知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．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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2．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．

（1）定点突变第一步得把突变位点设计在引物上，据图1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．
（2）如下所示，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′
（3）如图2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：较易

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3．
科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶基因对CO₂的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题：

（1）PCR过程所依据的原理是                           ，该过程需要加入的酶是          。利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成          。

（2）该技术不直接改造Rubisco酶，而通过Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是                           。和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中             （填“存在的”或“不存在的”），PCR定点突变技术属于         工程的范畴。

（3）可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用                法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是                        。

难度：难

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4．如图为某转基因小鼠培育过程示意图，①～⑥表示相关过程．请回答：

（1）过程①注射的A物质是 ______ ，目的是使供体母鼠 ______ ．
（2）过程③把目的基因和运载体连接需要在 ______ 的催化下完成，过程④常用的方法是 ______ ．
（3）取自公鼠附睾中的精子需放入人工配置的 ______ 中培养一段时间后，才可进行体外受精．
（4）图中过程⑥称为 ______ ，为使代孕母鼠与供体母鼠生殖器官的生理变化相同，此前需对代孕母鼠作 ______ 处理．
（5）蛋白质水平检测目的基因的表达通常采用的方法是 ______ ．采用胚胎分割移植的方法可获得较多基因组成相同的转基因小鼠，操作时需选择发育到 ______
或囊胚期的胚胎进行．若选用囊胚期的胚胎，操作过程需要特别注意是 ______ ．
（6）若通过上述操作获得的蛋白质，不完全符合人类的需要，则需要通过 ______ 或基因合成，对现有蛋白质进行改造．

难度：中等

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5．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）基因工程常见的运载工具（体）有 ______ ．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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6．黑麦草具有抗除草剂草甘麟的能力，是因为黑麦草拥有编码抗草甘麟酶的基因．科学家利用该基因．通过转基因技术获得了抗除草剂草甘磷的玉米新品种．培育新品种过程中用到了PCR技术（如图所示），请回答下列问题：
（1）通过反转录法得到 ______ 文库，从中选取抗草甘磷酶的基因．该方法获得的目的基因缺少基因表达所需的调控序列，即 ______ 和 ______ ．
（2）体外获得大量编码抗草甘麟酶的基因要利用PCR技术，该技术所依据的原理为 ______ ，图中物质A是 ______ ，B酶是 ______ ．PCR中A不能过短，主要原因是 ______ ．
（3）加热变性是使DNA双链打开，这一步是打开 ______ 键．在细胞内断此键用 ______ 酶．
（4）若需要对转入抗草甘麟基因的玉米进行个体生物学水平的鉴定，需要对玉米做 ______ 实验．
（5）若实验结果不理想，为了提高抗草甘麟酶活性，可以通过 ______ 工程设计和改造编码抗草甘麟酶的基因．
（6）第四轮循环产物中含有A的DNA片段所占的比例为 ______ ．
（7）PCR扩增中，理论上要获得等长的DNA片段，至少要扩增到第 ______ 次．

难度：较易

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7．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）目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号 ______ 所示过程，其原因是 ______ ．
（2）实现③过程的依据有 ______ ，由③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 ______ ．这属于哪种获取目的基因的方法： ______ ．
（3）若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质中获取的，则④过程表示 ______ ．经过④过程得到目的基因，所采取的手段与基因突变相比最大的特点是 ______ ．

难度：较易

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8．番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬．但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．为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种．操作流程如图．请据图回答．

（1）过程①需要的工具酶有 ______ ．
（2）在筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据质粒上的 ______ 的表达．
（3）在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做 ______ ．
（4）从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的 ______ 过程，最终使番茄获得抗软化的性状．
（5）为促使图中培养②、③过程的顺利完成，通常需要在培养基中加入的调节物质是 ______ ．要快速繁殖转基因抗软化番茄植株，目前常用的科技方法是 ______ ．
（6）为防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其它植物而造成基因污染，可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入到番茄植物细胞的 ______ （结构）中．
（7）除了图示培育方法外，还可通过 ______ 技术，对多聚半乳糖醛酸酶基因进行定向改造，从而使多聚半乳糖醛酸酶的结构和功能发生特定的改变以获得抗软化的番茄品种．

难度：中等

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9．研究人员欲对拟芥兰叶片中某种蛋白质进行改造，使其能结合空气中微量的黄色炸药挥发分子，导致叶片产生特定颜色变化，从而有助于检测公共场所是否存在爆炸物．请回答：
（1）科研人员从上述预期蛋白质的功能出发，设计 ______ 结构，然后推测相应目的基因的 ______ 序列，最终人工合成出目的基因．
（2）将目的基因导入拟芥兰细胞通常采用 ______ 的方法．首先将目的基因插入到Ti质粒的 ______ 上，并最终整合到拟芥兰细胞染色体的DNA上．
（3）在 ______ 和人工控制的条件下，将上述拟芥兰细胞培养在人工配制的培养基上，诱导其产生 ______ ，最终形成转基因植株．该过程的原理是 ______ ．
（4）在转基因植株附近放置 ______ ，从个体生物学水平鉴定出目的基因成功表达的转基因植株．

难度：较易

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10．
基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题：

（1）限制酶能识别双链DNA分子的________并切割，形成黏性末端或________；它存在于原核生物中的主要作用是________。

（2）从基因组文库获取目的基因的数目比从cDNA文库中获取的要多，原因是________。

（3）PCR技术可扩增目的基因，运用的原理是________，其参与的组分有DNA模板、4种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶、分别与两条模板相结合的两种________。

（4）基因表达载体中的标记基因的作用是________。

（5）蛋白质工程之所以称为后基因工程，是因为要实现对新蛋白质的设计改造，必须要通过________或基因合成来实现。

难度：难

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