知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1． EPSPS是叶绿体中的一种酶，它能催化芳香族氨基酸的合成；草甘膦是一种除草剂，它能抑制EPSPS的作用而使植物死亡．因此草甘膦的使用也会影响到农作物的正常生长．目前，已发现可以从一种抗草甘膦的大肠杆菌突变株中分离出EPSPS基因，若将该基因转入农作物植物细胞内，从而获得的转基因植物就能耐受高浓度的草甘膦．
（1）普通大豆施用草甘膦之后，电镜下可以看到叶绿体很快变形，其原因是氨基酸合成受阻直接影响了    的合成，使叶绿体内的其结构和功能严重受损从而使植物死亡．
（2）研究人员以大豆“黑农37”胚尖为外植体，利用农杆菌介导法将EPSPS基因成功转入大豆，大豆产生了更多的EPSPS来抵抗草甘膦，成为抗除草剂（草甘膦）大豆．
①下表分别表示4种限制性核酸内切酶的酶切位点．假设位于EPSPS基因两侧的DNA序列分别为和，则应选择表中酶      进行酶切．若EPSPS基因的右侧序列如后者表所示，请在下面方框内画出经酶切后产生的两个末端的碱基序列．

酶的种类 1 2 4 4
酶切位点
②若多个如图1所示的片段甲和片段乙混合在一起，用DNA连接酶拼接得到环状DNA，其中只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有    种．

（3）要测定EPSPS基因最终是否整合到大豆的某一染色体上，可用    方法，要测定EPSPS基因是否转录，可采用    方法．
（4）图2是目的基因EPSPS（4.0kb，1kb=1000对碱基）与pUC18质粒（2.7kb）重组的示意图．图中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其上的EcoRI识别位点位于目的基因插入位点的右侧．现用EcoRI酶切质粒，酶切后进行电泳观察，若出现长度为    kb和    kb的片段，则可以判断该质粒已与目的基因重组成功．（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计）．

难度：中等

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2．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，具体操作流程如图．据图回答下列问题：

（1）若已获取PG的mRNA，可通过    获取PG基因．
（2）构建基因表达载体时，用限制酶切割DNA后可能产生黏性末端，也可能产生    ，后者需用    （E．coli DNA连接酶、T₄DNA连接酶）将双链DNA片段“缝合”起来．“缝合”的过程，就是恢复被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的    的过程．
（3）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．
（4）将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株，需要用    技术；其中，愈伤组织经    形成完整植株．
（5）用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，培养24～48h后取样，在质量分数为25%的蔗糖溶液中，通过观察细胞是否发生    现象来鉴别细胞壁是否再生．

难度：中等

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3． Rag₂基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞．科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag₂基因缺失小鼠进行基因治疗．其技术流程如图：

（1）步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的    （结构）．
（2）步骤③中，需要构建含有Rag₂基因的表达载体．可以根据Rag₂基因的    设计引物，利用PCR技术扩增Rag₂基因片段．用Hind III和Pst I限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag₂基因片段．为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有    酶的酶切位点．
（3）为检测Rag₂基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的    ，用抗Rag₂蛋白的抗体进行杂交实验．

难度：中等

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4．我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺贝尔生理学和医学奖．青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物，为青蒿植株的代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示．正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示．

（1）研究人员从棉花基因文库中获取FPP合成酶基因后，可以采用    技术对该目的基因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供    、    等条件．在基因工程中通常选择细菌质粒作为运载体，原因之一是    ；如果某质粒由1000个核苷酸组成，核苷酸平均分子量为a，则该质粒的质量为    ．
（2）图2中的①为    ，形成过程中需要    等酶；棉花FPP合成酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是    ．
（3）若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存，则原因是    ．
（4）由题意可知，除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外，还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量？（试举一例）    ．

难度：中等

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5．图1表示含有目的基因D的DNA片段和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有MspⅠ、
BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点，分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．请回答下列问题：

（1）图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个脱氧核苷酸之间由    （填化学键名称）连接．
（2）若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是    末端，其产物长度为    ．
（3）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．从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有    种不同的DNA片段．
（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连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是    ．在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加了    的培养基进行培养．经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是    ．

难度：中等

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6．为加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法：

请据图的信息回答：
（1）试管牛与克隆牛的培育过程中均用到的胚胎工程技术有    ．
（2）方法一中用来促进B牛多排卵的激素是    ，体外受精时精子需先经    处理．
（3）通过方法二生产F牛的生殖方式属于    ．
（4）要培养高产奶率的转基因牛，一般将目的基因导入的受体细胞是    ；导入目的基因常用的方法是    ，转基因奶牛的乳腺细胞中含有大量与分泌物加工有关的细胞器有：    等．
（5）在目前现有技术条件下，还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体，而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体，你认为原因最可能是
A．卵细胞大，便于操作
B．卵细胞含有的营养物质多
C．卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核的全能性得到表达
D．重组细胞才具有全能性．

难度：中等

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7．目前，精子载体法逐渐成为具有诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精．如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程．请据图回答：

（1）精子载体法过程中外源基因能够整合到精子的    上是提高转化率的关键，因为受精时只有精子的    才能进入卵细胞中．
（2）过程②采用的是    技术．
（3）利用转基因动物分泌的乳汁来生产药物的    反应器是科学家用药用蛋白基因与    的启动子等调控组件重组在一起，然后导入哺乳动物的受精卵中，最终生长发育成转基因动物．
（4）过程③需要在    （至少写出两点）等条件下进行．

难度：中等

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8．我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质．图为培育转基因水稻过程图，请回答：

（1）在上述工程中，铁结合蛋白基因称为    ．
（2）在含铁量高的转基因水稻培育过程中，受体细胞采用的是    细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是    ，通过培养基2的筛选培养，可以获得    ．
（3）植物微型繁殖技术属于植物组织培养的范畴，该技术可以保持品种的    ，繁殖种苗的速度    ．

难度：中等

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9．内皮素（ET）是一种多肽，它有强烈血管收缩和促进平滑肌细胞增殖等作用，研究发现内皮素功能异常与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联内皮素主要通过靶细胞膜上内皮素受体而发挥生物学效应．ET_A是内皮素主要受体，科研人员试图通过构建表达载体，实现ET_A在细胞中髙效表达，为后期体外研究以及拮抗剂筛选、活性评价等奠定基础．其过程如图（图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaI识别序列为C^↓CCGGG，限制酶XhoI识别序列为C^↓TCGAG）．请分析回答：

（1）完成过程①、④所需酶分别是    ，过程②相比，过程①特有碱基配对方式是    ．
（2）过程③中，限制酶Xho I切割DNA，使    键断开，形成的黏性末端是    ，与只使用限制酶
XhoI相比，用两种限制酶切割获得的优点在于：既能防止    ，还能保证目的基因定向连接到载体上．
（3）过程⑥中，要用    预先处理大肠杆菌，使其处于容易吸收外界DNA感受态．
（4）基因工程的核心是图中过程    （填标号），重组质粒中氨苄青霉素抗性基因的作用是    ；利用SNAP与因结合构成融合基因，目的是可以检测    ．
（5）人皮肤黑色素细胞上有内皮素特异受体，内皮素与黑色素细胞膜上受体后，会刺激黑色素细胞分化、增殖并激活酪氨酸酶活性，从而使黑色素急剧增加，美容时可以注射ET_A达到美白祛斑效果，原因是ET_A与内皮素结合，    ，抑制了黑色素细胞的增殖和黑色素的形成．

难度：中等

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10．下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①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞．请据图作答：

（1）在构建基因表达载体时，应使用    限制酶切割目的基因和质粒，再用    酶使它们连接起来．重组质粒除包括目的基因、标志基因、复制原点外，还应该有    、    ．
（2）限制性核酸内切酶的作用是    ，作用的化学键是    ．
（3）研究人员通常采用    法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内．在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质，通常采用    方法．
（4）利用    技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培养成新个体，该过程利用的原理是    ，该培养过程的培养基还要添加的植物激素有生长素和    ．

难度：中等

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