知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．
[选修3:现代科学技术专题]

基因编辑技术指对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA 片段的敲除、加入等．
CRSPRI/Cas9 系统基因编辑技术风靡全球实验至后，我国韩春雨研究团队提出NgAgo-gDNA 基因编辑工具，但却引起了科学界的质疑．为了探究NgAgo-gDNA 系统能否引发斑马鱼的Fabplla基因发生突变导致其眼睛发育缺陷，复旦大学和南通大学联合进行了研究．请回答下列问题．
（1）探究一：NgAgo-gDNA 系统能否使斑马鱼眼睛缺陷？
方法：首先推测构成NgAgo 蛋白的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，在试管中合成mRNA，并将其与单链gDNA 混合后注射到斑马鱼胚胎细胞中，进行胚胎培养．培养液需含有葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐、有机盐、维生素和＿＿＿＿＿＿＿＿等．小斑马鱼的形成＿＿＿＿＿（填“需要”或“不需要”）进行胚胎移植．单链gDNA 与Fabplla 基因的碱基互补配对与Fabplla 基因转录时的碱基互补配对相比，区别是＿＿＿＿＿＿
结果：实验组斑马鱼胚胎出现了严重的眼睛缺陷．
（2）探究二：斑马鱼眼睛缺陷是否是由Fabplla 基因发生突变引起的？
方法：从异常眼部表现型的斑马鱼胚胎细胞中提取Fabplla 基因，对其使用PCR 技术进行扩增，并研究该基因在斑马鱼胚胎发育中的功能．PCR 技术扩增Fabplla 基因时，需要提供模板、原料、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿、引物等条件．将模板DNA 加热至90～95℃，该处理的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
结果：NgAgo-gDNA 系统引发的眼睛缺陷可通过外源添加Fabplla 基因的mRNA 来恢复，而且对Fabplla 基因测序结果发现其序列与对照组相同．
初步结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
（3）转基因技术是一把双刃剑，它既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难．面对转基因技术可能产生的负面影响，公众不可避免地产生了疑虑，引发了人们在食物安全、生物安全和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿三个方面发生激烈的争论．

难度：难

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2．黄曲霉毒素B1 （AFB1）存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起瘤变。某些微生物能合成AFB1解毒酶。将该酶添加在饲料中可以降解AFB1，清除其毒性。下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图。

请回答：

（1）基因工程中将目的基因导入酵母细胞，最常用的化学方法是______________。

（2）酵母细胞导入AFB1解毒酶基因后，采用______________技术，检测到AFB1解毒酶基因存在酵母细胞内。实验发现酵母菌中没有检测到合成的AFB1解毒酶，分析原因可能是______________。

（3）采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的___________________________。

（4）生态工程需遵循其基本原理，系统整体性原理强调各组分之间要有___________，只有这样地才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现________________。

难度：较易

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3．
定点突变技术是指通过聚合酶链式反应（PCR）向目的基因片段中引入所需变化。GFP（绿色荧光蛋白）的发光基团是第65至67位的三个氨基酸（丝氨酸﹣酪氨酸﹣甘氨酸），该发光基团可利用定点突变技术使第66位酪氨酸换成组氨酸，即可发出更明亮的蓝光，成为蓝色荧光蛋白。

⑴定点突变第一步得把突变位点设计在引物上，据图中信息人工合成短DNA 引物应包含的序列是___________，突变位点一般设计在引物中间位置的理由是___________，该定点突变技术是否成功的标志是___________，该技术属于___________工程的范畴。

⑵如下图所示，如果要用PCR 扩增以下DNA 模板中的基因1（左），一位同学设计了一对引物如下（右），该设计不合理的理由是___________。

5′－－－－－－基因1－－－－－－3′ 引物1 5′－－AGATCT －－－3′

3′－－－－－－基因1－－－－－－5′ 引物2 5′－－TCTAGA －－－3′

⑶下图表示引物修正后PCR 扩增目的基因（基因1）的第___________轮循环的示意图。若再进行一轮循环，仅有基因1（含引物）的DNA 片段有___________个。

难度：难

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4．
科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造，生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠-人嵌合抗体，用于癌症治疗．如图表示形成鼠-人嵌合抗体的过程．请据图回答：

（1）科学家改造抗体属于 ______ 工程的范畴，通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠-人嵌合抗体基因，然后导入到鼠淋巴细胞中，
（2）鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞，在诱导剂 ______ 的作用下与 ______ 融合，融合后的细胞，用 ______ 筛选出 ______ ，在经过 ______ ，多次筛选，选出 ______ ．
（3）这种抗体与普通血清抗体相比较，最主要的优点在于 ______ ，可大量制备．用抗癌细胞的单克隆抗体跟放射性性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“ ______ ”．

难度：较易

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5．
已知生物体内用有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白．由305个氨基酸组成．如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，谷氨酸变成苯丙氨酸．改变后的蛋白质（P₁）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性．回答下列问题：
（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的 ______ 进行改造．
（2）以P基因序列为基础，获得P₁基因的途径有修饰 ______ 基因或合成 ______ 基因．所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括 ______ 的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即： ______ ．
（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过 ______ 和 ______ ，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物 ______ 进行鉴定．

难度：中等

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6．
如图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：

（1））写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：
① ______ ；② ______ ；④ ______ ；⑤ ______ ．
（2）蛋白质工程的目的是 ______ ，通过 ______ 实现．
（3）代表蛋白质工程操作思路的过程是 ______ （填写数字）；代表中心法则内容的是 ______ （填写数字）．

难度：较易

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7．
将苏云金杆菌Bt蛋白基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如下图所示（注：农杆菌中Ti质粒上只有T－DNA片段能转移到植物细胞中，棉花细胞在含卡那霉素的培养基中无法存活．）

（1）过程①称为________，过程②一般用________处理农杆

菌，使其易吸收周围环境中的DNA分子．

（2）在图示过程中，导入目的基因的步骤是流程________（填序号），将目的基因导入棉花细胞，除采用图示中的方法外，还可以采用基因枪法和________法．

（3）如要确保试管苗中含有目的基因，可在④过程的培养基中加入_________．

（4）图示过程中，涉及的生物技术包括_________．

Ⅱ．T₄溶菌酶在温度较高时易失去活性．科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T₄溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T₄溶菌酶的耐热性．此过程中运用的技术属于________工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对________进行改造，或制造一种________的技术。在该实例中，引起T₄溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的________序列发生了改变．

难度：较易

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8． 2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家．科学家把c-Myc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成诱导多能干细胞--iPS细胞，这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞．
（1）基因工程中经常使用的工具酶是_____________________，常用的载体除了动植物病毒外还有____________和___________．
（2）若想增强载体病毒颗粒的感染性，可利用______技术改造病毒外壳蛋白，直接对______进行操作．
（3）应用______技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，使用从______中获得的胚胎干细胞，在培养中根据需要加入相应的小分子物质以促进其______得到各种组织器官，用于治疗某些疾病，这种技术称为____________．
（4）iPS细胞在体外已成功地被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等，究其本质原因是基因__________________的结果．

难度：难

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9．
下图是从酵母菌中获取某植物需要的控制某种酶合成的基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：

(1)图中cDNA文库________基因组文库。(填“大于”“等于”或者“小于”)图中B过程是________。

(2)目的基因获取之后，需要进行，此步骤是基因工程的核心。

(4)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要通过蛋白质工程。首先要根据预期蛋白质功能设计预期的________，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的________________。也就是说蛋白质工程直接操作的对象是，即通过或，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求。

难度：难

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10．高粱种子中70%的磷以植酸形式存在，植酸容易与蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，而植酸酶可降解植酸．科学家研究发现酵母菌中含有植酸酶，设想将酵母菌的植酸酶基因导入高粱细胞，培育低植酸转基因高粱品种．下图是获取植酸酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：
（1）图中cDNA文库______基因组文库（填“大于”或者“小于”），B过程需要的酶是______．

（2）为获得大量的目的基因，可以用______技术进行扩增，其原理是______，该过程中需要以图中的目的基因I或______为模板，所用酶的显著特点是______．
（3）植酸酶基因能在高粱体内稳定遗传的关键是插入（整合）到______中，可以用DNA分子杂交技术进行检验．科学家想获得活性更高的植酸酶，首先要设计预期的蛋白质结构，再推测应有的______，最终对______进行修饰，这是基因工程的延伸--蛋白质工程．
（4）将导入植酸酶基因的高粱细胞培育成低植酸转基因高粱品种的方法叫做______．

难度：较易

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