知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．（2016•天津模拟）科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统，在检测目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因．其技术过程如图（图中的■代表基因前的启动子，启动子是基因（gene）的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．启动子就像“开关”，决定基因的活动．）据图1回答：
（1）loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段，是有两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成，自身不会表达，插入质粒后也不影响原有基因的表达，其碱基序列如下：
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP，其功能类似于基因工程中的    酶．从遗传学角度分析，Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的    ．
（2）将重组质粒导入到植物细胞后，通过    和    两个过程可以形成完整的植株．作为标记基因，抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是    ．
（3）经检测成功后，抗除草剂基因已没有用途，继续留在植物体内可能会造成的安全问题是    ．经Cre酶处理后，质粒中的两个loxP序列分别被切开后，可得到如上图右侧的这两个DNA分子．由于    的原因，抗除草剂基因不再表达，之后会在培养过程中消失．
（4）loxP序列是有方向性的．如果经Cre酶处理后，发现抗除草剂基因反向连接在质粒-上，则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是    ．
A．两个都是正向       B．两个都是反向      C．一个正向一个反向      D．与方向无关．

难度：中等

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2．回答下列有关基因工程和遗传表达的问题：
图1所示的酶M和酶N是两种限制酶，图中DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其它碱基的种类未作注明．

（1）限制酶是基因工程必需的工具酶，其特性是    ．
（2）酶M特异性剪切的DNA片段是，则酶N的识别序列是    ．
（3）图2的A和B分别表示两段DNA序列．表格分别表示4种限制性核酸内切酶的酶切位点．

据图2：假设位于某基因两侧的DNA序列均如图A所示，则应选择表格中酶    进行酶切；若位于某基因两侧的DNA序列分别如图A和B所示，则应选择表中酶    进行酶切．
（4）图3质粒中不能和图2中片段B发生重组的是    （多选）

（5）下列关于质粒运载体的说法正确的是    （多选）．
A．使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解
B．质粒运载体只能在与目的基因重组后进入细胞
C．质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的
D．质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则
E．质粒运载体只有把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达
F．没有限制酶就无法使用质粒运载体
基因工程除改造微生物外，还可以改造动植物细胞，图4显示是一种外源基因导入受体细胞的方法．

（6）基因工程中图4所示的导入方法称为    ．
（7）若想在山羊的乳汁中收获人的生长激素，则需将人生长激素基因导入至山羊受精卵的    中．

难度：中等

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3．回答下列关于基因工程的问题．
外源基因需要导入受体细胞才能实现其表达功能．下图示一种外源基因导入受体细胞的方法，请据图分析回答：

（1）图所示的导入方法称为    ．在动物基因工程中，受体细胞通常采用    ．
基因工程操作步骤中，需要从受体细胞群中筛选出已获得目的基因的细胞，下图①-③示一种筛选方法的过程．
pBR322质粒含有两个抗性基因，分别是Amp（氨苄青霉素）抗性基因和Tet（四环素）抗性基因，其中在Tet抗性基因上有下列目的基因的插入位点（插入将导致Tet抗性基因功能性失活），请据图分析回答：

（2）图中①过程所需的酶是    ．
（3）经过①过程，pBR322质粒可能出现的两种结果A是    、    ．
（4）②过程表示用含四环素（使细胞停止生长，但不致死）和环丝氨酸（使生长的细胞致死）的培养基中培养细菌甲，则培养结果C表示在培养基中可能存活的细菌包括    ．
（5）若要进一步筛选出符合要求的受体细胞D，则③过程需要做的处理是（请参照过程②的方法）    ．
基因工程中使用的Ⅱ型限制性核酸内切酶通常可以识别长度为4-8个核苷酸的特异序列．下列图示限制酶Sau3AⅠ对DNA片段切割的结果．

（6）请据图分析，Sau3AⅠ的识别序列以及切割位点（用“↓”表示）是    ．
下表列出了几种限制酶的识别序列及其切割位点，图1（含两个抗性基因的质粒）和图2（含目的基因的外源DNA）中箭头表示相关限制酶的酶切位点，请据图分析回答：
限制酶 XhoⅠ BclⅠ SalⅠ BamHⅠ XbaⅠ
识别序列及酶切位点 C↓TCGAG T↓GATCA G↓TCGAC G↓GATCC T↓CTAGA

（7）为了使目的基因和质粒实现定向连接和便于受体细胞的筛选，切割质粒的限制酶应选用    ，切割含目的基因的外源DNA的酶应选用    ．

难度：较难

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4．毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关．获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图．

（1）过程①中最常用的运载工具是    ，所需要的酶是    ．
（2）在过程②中，用    处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞．在培养过程中，将成纤维细胞置于5% CO₂的气体环境中，CO₂的作用是    ．
（3）在过程③中，用    处理以获取更多的卵（母）细胞．
（4）在过程④中，对成熟卵（母）细胞进行    处理．
（5）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是    ．在胚胎移植前，通过    技术可获得较多胚胎．

难度：中等

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5．图1表示含有目的基因D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MspI、BamHI、MboI、SmaI 4种限制性核酸内切它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．

（1）若用限制酶SmaI完全切割图中含有目的基因D的DNA片段，其产物长度分为    ．若图1DNA分子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．从隐形纯合子中分离出图示对应的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，产物中共有    种不同长度的DNA片段．
（2）为了提高试验成功率，需要通过    技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．在目的基因进行扩增时，加入的引物有A、B两种，若该目的基因扩增n代，则其中含有A、B引物的DNA分子有    个．
（3）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连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是    ．
（4）为了筛选出成功导入含目的基因D的重组质粒的大肠杆菌，首先将大肠杆菌在含    的培养基上培养，得到如图2示的菌落．
再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含    的培养基上培养，得到如图4的结果（空圈表示与图3对照无菌落的位置）．挑选目的菌的位置为    ．

（5）若目的基因在工程菌中表达产物是一条多肽链，如考虑终止密码，则其至少含有的氧原子数为    ．

难度：中等

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6．请回答下面有关生物技术的相关问题：
（1）在进行植物组织培养的过程中，除了提供水分和必要的有机营养物质外，还需要在培养基中加入    和    ．同时，培养过程中，除保证必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还必须保证的关键条件是    ．
（2）应用基因工程、克隆等技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳汁生产血清白蛋白的过程中，首先需要构建基因表达载体，做法是将    基因与    的等调控组件重组在一起，再将构建好的基因表达载体导入到    细胞中．
（3）某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘和桑园也纳入某一已经构建好的生态园，并把很多单个生产系统通过优化组合有机地整合在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程    原理．
（4）下列有关生物技术安全性的叙述，正确的是
A．一旦发现转基因生物出现了安全性问题，要马上停止实验，并销毁重组生物
B．人们对转基因食品的担心，从某些实例来看是多余的
C．转基因生物带来的安全性问题主要包括基因安全、环境安全、生物安全
D．由于生殖隔离，转基因农作物肯定不会将目的基因传给杂草．

难度：中等

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7．逆转录病毒载体是目前应用较多的动物基因工程载体之一．研究发现逆转录病毒基因组（RNA）的核心部分包括三个基因：gag基因（编码病毒的核心蛋白）、pol基因（编码逆转录酶）、env基因（编码病毒的表面糖蛋白）．位于这些基因的两端有LTR序列（含有启动子、调节基因等），控制着逆转录基因组核心基因的表达及转移．下图是构建逆转录病毒载体及用于培育转基因小鼠的过程．回答下列问题：

（1）催化过程①的酶是    ，过程①原料是    ．
（2）过程②的工具酶有    和    ．过程②中，外源基因一定要插入到病毒DNA的LTR序列中的启动子后，其主要目的是    ．
（3）过程③中，导入病毒蛋白编码基因（gag、pol和env）的目的是    ．
（4）过程④中，逆转录病毒载体感染的细胞一般选择内细胞团细胞，因为这类细胞能    ．此时，早期胚胎处于    期．
（5）在胚胎移植前，需要对代孕母鼠进行     处理，才能使其生殖器官（子宫）适于早期胚胎的植入和正常发育．研究中必须对嵌合小鼠进行筛选，只有能产生    的嵌合小鼠才能将获得的新性状遗传给子代．

难度：中等

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8．如图为含铁量较高的转基因水稻的培育过程示意图．请分析回答：

（1）获得铁结合蛋白基因有两条途径，一是以铁结合蛋白基因的mRNA为模板，在反转录酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在    作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的    序列，推测出相应的mRNA序列，再推测其DNA的序列，利用仪器    合成目的基因．
（2）重组Ti质粒的结构除了含有标记基因、目的基因、终止子和复制原点外，还必须有    ，它是    的部位．
（3）除了基本营养物质外，培养基2还应加入    进行筛选培养．检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻    ．
（4）理论上，基因组文库含有的生物基因数量    （大于、等于、小于）cDNA文库中含有的生物基因数量．

难度：中等

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9．图一是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答．

（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？    并说明理由：    ．
（2）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶    个．
（3）如图二是运载体和胰岛素基因的某个片段，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-．Gene I和 Gene II为标记基因，根据图示，判断下列操作正确的是    ．

A．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
B．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
C．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
D．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
（4）为使过程⑧更易进行，可用    （药剂）处理D．通过图一方法生产的胰岛素可能不具备生物活性，为什么？
（5）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为    ．
（6）利用转基因牛、羊乳汁提取药物工艺简单，甚至可能直接饮用治病．如果将药物蛋白基因移到动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，利用转基因牛羊尿液生产提取药物比乳汁提取药物的更大优越性在于    ．

难度：中等

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10． 2015年10月，我国女科学家屠呦呦因发现能有效治疗疟疾的青蒿素而获得了“诺贝尔生理学或医学奖”．在青蒿中，青蒿素的含量很低，且受地域性种植的影响较大．研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿酸的合成途径（如图的实线框“口”内所示）．研究发现，酵母细胞也能够产生青蒿酸合成的中间产物FPP（如图的虚线框“”内所示）．请回答下列问题：

（1）在FPP合成酶基因的表达过程中，完成过程①需要    酶催化．
（2）为了提高青蒿素的产量，需要对青蒿细胞进行植物组织培养，用青蒿细胞培养到薄壁细胞的过程叫做    ，由薄壁细胞大量增殖的细胞分裂方式是    ．
（3）根据图示的代谢过程，若科学家用基因工程技术培育能产生青蒿酸的酵母细胞，需要向酵母细胞中导入    、     等．在基因工程的操作过程中，为了目的基因在受体细胞中能稳定存在、复制、遗传和表达，使其发挥作用，需要构建    ．
（4）实验发现，改造后的酵母菌细胞的基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿酸仍很少．根据图解分析，其原因可能是    ．
（5）利用酵母细胞生产青蒿酸的明显优势有    （答对一个要点即可）．

难度：中等

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限制酶	XhoⅠ	BclⅠ	SalⅠ	BamHⅠ	XbaⅠ
识别序列及酶切位点	C↓TCGAG	T↓GATCA	G↓TCGAC	G↓GATCC	T↓CTAGA