知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．请运用所学知识回答下列与生物技术实践相关的问题：
（1）提取和鉴定胡萝卜素常用的方法分别是______和______。
（2）制作牛肉膏蛋白胨固体培养基时，应待培养基冷却至50℃左右时，在______附近倒平板。等待平板冷却凝固后，将平板______。
（3）鉴定分解尿素的细菌时，需在培养基中加入______指示剂，若指示剂变______色，说明有目的菌株存在。
（4）DNA的鉴定中，DNA与______试剂混合经水浴加热呈______色。

难度：较易

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2．如图表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。请据图回答下列问题：
（1）欲获得大量绿色荧光蛋白基因可利用PCR技术，其基本原理是______，延伸过程中需要使用______酶。
（2）过程C处理所用的酶是______，处理的目的是______。
（3）过程E中若要获得大量的卵母细胞需用______激素处理成年母猪。过程H的名称是______。早期胚胎能移入代孕母猪的子宫的生理学基础是______。
（4）DNA粗提取实验中选取鸡血作为实验材料，如选用植物细胞作为实验材料需用______处理。

难度：较易

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3．以下是有关DNA粗提取实验的阅读材料：
A．核酸极不稳定，在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作用下很容易降解。在制备DNA时要加入DNA酶（水解DNA的酶）的抑制剂--柠檬酸钠，以除去Mg，防止DNA酶的激活。
B．核酸中的DNA和RNA在生物体内均以核蛋白（由核酸和蛋白质组成）的形式存在，DNA核蛋白在2mol/L的NaCl溶液中溶解度很高，但在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度很低；而RNA核蛋白易溶于0.14mol/L的NaCl溶液。
C．用苯酚处理，可使蛋白质变性，且留在苯酚层内；在DNA溶液中加入2.5倍体积分数为95%的酒精，可将DNA分离出来。此时DNA十分黏稠，可用玻璃棒搅成团取出。
D．DNA在强酸环境下，水解产生脱氧核糖等小分子，与二苯胺酸性溶液反应，生成蓝色化合物。
E．实验材料与仪器：柠檬酸钠溶液、石英砂、0.14mol/L的NaCl溶液、2mol/L的NaCl溶液、蒸馏水、苯酚、体积分数为95%的酒精、二苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、试管等。
F．实验步骤：研磨得匀浆→过滤得滤液→滤液稀释6倍→离心处理得沉淀物→沉淀物再溶解→加苯酚静置后去上层清液→提取出DNA→DNA鉴定。
（1）研磨时，取10g花椰菜，加适量的石英砂和______、______。
（2）将滤液稀释6倍，其目的是______。
（3）取沉淀物，置于2mL______溶液中，使DNA核蛋白再次溶解，再加2mL______充分振荡后静置，待其分层后，弃去上层液。该步骤的目的是除去______。
（4）如何将剩余溶液中的DNA提取出来？______。
（4）如何证明提取的物质确实是DNA？______。

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4． DNA在NaCl溶液中的溶解度有两重性，随着NaCl溶液浓度的变化而变化。
（1）DNA在不同浓度的NaCl溶液中DNA溶解度不同，DNA在______mol/LNaCl溶液中溶解度最大，而在______mol/LNaCl溶液中溶解度最小
（2）DNA不溶于酒精，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液，利用这一原理可以______，可以推测溶于酒精中的可能有______。
（3）利用DNA遇二苯胺呈______色的特性，将该物质作为鉴定DNA的试剂。其实验过程要点是向放有DNA的试管中加入4mL的二苯胺试剂混合均匀后，将试管置于______5min，待试管______，观察试管中溶液颜色的变化。这个实验也说明DNA耐______。

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5．
基因工程技术包括一系列的分子生物学操作步骤．请回答下列问题：
（1）基因工程操作的核心步骤是 ______ ．
（2）cDNA文库的构建方法为 ______ ．
（3）限制酶、DNA连接酶和 ______ 是基因工程的基本操作工具．其中限制酶的特点是 ______ ．
（4）Mullis教授因发明PCR技术获1993年诺贝尔奖，PCR技术中需要的酶是 ______ ，若PCR进行30轮循环，理论上可获得 ______ 个基因片段．
（5）将目的基因导入动物受体细胞的方法是 ______ ．
（6）周光宇教授提出的花粉管通道法为我国的转基因抗虫棉作出重要贡献．请写出分子水平检测抗虫棉基因是否表达的方法 ______ 及个体水平鉴定的方法 ______ ．

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6．
目前已成功利用基因工程技术培育出马铃薯新品种。请根据教材中知识回答下列问题：
（1）马铃薯易患的多种疾病，可导致其产量下降。通过导入抗病基因，并使该基因表达，可以提高马铃薯产量，基因工程中使用最多的抗病基因是病毒外壳蛋白基因和 ______ 。
（2）由于受体细胞不同以及将目的基因导入受体细胞的方法不同，因此基因表达载体的构建 ______ （填
“完全相同”或“有所差别”）。
（3）马铃薯是双子叶植物，常用 ______ 法将目的基因导入马铃薯体细胞中。将病毒外壳蛋白基因转入普通马铃薯植株细胞内，并成功表达的过程，在基因工程中称为 ______ 。
（4）科学家还培育出了抗除草剂转基因马铃薯，其设计思路是，修饰除草剂作用的靶蛋白，使其对除草剂， ______ （填“敏感”或“不敏感”）或使靶蛋白过量表达植物吸收除草剂后仍能 ______ 。
（5）将目的基因导入受体细胞后，还需对转基因植物进行目的基因的检测与鉴定，一般要进行 ______ 水平和个体水平的鉴定。

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7．
阅读以下资料，回答问题：
多酚氧化酶是引起苹果果肉褐变的主要酶类。研究人员通过转基因技术，将相关目的基因导入苹果细胞内，该目的基因转录的产物RNA能与苹果细胞内源mRNA序列特异性结合，从而减少多酚氧化酶基因的表达，延缓褐变。
（1）构建基因表达载体需用同种的 ______ 酶对含有目的基因的DNA和运载体进行酶切；基因表达载体包含目的基因、启动子、终止子和 ______ 等；将基因表达载体导入苹果细胞，最常用的方法为 ______ 。
（2）要将转基因苹果细胞培育成幼苗，常用的细胞工程技术是 ______ ，该技术的原理是 ______ ，使用的培养基中除了含有营养物质外，还必须含有一定比例的 ______ 等植物激素。
（3）若在个体生物学水平上鉴定转基因苹果是否培育成功，则鉴定的实验思路是 ______ 。

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8．
甲型流感病毒为RNA病毒，易引起流感大规模流行。我国科学家在2017年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法，主要环节如下。
（1）改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以病毒RNA为模板，逆转录成对应DNA后，利用 ______ 技术扩增，并将其中某些基因（不包括表面抗原基因）内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的基因相比，改造后的基因表达时不能合成完整长度的 ______ ，因此不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其他基因分别构建重组质粒，并保存。
（2）构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA的基因，其产物的反密码子能与（1）中的终止密码子配对结合，并可携带一个非天然氨基酸（Uaa）。将该基因与 ______ 连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞的 ______ 进行分子杂交鉴定，筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主细胞。
（3）利用转基因宿主细胞制备疫苗。将（1）中的重组质粒导入（2）中的转基因宿主细胞，并在补加 ______ 的培养基中进行培养，则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA，翻译出改造病毒基因的完整蛋白，产生大量子代病毒，用于制备疫苗。
特殊tRNA基因转录时，识别其启动子的酶是 ______ （单选）。
A．病毒的DNA聚合酶 B．宿主的DNA聚合酶
C．病毒的RNA聚合酶 D．宿主的RNA聚合酶
（4）上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖，没有致病性，因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。与不具侵染性的流感病毒灭活疫苗相比，该病毒活疫苗的优势之一是可引起 ______ 免疫，增强免疫保护效果。

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9．

为了获得较多、较纯、较完整的甜菜总DNA,科研人员比较了A方法(通过CTAB裂解细胞,并与蛋白质形成复合物)、B方法(通过SDS裂解细胞释放核DNA,使蛋白质变性)、C方法(通过高盐沉淀蛋白质)从嫩叶、块根中提取总DNA的效果,主要实验步骤和相关检测结果如下,其中氯仿—异戊醇不溶于水且密度均大于水,DNA不溶于氯仿—异戊醇,蛋白质等溶于氯仿—异戊醇。分析回答:

主要提取过程
①将液氮冷冻的组织研磨成粉末
↓
②分别用A、B、C三种不同方法处理
↓
③DNA粗提液在65 ℃水浴保温60 min,搅拌均匀
↓
④加氯仿—异戊醇,离心取　?　,加冷酒精,收集沉淀
↓
⑤加入RNA酶,37 ℃水浴保温20 min,重复步骤④
↓

⑥将沉淀室温干燥后,溶于超纯水中,-20 ℃保存备用

结果检测

组织	方法	组别	OD₂₆₀/OD₂₃₀	OD₂₆₀/OD₂₈₀	得率/(μg·mg^-1)
嫩叶	A方法	A1	1.970	1.821	0.105
	B方法	B1	1.973	1.719	0.096
	C方法	C1	1.647	1.568	0.082
块根	A方法	A2	1.888	1.888	0.029
	B方法	B2	1.811	1.682	0.030
	C方法	C2	1.376	1.320	0.020

注: ①纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₃₀值约为2.0,过低表明小分子物质残留较多;②纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₈₀值约为1.8,若比值大于1.8表示存在RNA残留,若小于1.8表示存在蛋白质残留。③得率是指每毫克组织所提取的DNA量。

(1) 步骤③将DNA粗提液在65 ℃水浴保温60 min的目的是。步骤④“?”表示。步骤⑤中加RNA酶的作用是　。

(2) 影响DNA纯度的物质主要有。提取的DNA中RNA残留较多的方法是。以嫩叶为材料提取DNA的得率较高,原因是。

(3) 电泳可以直观对比DNA的完整性,分子大小不同的DNA在凝胶上迁移速率不同,从而产生不同的条带。下图是上述实验中提取到的总DNA凝胶电泳结果,其中M是已知大小的不同DNA的混合物。实验结果显示A、B方法提取的总DNA电泳结果只有一条带,而C方法有明显的“拖尾”现象。

①只出现一条带的原因是。

②出现“拖尾”现象的原因是。

难度：难

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10． “CTAB法”和“SDS法”是提取DNA的常用方法，CTAB提取液含有CTAB、EDTA等成分，SDS提取液含SDS、EDTA等成分。CTAB能破坏膜结构，使蛋白质变性，提高DNA在提取液中的溶解度；SDS能破坏膜结构，使蛋白质变性，EDTA能螯合Mg²⁺、Mn²⁺，抑制DNA酶的活性。某科研小组为了寻找提取腊梅DNA的优良方法，比较了两种提取DNA的方法，主要操作如下：

实验测定结果如下（表中OD260反映溶液中核酸的浓度，OD280反映溶液中蛋白质的浓度。理论上，纯DNA溶液的OD260/OD280为1.8，纯RNA溶液的OD260/OD280为2.0）。

CTAB SDS

OD260 OD280 OD260/OD28 OD260 OD280 OD260/OD28

0.003 0.018 1.833 0.006 0.005 1.200

请回答下列问题。
（1）与常温下研磨相比，液氮中研磨的优点是______；CTAB法和SDS法提取液中都加入EDTA的目的是______。
（2）氯仿一异戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿一异戊醇，蛋白质等杂质可溶于氯仿一异戊醇，实验过程中加入氯仿一异戊醇离心后，应取①______加异丙醇（异丙醇与水互溶）并离心进行纯化，利用异丙醇溶液纯化DNA的原理是______。
（3）两种方法中，______法提取的DNA较多，其可能原因是______。
（4）两种方法中，______法提取的DNA纯度较低，其含有的主要杂质是______。

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CTAB			SDS
OD260	OD280	OD260/OD28	OD260	OD280	OD260/OD28
0.003	0.018	1.833	0.006	0.005	1.200