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．
几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解．通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力．回答下列问题：
（1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是 ______ ．提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是 ______ ．
（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是 ______ ．
（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是 ______ （答出两点即可）．
（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是 ______ ．
（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是 ______ ．

难度：难

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3．
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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4．
内皮素（ET）是一种含21个氨基酸的多肽，与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系．研究发现内皮素功能异常与内皮素主要受体ET_A有关，科研人员通过构建表达载体，实现了ET_A基因在细胞中高效表达．其过程如下（图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的识别序列为CCC^↓GGG，限制酶XhoⅠ的识别序列为C^↓TCGAG）．据图回答下列问题：

（1）图中ET_A基因能够在大肠杆菌细胞内表达的原因是 ______ ．
（2）过程①中需要用 ______ 酶处理，过程③中，限制酶XhoⅠ切割DNA形成的黏性末端是 ______ ．用两种限制酶切割，获得不同的黏性末端，其主要目的是 ______ ．
（3）图中的基因表达载体至少还缺少 ______ ，鉴定ET_A基因是否导入受体细胞需要用放射性同位素或荧光分子标记的 ______ 作探针．
（4）已知荧光显微镜可以通过检测荧光的强度来判断SNAP基因是否表达及表达量．因此，利用SNAP基因与ET_A基因结合构成融合基因，目的是 ______ ．
（5）人皮肤黑色素细胞上有内皮素的特异受体，内皮素与黑色素细胞膜上的受体结合后，会刺激黑色素细胞的增殖、分化并激活酪氨酸酶的活性，从而使黑色素增加．美容时可以利用注射ET_A达到美白祛斑效果，原因是 ______ ，从而抑制了黑色素细胞的增殖和黑色素的形成．

难度：难

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5．
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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6．
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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7．
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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8．
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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9．
如图为绿色荧光小鼠制备流程图．Gfp是绿色荧光蛋白基因．请据图回答问题：

（1）据图分析可推知，载体上的Neo为 ______ 基因，其表达产物可与 ______ 发挥作用而最终将 ______ 的胚胎干细胞筛选出来．
（2）完成过程①需要的工具酶是 ______ ，完成过程②常用的方法是 ______ ，完成过程⑤后，胚胎干细胞应与囊胚中的 ______ 部位相结合．
（3）进行过程⑥之前，要对代孕母鼠用某种激素处理，目的是 ______
（4）胚胎干细胞的培养装置应置于 ______ 的气体环境中，以保证培养环境pH的相对稳定．

难度：难

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10．
如图表示转基因马铃薯的培育过程，请回答相关问题：

（1）如果用马铃薯发育的某个时期的mRNA反转录产生的 ______ 片段，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马铃薯的 ______ ．
（2）据图分析，构建重组质粒时，用 ______ 酶对含目的基因的DNA和质粒同时进行处理．
（3）重组质粒中，目的基因的两端还必须有 ______ 和终止子．用含重组质粒的土壤农杆菌感染植物细胞后，采用 ______ 技术检测转基因马铃薯的 ______ 上是否插入了目的基因，同时还要采用 ______ 技术检测目的基因是否在转基因马铃薯细胞中表达．
（4）培育愈伤组织的固体培养基中，除了无机盐、有机营养物质、琼脂、卡那霉素外，还需添加的物质是 ______ ，添加卡那霉素的作用 ______ ．

难度：难

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