知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．
研究人员将人工丝蛋白基因导入到蚕卵内，对蚕卵的基因改造获得成功．含有人工丝蛋白的蚕茧发出绿色荧光，比正常的蚕茧更加轻薄．请回答下列问题：
（1）进行转基因操作前，需用 ______ 酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞．将人工丝蛋白基因导入到蚕卵体内，常用的方法是 ______ ．
（2）绿色荧光蛋白基因可以作为 ______ ，用于鉴别和筛选蚕卵中是否含有人工丝蛋白基因．
（3）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导人家蚕细胞．PCR技术利用的原理是 ______ ，该PCR 反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液（含Mg²⁺）、水、4种脱氧核苷酸、模板DNA、 ______ 和 ______ ．
（4）生物反应器培养家香细胞时会产生接触抑制，所以培养时通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以通过 ______ 来增加培养的细胞数量，也有利于空气交换．

难度：难

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2．
科学家发现，细菌DNA序列中储存了很多来自不同噬菌体的小片段DNA（被称为CRISPR），功能如图1．哺乳动物细胞内不具有该基因片段和相关功能．真核细胞内的DNA出现断裂后，细胞具有结合同源DNA并以其为模板修复断裂DNA的功能，过程如图2．

（1）据图1可知，同种噬菌体再次侵染时，细菌的Cas基因及小片段DNA表达产物组成一种复合物，将入侵的噬菌体DNA切断使其失效．在该过程中，复合体上的crRNA起到 ______ 的作用，进而Cas9蛋白起切割噬菌体DNA的作用．由此可见，细菌这种抵抗噬菌体的功能相当于哺乳动物体内的 ______ 功能（填“非特异性免疫”或“特异性免疫”）．
（2）结合图1和图2所示过程的原理，实验人员成功将基因A精确导入到绒山羊细胞内甲、乙两个基因之间，并和绿色荧光蛋白基因一起表达，避免了传统基因工程所引发的目的基因随机插入宿主细胞的安全问题．该技术称为CRISPR/Cas9基因编辑技术，其操作步骤如下：
第一步，切割．在一个基因表达载体上需要加入根据 ______ 和 ______ 序列设计合成的DNA片段，从而实现精准切割绒山羊DNA；
第二步，连接．另一个基因表达载体上需要加入甲基因片段、乙基因片段、A基因、绿色荧光蛋白基因四种DNA片段，以作为修复断裂DNA的模板，这4种基因片段在载体上的排列顺序应是 ______ ．
A．甲基因一乙基因一A基因一绿色荧光蛋白基因
B．甲基因一A基因一乙基因一绿色荧光蛋白基因
C．乙基因一A基因一甲基因一绿色荧光蛋白基因
D．甲基因一A基因一绿色荧光蛋白基因一乙基因
（3）除了精确导入目的基因外，推测“CRISPR/Cas9基因编辑技术”还能实现的功能有 ______ （多选）
A．去除细胞内的特定基因 B．使细胞发生基因突变
C．使细胞发生基因重组 D．使细胞发生染色体变异．

难度：难

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3．
下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料，请分析回答下列问题．
资料1　巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌，能将甲醇作为其唯一碳源，此时AOX1基因受到诱导而表达[5'AOX1和3'AOX1（TT）分别是基因AOX1的启动子和终止子]．
资料2　巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒，所以科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体，其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组，可以将目的基因整合于染色体中以实现表达．

（1）如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组，应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上 ______ 、 ______ 限制酶识别序列，这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化．
（2）酶切获取HBsAg基因后，需用 ______ 将其连接到pPIC9K质粒上，形成重组质粒，并将其导入大肠杆菌以获取 ______ ．
（3）步骤3中应选用限制酶 ______ 来切割重组质粒获得重组DNA，然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞．
（4）为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功，在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选，转化后的细胞中是否含有HBsAg基因，可以用 ______ 方法进行检测．
（5）转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入 ______ 以维持其生活，同时诱导HBsAg基因表达．
（6）与大肠杆菌等细菌相比，用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞，其优点是在蛋白质合成后，细胞可以对其进行 ______ 并分泌到细胞外，便于提取．

难度：难

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4．
植酸酶能提高饲料中磷的利用率，减少磷随畜禽粪便排出量，进而降低环境污染．科学家试图将黑曲霉植酸酶基因（phyA）转入猪细胞中，以培育出转植酸酶基因猪．如图为实验过程中基因表达载体的构建过程，图中A、A1，B、B1表示引物，NheⅠ（G^↓CTAGC），XhoⅠ（G^↓TCGAG）为限制酶．请问答．

（1）实验室通用是利用从黑曲霉细胞中提取的RNA，再通过 ______ 等技术形成 phyA对应的cDNA，从基因结构分析，这一cDNA比黑曲霉细胞中的phyA少 ______ 等结构．
（2）由图可知，科学家首先将黑曲霉植酸酶基因phyA与猪腮腺分泌蛋白基因信号肽基因（ps）拼接在一起，其目的是 ______ ．实验室中，过程②（解链）一般可通过 ______ 的方法完成，利用 ______ 将这两个DNA片段连接起来．
（3）限制酶X ho I切割DNA形成的黏性末端可以表示为 ______ ．过程④中同时利用Nhe I酶和Xho I酶处理目的基因和运载体，其主要优点是 ______ ．
（4）研究中需要将重组质粒导入 ______ ，再运用胚胎工程技术培育获得转基因猪，选取这类细胞作为目的基因的受体细胞的主要依据是 ______ ．

难度：难

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5．
我国一科研团队将小麦液泡膜Na⁺/K⁺逆向转运蛋白基因（TaNHX2基因）转移到水稻细胞内，获得了转基因耐盐水稻新品种．回答下列有关问题：
（1）为保证目的基因在水稻细胞中能够表达，运载体上应含有特定的 ______ ．
A．复制原点 B．启动子 C．标记基因
（2）水稻的转化过程为：将水稻幼胚接种到诱导培养基上，经过 ______ 过程，培养出愈伤组织，然后用 ______ 法，将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上，最后诱导愈伤组织形成水稻植株．
（3）为验证外源基因整合到水稻基因组后是否转录，可从转基因植株的细胞中提取所有mRNA并反转录成 ______ ，再以反转录产物为模板，利用TaNHX2基因特异引物，通过 ______ 方法进行基因扩增．若以根细胞为材料扩增结果为阳性（有产物生成），以叶细胞为材料扩增结果为阴性（无产物生成），则说明 ______ ．
（4）将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的 NaCl溶液中培养，进行耐盐试验，用非转基因幼苗作为对照．培养30天后观察现象，若 ______ 则说明转基因植株获得了耐盐特性．

难度：难

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6．
基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，包括以下几个环节：目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定．回答下列相关问题：
（1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即 ______ 和从生物材料中分离．如果利用某植物为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两者相比cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的 ______ （多/少）．
（2）在构建基因表达载体时，经常使用质粒载体作为基因工程的工具，其应具备的基本条件有 ______ （答出两点即可）．除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子．启动子是 ______ 酶识别并结合的部位．这一步骤中通常还会利用到DNA连接酶，常见的有E•coliDNA连接酶和T₄DNA连接酶，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是 ______ ．
（3）将目的基因导入受体细胞时，如果受体为植物细胞，采用最多的方法是 ______ ，如果受体为动物细胞，采用最多的方法是 ______ ．
（4）最后，要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，经常采用的检测方法是 ______ ．

难度：难

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7．

科研人员先分别PCR扩增尿酸酶基因和原核生物胞外蛋白信号肽基因（编码的肽链能引导新合成的蛋白质转移、分泌），再将它们拼接形成融合基因，并导入大肠杆菌生产尿酸酶．相关叙述正确的是（　　）

A．扩增两类基因时可以通过设计引物来控制两类基因的拼接方向

B．构建融合基因的目的是使大肠杆菌能合成尿酸酶并分泌到细胞外

C．融合基因导入大肠杆菌前需构建基因表达载体，以保证目的基因正常表达和遗传

D．在导入融合基因前，应先用NaCl处理大肠杆菌，使其变为感受态细胞

难度：难

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8．
P53基因是正常细胞内重要的抑癌基因，研究表明P53基因突变可导致肝脏细胞癌变．科学家研究发现P53基因对体外培养的肝癌细胞生长有抑制作用，请回答下列问题：
（1）切下新鲜的肝癌组织，在37℃下用 ______ 消化30-40分钟，在5% ______ 培养箱中培养，培养基是模拟了人体 ______ 的成分配制的，在培养基中加入一定量的抗生素，其目的是 ______ ．
（2）获取P53基因的方法通常包括 ______ 和 ______ ．
（3）将P53基因经过一系列的处理并与脂质体混合，将混合物滴加至肝癌细胞上，轻轻混匀．最后筛选出含有P53基因的肝癌细胞．脂质体在这个操作中的作用是 ______ ．
（4）为证明P53基因有抑癌作用，需将两种细胞接入多孔板中，并从次日开始检测每孔的细胞总数，绘制成如图所示的生长曲线．请分析两条曲线分别是哪种细胞，曲线1是 ______ 细胞，曲线2是 ______ 细胞．

难度：难

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9．
如图所示为A、B、C三种质粒和一个含目的基因D的DNA片段示意图．图1中Ap为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因．图中EcoRⅠ、PvuⅠ为两种限制酶，质粒上限制酶括号内的数字表示限制酶切割位点与复制原点的距离．回答下列问题．

（1）图中三种质粒中不能作为目的基因运载体的是 ______ ，理由是 ______ 、 ______ ．
（2）在基因工程的操作过程中，需要检查目的基因是否重组到质粒中，应使用 ______ 酶切重组质粒，完全酶切后，进行电泳检测．若电泳图谱中出现长度为1.1kb和5.6kb，或者 ______ kb和 ______ kb的片段，则可判断该重组质粒已与目的基因重组成功．
（3）为研究目的基因D的功能，研究人员用图2所示的引物组合分别扩增D基因的D₁片段、D₃片段（DNA复制子链的延伸方向5′→3′）．
注：引物Ⅱ、Ⅲ上的x，y片段分别与N基因两端互补配对
①用引物Ⅰ、Ⅱ组合扩增后，得到的绝大部分DNA片段是图3中的 ______ ．
②将大量N基因片段与扩增得到的D₁片段、D₃片段置于PCR反应体系中进行扩增，得到的绝大多数扩增产物是 ______ （填“D₁-N”或“D₁-D₃一N”或“D₃-N”或“D₁-N-D₃”）．

难度：难

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10．
回答下列有关现代生物科技的问题：
（1）糖尿病在现代社会中的发病率越来越高，主要是由于患者胰岛B细胞受损，胰岛素分泌不足引起的．对此，某同学根据所学知识提出了用转基因动物生产胰岛素的治疗方法．
基本程序：①获取目的基因→②基因表达载体的构建→③将目的基因导入受体细胞→④目的基因的检测与鉴定．其中①和②的操作中需要用的相同的工具酶作用于 ______ 键．利用PCR技术扩增目的基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，在 ______ 酶的作用下延伸形成DNA．
（2）植物细胞工程中，科学家采用体细胞杂交方法终于获得“番茄-马铃薯”超级杂种植株，该过程中可诱导原生质体融合的物理方法有 ______ 、 ______ 和电激等，获得的杂种细胞还需经 ______ 技术培养成杂种植株．
（3）动物细胞培养中，通常需要用 ______ 处理动物组织块，使之分散成单个细胞；克隆动物的获得是利用了 ______ 的全能性．

难度：难

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