知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．在图所示的质粒PZHZ11（总长为3.6kb，1kb=1000对碱基因）中，lacZ基因编码β-半乳糖苷酶，后者催化生成的化合物能将变色的大肠杆菌染成蓝色．

（1）若先用限制酶BamHⅠ切开pZHZ11，然后灭活BamHI酶，再加DNA连接酶进行连接，最后将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中，则含3.1kb质粒的细胞颜色为    ；含3.6kb质粒的细胞颜色为    ．
（2）若将两段分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段，形成4.9kb的重组质粒，则目的基因长度为    kb．
（3）上述4.9kb的重组质粒有两种形式，若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种，只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段；那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒，则可获得    kb和    kb两种DNA片段．
（4）若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并坚定目的基因，然后再将获得的目的基因转入植物细胞中表达，最后将产物的药物单独注入小鼠体内观察其生物功能是否发挥，那么上述过程属于    ．
A．人类基因工程   B．动物基因工程     C．植物基因工程   D．微生物基因工程．

难度：中等

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2．油菜由白菜（2n=AA=20）和甘蓝（2n=CC=18）天然杂交进化而来，如何在短时间内提高油菜籽的产油率、改善油菜籽的品质是科学家研究的热门话题．请分析回答下列问题：
（1）在利用植物体细胞杂交技术将白菜和甘蓝体细胞融合前，需用    除去各自的细胞壁，常用化学促溶剂    促进二者融合成杂种植物细胞．在由杂种植物细胞生成再生植株的过程中，细胞内最多含有    个染色体组．
（2）研究发现，油脂的生成量与蛋白质的合成量呈反相关，主要控制基因（独立遗传）及代谢路径如图1．
①叶肉细胞中的丙酮酸主要来自    ．
②高油油菜的基因型为    ．基因型为MmNn的油菜自交，后代中宜于留种的纯合高油油菜占    ．
（3）油酸为不饱和脂肪酸，能降低人体血液中胆固醇、减少患心血管病风险．F基因控制合成的油酸酯氢酶催化油酸形成饱和脂肪酸，转反义F基因油菜能提高菜籽油中油酸含量．
①利用油菜细胞的染色体DNA直接获取大量F基因的方法为    ．
②构建反义F基因表达载体时，需要    酶；将反义F基因表达载体导入油菜根细胞的方法除基因枪法外，还可利用    ．从图2看出，构建反义F基因表达载体时没有设计标志基因，目的是    ．
③Le启动子为种子特异性启动子，将F基因反向连接在Le启动子之后构建了反义F基因．检测转反义F基因油菜细胞内F基因转录的mRNA含量，结果表明，因杂交形成双链RNA，细胞内F基因的mRNA水平下降．由此推测，反义F基因的转录抑制了F基因的    （填复制、转录或翻译）过程．若F基因转录时，两条单链（a₁、a₂）中a₁为转录的模板链，推测反义F基因转录时的模板链为    ．

难度：中等

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3．科研人员通过基因工程实现了β-甘露聚糖酶基因在猪肠道野生酵母菌中的表达，使原来不能被猪利用的粗纤维在猪肠道内被分解成可直接吸收的单糖．如图为构建工程菌的部分过程，其中介导序列能引导载体整合到酵母菌的染色体DNA上．请回答：

（1）①过程中需要的工具酶是    ，②③过程中需要的工具酶是    ．
（2）同尾酶是指切割DNA分子后能产生相同黏性末端的限制酶，图中4种限制酶中属于同尾酶的是    ．
（3）重组表达载体中的介导序列引导目的基因整合到酵母菌的染色体DNA上，其意义在于    ．
（4）①过程从野生酵母菌染色体DNA中PCR扩增介导序列时，科研人员设计了如下一对引物：GAATTCGACCTCAAATCAGGTAGG和TTGCATTGACTTACACCTAGG，其中下划线部分序列的设计依据是    ，方框部分序列的设计目的是    ．
（5）对重组表达载体进行酶切鉴定，假设所用的酶均可将识别位点完全切开．若使用EcoRⅠ和SalⅠ酶切，得到    种DNA片断．若使用EcoRⅠ和BamHⅠ酶切，得到    种DNA片断．

难度：中等

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4．如图表示利用乳腺生物反应器生产某种动物蛋白的流程示意图，请分析回答：

（1）中A、B分别表示    、    ．由A得到的基因编码区的脱氧核苷酸序列有     （答“一种”或“多种”），这是因为    ．
（2）常用的方法是    ．通常将    时期的早期胚胎移植到受体内，为提高培育成功率，进行过程之前，对早期胚胎的处理是取其部分细胞用目的基因探针进行    检测．
（3）要一次获得大量基因型相同的子代，可对早期胚胎进行    ，操作时需注意    ．
（4）蛋白质工程中，需对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，原因是    ．
（5）请说明转基因技术的利：    ，弊：    ．（各答出一点即可）

难度：中等

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5．若某研究小组用普通绵羊通过转基因技术获得了转基因绵羊甲和乙各1头，具体见下表．
绵羊性别转入的基因基因整合位置表现型
普通绵羊 ♀、♂ - - 白色粗毛
绵羊甲 ♂ 1个A⁺ 1号常染色体黑色粗毛
绵羊乙 ♂ 1个B⁺ 5号常染色体白色细毛
注：普通绵羊不含A⁺，B⁺基因，基因型用A^-A^-B^-B^-表示．
请回答：
（1）A⁺基因转录时，在    的催化下，将游离核苷酸通过    键聚合成RNA分子．翻译时，核糖体移动到mRMA的    ，多肽合成结束．
（2）为选育黑色细毛的绵羊，以绵羊甲、绵羊乙和普通绵羊为亲本杂交获得F₁，选择F₁中表现型为    的绵羊和    的绵羊杂交获得F₂．用遗传图解表示由F₁杂交获得F₂的过程．
（3）为获得稳定遗传的黑色细毛绵羊，从F₂中选出合适的1对个体杂交得到F₃，再从F₃中选出2头黑色细毛绵羊（丙、丁）并分析A⁺和B⁺基因的表达产物，结果如图所示．不考虑其他基因对A⁺和B⁺基因表达产物量的影响，推测绵羊丙的基因型是    ，理论上绵羊丁在F₃中占的比例是    ．

难度：中等

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6． 2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖．工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取，产量低，价格高．基因工程及细胞工程等为培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路．科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产植株．通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变．
（1）提取了高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是    ．
（2）如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生的双链cDNA片段，用该双链cDNA进行PCR扩增，进行了30个循环后，理论上可以产生约为    个DNA分子，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的    ，获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列    （填“相同”或“不同”）．
（3）将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表达载体，图l、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点．请回答：

用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是    ，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是    识别结合位点．
（4）检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取    技术．目的基因导入组织细胞后，通过    技术培育出青蒿幼苗．

难度：中等

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7．普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏．科学家将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄．图1为操作流程图．

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，删除转基因细胞内的抗除草剂基因．其技术过程如下图2（图中的■代表基因前的启动子）．请据图回答：

（1）图1中所用质粒是    ，其上的    可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的    上．
（2）图1中步骤①→②使用的生物技术是    ．这种技术可保留番茄植株抗软化、保鲜时间长的优良性状，其原因是    ．
（3）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    ．
（4）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．
（5）根据转基因番茄细胞中的信息传递过程，分析转基因番茄抗软化的原因    ．
（6）若将得到的二倍体转基因番茄植株自交，F₁中抗软化与不抗软化的植株数量比为3：1，则可推测目的基因整合到了    ．
A．一对同源染色体的一条上         B．一对同源染色体的两条上
C．两条非同源染色体上             D．一对同源染色体的非姐妹染色体上．

难度：中等

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8．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）提取目的基因①若已获取PG的mRNA，可通过    获取PG基因．②在该基因上游加结构A可确保基因的反向转录，结构A上应具有    结合位点．③重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是    ．
（2）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，培养24～48h后取样，在质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞    现象来鉴别细胞壁是否再生．
（3）由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与    互补结合，因此可抑制PG基因的正常表达．若转基因番茄的保质期比非转基因番茄    ，则可确定转基因番茄培育成功．
（4）获得的转基因番茄产生的种子不一定保留目的基因，科研人员常采用    方法使子代保持转基因番茄的优良性状．

难度：中等

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9．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．运用逆转录病毒载体可以将外源基因插入到受体细胞染色体，使外源基因随染色体DNA一起复制和表达．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．如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）逆转录病毒的遗传信息储存在    ；过程①原料是    ．
（2）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    ．
（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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10． Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞．下图为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的技术流程图，据图回答有关问题：

（1）步骤①中，在核移植之前应该采集卵母细胞，采用的主要方法是用    处理，使其排出更多的卵子，然后从    中冲取．
（2）步骤②中，重组细胞培养到囊胚期，可从其    中分离出ES细胞，该细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上具有发育的    ．
（3）步骤③中，将含有Rag2基因的表达载体导入ES细胞，常采用    法．为检测Rag2基因是否表达出相应的蛋白质，通常采用    的方法．
（4）转基因和细胞核移植（克隆）等生物技术存在安全性和伦理问题，如科学家赋予转基因生物某些特殊性状，它们有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存，这属于转基因生物的    （“食品安全”、“生物安全”或“环境安全”）问题；我国政府对待克隆人的态度是    ，不反对治疗性克隆．

难度：中等

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绵羊	性别	转入的基因	基因整合位置	表现型
普通绵羊	♀、♂	-	-	白色粗毛
绵羊甲	♂	1个A⁺	1号常染色体	黑色粗毛
绵羊乙	♂	1个B⁺	5号常染色体	白色细毛