程是基因工程的核心，需要用到的工具酶有    ．若已获取PG的mRNA，可通过     获取PG基因．
（2）重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是    ，要实现此目的，还可以用    法．
（3）要获取番茄的原生质体，通常要用到    酶．用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有    的培养基进行筛选．将其置于质量分数约为0.3g/ml的蔗糖溶液中，观察细胞的    现象来鉴别细胞壁是否再生．
（4）由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与    （“①天然的PG基因/②天然的PG基因转录的mRNA”填序号）互补结合，因此可抑制PG基因的正常表达．若观察到番茄果实的保质期    ，则可确定转基因番茄培育成功．
（5）将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株，还需要用    技术；其中，愈伤组织经    形成完整植株．

难度：中等

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4．我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛．目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品，大致过程如图所示：

（1）哺乳动物的体外受精主要包括[a]    、[b]    和受精等几个主要步骤．若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射    ，使其排出更多的卵子．
（2）在过程C中需要用到的工具酶有    ．要使人的药用蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、    、标记基因等部分．
（3）d过程常用的方法是    ，e过程的名称为    ．
（4）若要一次获得多只完全相同的转基因牛，应采用    技术，通常选择    的桑椹胚或囊胚．
（5）早期胚胎发育的几个阶段：受精卵→    期→桑椹胚→囊胚→    ．

难度：中等

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5．回答下列有关生物工程的问题．
材料1抗体的制备经历了细胞学层面和分子学层面两种合成途径的研究．下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图．

普通质粒V1基因大肠杆菌免疫后的人体分离细胞AmRNA③结构甲抗体⑤细胞增殖抗体⑥Y细胞①②④
（72）在获取抗体之前，需要向健康人体注射特定抗原（如乙肝疫苗），并且每隔一周重复注射一次．免疫学称细胞A为    ，该细胞在人体主要介导    免疫．
（73过程①至②获取的抗体称为    ，其中①是    过程，Y细胞称为    ．
材料2 上图中，结构甲的建构可用下图1和2表示．图1表示含有目的基因的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为如表所示．
限制酶 MspⅠ BamHⅠ MboⅠ SmaⅠ
识别序列及切割位点

（1）若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，其产物长度为    ，    ，    ．
（2）若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d．从杂合子中分离出图1及对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有    种不同长度的DNA片段．
（3）上述结构中的建构过程可知，在限制酶作用下得到的产物有多种，生产上多采用    技术来降低目的基因分离提取的难度，也有利于限制酶的回收和再利用．
（4）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行拼接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是    ．在导入重组质粒后，为了筛选出含有重组质粒的大肠杆菌，一般需要添加    的    （固体/液体）培养基进行培养．在培养前，培养基必须先经过灭菌，所用的方法是        ；采用    的方法接种以获得单菌落后继续筛选．

难度：中等

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6． Bruton综合症是一种先天性B细胞免疫缺陷病，在B细胞活化早期，酪氨酸蛋白激酶基因发生突变，导致B细胞不能正常形成．该病为h基因控制的单基因遗传病，该基因和正常基因H中的某一特定序列经BclⅠ酶切后，可产生大小不同的片段（如图1，bp表示碱基对），据此可进行基因诊断．图2为某家庭该病的遗传系谱图，已知Ⅰ₁不携带该病致病基因．请回答：

（1）Bruton综合症的遗传方式为    ．
（2）h基因特定序列中BclⅠ酶切位点消失的原因是    ．
（3）Bruton综合症患者虽然免疫力低下，但对病毒、某些真菌等胞内寄生物仍具有一定的抵抗力，原因是    ．
（4）对Ⅰ₂进行基因诊断，用BclⅠ完全酶切后，可出现的DNA片段为    ．
（5）已知人类白化病（致病基因用b表示）是一种常染色体隐性遗传病，在人群中每10 000人中有1患者．已知该家庭中Ⅱ₁患Bruton综合症的同时患白化，而其他人的肤色均正常，则Ⅱ₂两对基因的基因型为    ；若Ⅱ₂和一正常男子婚配，生一个同时患白化病和Bruton综合症孩子的概率为    ．

难度：中等

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7．科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高．如图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（amp^r为抗氨苄青霉素基因），其中PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ为限制酶切割位点，①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤．请据图回答有关问题．

（1）在构建基因表达载体时，可用一种或多种限制酶进行切割，在此实例中，为了避免    ，应该选用限制酶    ，分别对    进行切割．
（2）农杆菌作为中间受体，重组质粒如何进入农杆菌：先用Ca²⁺处理细胞，使细胞成为感受态细胞，再将    溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的    下促进受体细胞吸收DNA分子，完成转化过程．
（3）在组织培养过程中，除添加必要的营养物质，还需要向培养基中添加    ，同时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外，成功的另一关键是    ．
（4）将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞后，通常采用    实验，在个体水平上检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质．

难度：中等

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8． pEZZ18表达载体可以利用蛋白质A的信号肽将目标蛋白分泌到细胞外，避免蛋白在胞内被降解，利用Z基因产生的功能区蛋白进行筛选．图乙为pEZZ18表达运载体模式图，图甲为目的基因示意图．现有研究小组欲使用该运载体生产甲肝疫苗（如下图所示），据图回答以下问题．

（1）该实验的目的基因是    ，运载体酶切是选用的酶切位点是    和    ．酶切后应用    酶连接目的基因和运载体，已知经酶切的目的基因大小为1415bp，则重组后的运载体大小为    bp．
（2）若需筛选带有重组运载体的细菌，则培养基中应添加    及与lac Z基因表达产物反应的底物，目的菌株在平板中呈现    色．
（3）产生目的蛋白后，需进行分离提纯，下列对该蛋白分离纯化过程描述正确的是    （多选）
A．分离纯化过程需要进行破碎细胞操作
B．可以通过加入硫酸铵的方式让蛋白质沉淀
C．可以通过层析的方式对蛋白进行提纯
D．分离过程需要考虑是否会使蛋白质变性．

难度：中等

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9．为增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连，导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种．
（1）研究人员依据基因的    设计引物，从而采用    法从陆地棉基因文库中获取酶D基因，从拟南芥基因文库中获取转运肽基因．在上述弓I物设计时，分别在引物中加入图1所示酶的识别序列，这样可以用    酶处理两个基因后，得到    端（填图中字母）相连的融合基因．

（2）将上述融合基因插入图2所示Ti质粒的T-DNA中，构建    并导入农杆菌中．将获得的农杆菌接种在含    的固体平板上培养得到目的菌落．
（3）剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是    ，进一步筛选后获得转基因油菜．
（4）提取上述转基因油菜的mRNA，在    酶的作用下获得cDNA，再依据    的DNA片段设计引物进行扩増，对扩増结果进行检测，可判断融合基因是否完成    ．

难度：中等

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10．动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术．目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品．大致过程如图所示：

（1）在过程③中需要用到的工具酶有    ．要保证人的药用蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达，基因表达载体除了要包括目的基因、标记基因等部分外，还必须有    ．
（2）要实现超数排卵，应在性成熟雌牛发情周期的某一阶段用    处理．通过①采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是    ．
（3）将获得的重组细胞培养成早期胚胎后，移植到经过    处理的受体母牛子宫内．因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全搞清楚，所以，在早期胚胎的培养基中，往往还需要添加    ．
（4）若要一次获得多只完全相同的转基因牛，应采用胚胎分割移植技术．在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将    均等分割．胚胎分割移植后发育成小牛，这些小牛的基因型    （填“相同”或“不同”）．

难度：中等

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限制酶	MspⅠ	BamHⅠ	MboⅠ	SmaⅠ
识别序列及切割位点