知识点挑题 - 高中生物 - 优优班--学霸训练营

1．分析下列有关基因工程材料，据图回答：
降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等．人的降钙素活性很低，半衰期较短．某科研机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，将能人工合成降钙素的DNA与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达．

（1）如图1示人工合成降钙素DNA的过程．从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA．从功能看，Klenow酶是一种 ______ 酶，合成的双链DNA有 ______ 个碱基对．
（2）如图2示利用基因工程获得产品的过程．获取目的基因的方法除图1显示的方法外还有 ______ ．
（3）对图2中a点的操作方法为 ______ ．
（4）获得的双链DNA经酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证．
1）大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它 ______ ．
2）要进行重组质粒的鉴定和选择，大肠杆菌质粒需要含有 ______ ．
（5）对符合设计要求的重组质粒进行酶切，已知限制酶I的识别序列和切点是-G^↓GATCC-，限制酶II的识别序列和切点是-^↓GATC-．请写出大肠杆菌质粒被限制酶I切割后所形成的DNA片段两个末端的碱基序列 ______ ．

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）上述过程涉及的现代生物工程技术，属于分子水平的是 ______ ，其核心步骤是 ______ ．
（2）若要获得单个的成纤维细胞进行培养，需用 ______ 处理猪胚胎的部分组织．
（3）E过程中若要获得大量的卵母细胞需用 ______ 激素处理成年母猪．
（4）H过程的名称是 ______ ，所选择的胚胎一般为 ______ ．
（5）经过培养得到早期胚胎后可以用 ______ 技术以获得更多基因型相同的转基因克隆猪胚胎，且在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行 ______ 处理，以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境．

难度：中等

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3． Hedgehog基因（H）广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物中，在胚胎发育中起重要作用．我国科研工作者利用基因敲除和核酸分子杂交技术研究了H基因在文昌鱼胚胎发育中的作用．
（1）在脊椎动物各个不同类群中，H基因的序列高度相似．H基因高度保守，是由于该基因的突变类型在 ______ 中被淘汰．
（2）研究者使用了两种TALE蛋白对文昌鱼的H基因进行敲除．TALE蛋白的结构是人工设计的，蛋白质的中央区能够结合H基因上特定的序列，F区则能在该序列处将DNA双链切开，如图1所示．

①根据TALE蛋白的功能设计出其氨基酸序列，再根据氨基酸序列对应的 ______ 序列推测出编码TALE蛋白的DNA序列，人工合成DNA序列之后再以其为模板进行 ______ 生成mRNA．
②将两种mRNA用 ______ 法导入文昌鱼的卵细胞中，然后滴加精液使卵受精．此受精卵发育成的个体为F₀代．
③F₀代个体细胞内被两种TALE蛋白处理过的DNA重新连接后，H基因很可能因发生碱基对的 ______ 而丧失功能，基因丧失功能则被称为“敲除”．
（3）提取F₀代胚胎细胞DNA，克隆H基因，用 ______ 进行切割，电泳后用放射性同位素标记的H基因片段为探针进行DNA分子杂交，实验结果如图2所示．图中样品 ______ 代表的F₀个体中部分H基因已被敲除．研究者发现，在F₀个体产生的所有配子中，通常只有部分配子的H基因被敲除，可能的原因是 ______ ．
（4）将F₀代与野生型鱼杂交，再从F₁代鱼中筛选出某些个体相互交配，在F₂代幼体发育至神经胚期时进行观察和计数，结果如表所示．
F₂中正常幼体数 F₂中畸形（无口和鳃，尾部弯曲）幼体数
第一组 101 29
第二组 106 33
第三组 98 31
根据杂交实验结果可知，F₁代鱼中筛选出的个体均为 ______ （杂合子/纯合子），H基因的遗传符合 ______ 定律．随着幼体继续发育，进一步检测到的各组中正常个体数与畸形个体数的比例将会 ______ ．

难度：较易

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4．近年来研究发现，H5亚型禽流感能突破种间屏障感染人类．因此，在流感疫苗开发中考虑对人流感和禽流感主要亚型进行共预防具有重要意义．科研人员针对人流感病毒H3以及禽流感病毒H5进行了相关研究．
（1）H蛋白是构成流感病毒的主要成分，可以作为 ______ 制成疫苗，接种到小鼠体内，使小鼠产生 ______ 免疫．
（2）研究人员利用p质粒构建p-H5/H3共表达的重组质粒（如下图）．设计思路是：获得H5基因和H3基因，先将H5基因整合到p质粒（仅含有NheⅠ和XhoⅠ酶切位点）上，再将H3基因插入，获得重组质粒．为达到实验目的，需要在目的基因两端引入酶切位点，在H5基因两端需要引入 ______ 酶切位点．

（3）为研究共表达重组质粒的免疫效果，研究人员在第0、21和35天给实验组小鼠注射一定浓度的重组质粒p-H5/H3，对小鼠进行免疫；对照组处理是 ______ ．分别测定实验组和对照组的抗体含量．随着免疫次数的增加，实验组小鼠体内针对H5和H3的抗体浓度迅速增加，说明p-H5/H3免疫后诱导小鼠产生了针对H5和H3的 ______ 免疫．
（4）研究人员分离了实验组小鼠的脾脏淋巴细胞，分别加入 ______ 进行特异性刺激，发现p-H5/H3免疫后T淋巴细胞增殖明显，且产生了大量的干扰素，说明免疫后诱导小鼠产生了 ______ 免疫．
（5）科研人员研制的p-H5/H3DNA疫苗与传统疫苗相比具有的优点是 ______ （至少写出两点）．

难度：较易

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5．回答下列有关生物工程的问题．
糖尿病是一类严重代谢疾病，科学家正研究各种方法欲从根本上彻底治疗糖尿病．如图显示的是体外培养人体胚胎干细胞，诱导其产生胰岛细胞进行糖尿病治疗的部分过程．

（1）如图中，从早期胚胎中分离并进行培养的是 ______ （A/B）细胞，该细胞与发育成患者的受精卵相比 ______ （多选）．
A．细胞核中所含遗传信息不同         B．分裂方式不同
C．都具有全能性                     D．都能自我更新
（2）如图中，进行核移植操作需要 ______ （多选）．
A．显微镜        B．持卵管        C．注射器        D．限制酶
（3）将用如图方法获得的胰岛细胞移植入患者体内，可以治疗患者．据此判断此患者患的是 ______ 型糖尿病．
在胰岛B细胞中，当胰岛素原向胰岛素转变的过程中，furin酶可以识别并切除胰岛素原分子中特定的氨基酸序列，从而完成胰岛素的加工，产生具有生物活性的胰岛素．某些糖尿病患者体内合成的胰岛素原结构异常，不能正常完成上述过程．
基因治疗该类患者的方法之一是：将胰岛素基因导入胰岛B细胞以外的细胞，同时导入一些调节因子刺激该细胞再生，使之成为能分泌具生物活性胰岛素的新B细胞．
（4）形成胰岛素的过程中，furin酶能识别并切除相关氨基酸序列，由此推测，该酶的功能更接近于 ______ ．
A．氧化分解酶              B．逆转录酶
C．限制酶                  D．DNA连接酶
（5）欲使胰岛素基因的表达产物在新的B细胞中能被加工，产生生物活性，正确的操作是 ______ ．
A．导入胰岛素基因时，同时导入furin酶基因
B．导入胰岛素基因后，加入furin酶
C．使胰岛素基因的表达产物中含furin酶切位点
D．改造furin酶基因，使其丧失识别和切除功能．

难度：较易

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6．如图所示为人体正常红细胞和镰刀型细胞贫血症患者血红蛋白基因的部分区域及镰刀型细胞贫血症的基因治疗过程，请回答以下问题．

（1）根据图正常人与患者血红蛋白基因碱基序列比较，可知镰刀型细胞贫血症是由于 ______ 造成的．
（2）已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的血红蛋白基因部分区域（图1），那么正常人的会被切成 ______ 个片段；如果某人的血红蛋白基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是 ______ （以P⁺表示正常基因，P^-表示异常基因）．
（3）根据图2基因治疗过程写出以下结构或细胞的名称：
A． ______ ；C．动物病毒； D． ______ 细胞
（4）该方法属于 ______ （填“体内”或“体外”）基因治疗，其特点是 ______ ．

难度：较易

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7．毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关．获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图．

（1）理论上基因组文库含有某种生物的 ______ 基因，若要从供体羊中获得目的基因，应先建立该供体羊的基因组文库，再从中 ______ 出所需的基因．
（2）将重组表达载体导入成纤维细胞的方法是 ______ ，为了获得母羊，移植前需对已经成功导入目的基因的胚胎进行 ______ ，也可取 ______ （雄或雌）羊皮肤细胞组织块的成纤维细胞做目的基因的受体．
（3）从卵巢中吸取的卵母细胞，一般要培养到 ______ 阶段才能用于实验，实验中要用微型吸管吸出第一极体与卵母细胞的 ______ ．
（4）当胚胎发育到 ______ 阶段时，将胚胎移入受体（代孕）动物体内．

难度：难

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8． SRY-PCR是对移植前的人胚胎进行性别鉴定的技术．基本操作程序如下：
（1）从被测胚胎的 ______ 中取出几个细胞．
（2）以Y染色体上SRY基因（性别决定基因）的一段序列作引物，用被测胚胎DNA作模板进行PCR扩增．根据SRY基因序列设计的引物长度一般为20～24个核苷酸，其不宜过短的原因主要是 ______ ．两种引物中G+C的含量相差不宜过大，原因主要是 ______ ．
（3）最后可用放射性同位素标记的含有SRY基因的特异性DNA序列作 ______ ，利用 ______ 技术检测扩增产物．如果某早期胚胎检测结果为阳性，则可判断该胚胎发育成的个体性别是 ______ ．若该技术岗位上的操作人员为男性，要求一定要戴好手套、口罩和工作帽等，主要原因是 ______ ．

难度：中等

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9．请回答与转基因小鼠的培育过程相关的问题．
（1）获取外源基因常用的工具酶是 ______ ，若需在短时间内获得大量的某种外源基因，通常采用 ______ 技术．
（2）在供体雌鼠发情周期的某一阶段，用 ______ 激素处理促使卵巢里大量卵泡成熟并排出，称为超数排卵．在让供体母鼠与健康公鼠交配的同时，让代孕母鼠与结扎公鼠进行交配，使代孕母鼠与供体母鼠的生理条件达到同步或者一致，称为 ______ 处理．
（3）将基因表达载体导入受精卵常用的方法是 ______ ．
（4）将注射有外源DNA的受精卵移人发育培养液中继续培养至桑椹胚或 ______ ，再进行胚胎移植．进行早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和 ______ ．
（5）待代孕母鼠产出幼仔后，取幼鼠尾巴细胞提取基因组DNA，可用 ______ 法等分析以确定是否为转基因鼠．

难度：较易

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10．随着人们生活水平的提高，乳制品需求越来越大，为了扩大生产，提高产崽率，要进行良种牛的培育．如图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：

（1）用 ______ 激素处理使供体母牛超数排卵．
（2）冲卵实质上是用特定装置将供体母牛子宫内的 ______ 冲洗出来．
（3）从A到E中，适宜于哺乳动物的胚胎移植时期有 ______ （填图中字母）．
（4）图中标号3为 ______ ，它将来发育为胎膜和胎盘．
（5）若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代基因型相同吗？为什么？ ______ ．
（6）若对A细胞利用基因工程技术加以改造，将人的血清白蛋白基因导入，在成体的雌牛的乳汁中提取出人血清白蛋白．产生该转基因牛的具体的基因工程步骤 ______ ．
（7）对于植物来说，导入外源基因，容易引起基因污染，科学家就将外源基因导入叶绿体或线粒体内，原因 ______ ．

难度：中等

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	F₂中正常幼体数	F₂中畸形（无口和鳃，尾部弯曲）幼体数
第一组	101	29
第二组	106	33
第三组	98	31