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题型:简答题
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简答题 · 15 分

植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。

回答下列问题:

(1)理论上,基因组文库含有生物的      基因;而cDNA文库中含有生物的      基因。

(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中      出所需的耐旱基因。

(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物      的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的       ,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的       是否得到提高。

(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时,则可推测该耐旱基因整合到了             (填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。

正确答案

(1)全部      部分

(2)筛选

(3)乙      表达产物    耐旱性

(4)同源染色体的一条上

解析


知识点

基因的分离定律和自由组合定律基因工程的原理及技术
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题型:填空题
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填空题 · 16 分

研究者发现,小鼠舌头上的某些味觉细胞和小肠上皮细胞表面均存在蛋白C,该蛋白能和脂肪结合。为研究蛋白C的功能,进行了系列实验。

(1)蛋白C是一种膜蛋白,它在细胞内的        上合成,然后在      和        中加工。

(2)试验一:让小鼠舌头接触脂肪,结果发现正常小鼠小肠出现脂肪消化液,而去除蛋白C基因的小鼠分泌的脂肪消化液明显减少。由此推测,脂肪通过与味觉细胞表面的蛋白C结合,刺激了脂肪味觉       ,产生兴奋,传到相关中枢,再通过刺激     消化腺分泌。

(3)实验二:分别培养实脸一中两种小鼠的小肠上皮细胞,向培养液中加入脂肪分解物。

与正常小鼠细胞相比,进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少,表明小肠上皮细胞表面蛋白C的功能是      。

(4)为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用,可行的做法是从该种动物的基因文库

中      蛋白C基因序列,然后以           的小鼠为受体,导入该基因序列,检测发育

出的小鼠相关指标的恢复程度。

正确答案

见解析

解析

解析:(1)蛋白质C存在于某些味觉细胞核小肠上皮细胞表面,该蛋白质是在核糖体上合成,然后进入内质网腔初步加工,然后进入高尔基体腔进一步加工、分类、包装,最终运输到细胞膜表面。

(2)小鼠舌头接触脂肪后,发现去除蛋白C的小鼠脂肪消化液减少,说明蛋白C在味觉细胞的信息传递过程中具有重要作用。脂肪与味觉细胞膜表面蛋白C结合,导致味觉感受器兴奋,兴奋传导神经中枢后,经神经中枢分析综合,最终通过传出神经将兴奋传导消化腺,引起消化腺(效应器)分泌消化液。

(3)小肠上皮细胞培养液中加入脂肪分解物,去除蛋白C基因的小鼠与正常细胞相比,脂肪分解物减少,说明小肠上皮细胞表面蛋白C具有物质运输的作用。

(4)获取蛋白C基因的方法是从基因文库中获得并进行扩增,动物细胞的基因工程的受体细胞是受精卵细胞,,然后检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度。

知识点

主要细胞器的结构和功能基因工程的原理及技术
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生产中更好地应用,开展了以下试验:

一,.利用大肠杆菌表达BglB酶

(1)PCR扩增bglB基因时,选用         基因组DNA作模板。

(2)右图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒,扩增的bglB基因两端需分别引入            和           不同限制酶的识别序列。

(3)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力,这是因为                        。

二,.温度对BglB酶活性的影响

(4)据图1、2可知,80℃保温30分钟后,BglB酶会              ;为高效利用BglB酶降解纤维素,反应温度最好控制在              (单选)。

a,50℃

b,60℃

c,70℃

d,80℃

三,.利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性

在PCR扩增bglB基因的过程中,加入诱变剂可提高bglB基因的突变率。经过筛选,可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因。

(5)与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比,上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高,其原因是在PCR过程中             (多选)。

A.仅针对bglB基因进行诱变    

B.bglB基因产生了定向突变

C.bglB基因可快速累积突变     

D.bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变

正确答案

(1)嗜热土壤芽孢杆菌

(2)NdeⅠ BamHⅠ

(3)转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶

(4)失活  b

(5)A、C

解析


知识点

PCR技术的基本操作和应用基因工程的原理及技术
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题型:填空题
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填空题 · 9 分

回答下列有关遗传信息传递与表达的问题。

pIJ702是一种常用质粒(图20),其中tsr为硫链丝菌素(一种抗生素)抗性基因,mel是黑色素合成基因,其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落;而限制酶CLaⅠ、BglⅡ、PstⅠ、SacⅠ、SphⅠ在pIJ702上分别只有一处识别序列。

(1)质粒DNA分子中的两条链靠_____键维系成双链结构。

(2)以SacⅠ和SphⅠ切取的目的基因置换pIJ702上0.4kb(1kb=1000对碱基)的SacⅠ/SphⅠ片段,构成重组质粒pZHZ8。上述两种质粒的限制酶酶切片段长度列在表4中。由此判断目的基因内部是否含有BglⅡ切割位点,并说明判断依据:__________________________________________________________________________________________。

(3)已知pIJ702上含mel基因的ClaⅠ/PstⅠ区域长度为2.5kb,若用ClaⅠ和PstⅠ联合酶切pZHZ8,则参照表4数据可断定酶切产物中最小片段的长度为_____kb。

(4)不含质粒的链霉菌在含硫链丝菌素固体培养基上的生长状况如表5所示。若要筛选接纳了pIJ702或pZHZ8的链霉菌细胞,所需的硫链丝菌素最小浓度应为_____μg/mL(填写表格中给定浓度);含有重组质粒pZHZ8的菌落呈______色。

(5)上述目的基因来源于原核生物,其蛋白质编码序列(即编码从起始密码子到终止密码子之间的序列)经测定为1256对碱基,试判断对这段序列的测定是否存在错误:_____,并说明依据____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

正确答案

答案:    (1)氢

(2)含有,据表4和题意,pIJ702上原有的一个BglⅡ位点被目的基因置换后,pZHZ8仍被BglⅡ切为线状,故目的基因中必然含有一个BglⅡ位点。

(3)0.3

(4)5             白

(5)错误            因为原核生物决定每个氨基酸的碱基序列为三联密码,所以基因的编码碱基序列应为3的整数倍

解析

本题考查基因工程。

(1) 质粒中的DNA分子的两条链之间的化学键是碱基对之间的氢键。

(2) p1J702上原有的一个BglⅡ位点被目的基因置换后,pZHZ8仍被BglⅡ切为线状,故目的基因中必然含有一个BglⅡ位点。

(3) 据表格中数据可以判断重组质拉pZHZ8中含有两个ClaI和PstI的酶切位点,因为PIJ702上含mel基因的ClaI/PstI区域长度为2.5kb,而只用ClaI切割后片段为2.2kb和4.5kb,而只用PstI切割后片段长度为1.6kb和5.1 kb,因此两种限制酶都用时,得到的最短片段为(2.5一2.2)=0.3 (kb)。

(4) 从不含质粒的链霉菌在含硫链丝菌素固体培养基上的生长状况表格可以看出,硫链丝菌素浓度低于5μg/mL时,链霉菌能够生长,因此所需的硫链丝菌素最小浓度应为5uμg/mL; mel是黑色素合成基因,其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落,由于mel基因被替换后,链霉菌菌落不能变黑,而成为白色。

(5) 原核生物的编码区是连续的,由于决定每个氨基酸的碱基序列为三个相连的碱基,所以基因的编码碱基序列应为3的整数倍,而基因中1265对碱基转录成的mRNA含有从起始密码到终止密码有1265个碱基,不能被3整除,故测序肯定错误。

知识点

遗传信息的转录和翻译基因工程的原理及技术
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

5.绿色荧光标记的X染色体DNA探针(X探针),仅能与细胞内的X染色体DNA的一段特定序列杂交,并使该处呈现绿色荧光亮点。同理,红色荧光标记的Y染色体DNA探针(Y探针)可使Y染色体呈现一个红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞,可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及其流产胎儿的体细胞进行检测,结果如图所示。下列分析正确的是()

AX染色体DNA上必定有一段与X探针相同的碱基序列

B据图分析可知妻子患X染色体伴性遗传病

C妻子的父母至少有一方患有性染色体数目异常疾病

D该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生

正确答案

A

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伴性遗传染色体结构变异和数目变异基因工程的原理及技术
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

6.下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是(   )

A表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得

B表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点

C借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来

D启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用

正确答案

C

解析

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知识点

基因工程的原理及技术
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题型:简答题
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简答题 · 12 分

人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:

(1)htPA基因与载体用_________切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用_________技术。

(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其_________。采集的精子需要经过_________,才具备受精能力。

(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是_________。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行_________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的_________。

(4)若在转ht-PA基因母羊的羊乳中检测到_________,说明目的基因成功表达。

正确答案

(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶);DNA分子杂交(或核酸探针)

(2)超数排卵;获能(处理)

(3)显微注射法;性别鉴定;全能性

(4)htPA(或人组织纤溶酶原激活物)

解析

略。

知识点

基因工程的原理及技术动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础
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题型:简答题
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简答题 · 9 分

32.(9 分)胰岛素 A、B 链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。 图 1 是该方法所用的基因表达载体,图2 表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B 分别表示-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白)。 请回答下列问题:

(1)图1 基因表达载体中没有标注出来的基本结构是____ 。

(2)图1 中启动子是____酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是____ 。

(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有____ 。

(4)茁-半乳糖苷酶与胰岛素A 链或B 链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于____ 。

(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的 A 链或 B 链,且-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为____。

(6)根据图2 中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。 你的推测结果是____,理由是____。

正确答案

(1)终止子

(2)RNA 聚合  作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来

(3)限制酶和 DNA 连接酶

(4)防止胰岛素的 A、B 链被菌体内蛋白酶降解

(5)-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素 A、B 链中不含甲硫氨酸

(6)至少2 个   两条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸R 基团中可能还含有

游离的氨基

解析

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知识点

基因工程的原理及技术
1
题型:简答题
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简答题 · 15 分

请考生在30,31两题中任选一题作答,若多做按第一题计分。

30.【生物-选修1:生物技术实践】生产果汁时,用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题:

(1)某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,测定各组的出汁量,据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是____________。

(2)现有一种新分离出来的果胶酶,为探究其最适温度,某同学设计了如下实验:取试管16支,分别加入等量的果泥、果胶酶、缓冲液,混匀,平均分为4组,分别置于0℃、5℃、10℃、40℃下保温相同时间,然后,测定各试管中的出汁量并计算各组出汁量平均值。该实验温度设置的不足之处有___和____。

(3)某同学取5组试管(A~E)分别加入等量的同种果泥,在A、B、C、D4个实验组的试管中分别加入等量的缓冲液和不同量的同种果胶酶,然后,补充蒸馏水使4组试管内液体体积相同;E组加入蒸馏水使试管中液体体积与实验组相同。将5组试管置于适宜温度下保温一定时间后,测定各组的出汁量。通过A~D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。本实验中,若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,E组设计___(填“能”或“不能”)达到目的,其原因是__________。

31.【生物-选修3:现代生物科技专题】在体内,人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链,此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原,进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后,产生A、B两条肽链,再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题:

(1)人体内合成前胰岛素原的细胞是_____,合成胰高血糖素的细胞是_____。

(2)可根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的_____序列,用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体。再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成_____的基因工程菌。

(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,则用该工程菌进行工业发酵时,应从_____中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。

正确答案

30.(1)探究不同来源果胶酶的活性    

(2)4组的温度设置不合适      各组的酶促反应受两个不同温度影响    

(3)不能     E组加入蒸馏水而不是缓冲液违背了单一变量原则

试题解析(1)根据题意,用三种不同的果胶酶进行三组实验,各组实验除酶的来源不同外,其他条件都相同,测定各组的出汁量,据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较,可见实验的自变量是果胶酶的来源不同,因变量是果胶酶的活性,所以该实验目的是探究不同来源果胶酶的活性。

(2)根据实验设计可知,该实验是探究果胶酶的最适温度,所以自变量是温度,因变量是果胶酶的活性,用出汁量进行衡量,出汁量越多则果胶酶活性越高。该实验方案中,温度应该在常温范围内设置系列温度梯度且梯度差值相等,所以4组的温度应分别设置为15℃、20℃、25℃、30℃;另外探究温度对酶活性的影响时,应保证酶促反应只能在设定的温度下进行,同一实验组的反应温度只能是一个,所以实验操作应该是将各组盛有果胶酶的试管与盛有果泥的试管分别在设定温度下处理一定时间后再将两只试管混合,才能保证实验在设定的温度下进行。

(3)根据题意,本实验的自变量是果胶酶的量,因变量是出汁量,对照实验的设计应遵循单一变量原则和对照原则,根据实验设置,通过A~D组实验可比较不同实验组出汁量的差异。若要检测加入酶的量等于0而其他条件均与实验组相同时的出汁量,则E组应加入缓冲液而不是蒸馏水,使试管中液体体积与实验组相同,才符合实验设计应遵循的单一变量原则。

31.(1)胰岛B细胞    胰岛A细胞  

 (2)DNA序列      胰岛素原    

(3)菌体

试题解析:(1)由题意可知,前胰岛素原在细胞内经加工后成为胰岛素,人体合成胰岛素的细胞是胰岛B细胞,所以合成前胰岛素原的细胞也是胰岛B细胞;合成胰高血糖素的细胞是胰岛A细胞。

(2)根据胰岛素原的氨基酸序列,可设计并合成编码胰岛素原的DNA序列(即目的基因);用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体,再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成人胰岛素原的基因工程菌。

(3)根据题意,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,所以用该工程菌进行工业发酵时,应从菌体中分离、纯化胰岛素原,经酶处理便可转变为胰岛素。

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知识点

果胶酶在果汁生产中的作用基因工程的原理及技术
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题型:简答题
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简答题 · 8 分

33.(8 分)荧光原位杂交可用荧光标记的特异 DNA 片段为探针,与染色体上对应的 DNA 片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位。 请回答下列问题:

(1)DNA 荧光探针的制备过程如图 1 所示,DNA 酶玉随机切开了核苷酸之间的____键,从而产生切口,随后在 DNA 聚合酶玉作用下,以荧光标记的____为原料,合成荧光标记的 DNA 探针。

(2)图2 表示探针与待测基因结合的原理。 先将探针与染色体共同煮沸,使 DNA 双链中____键断裂,形成单链。 随后在降温复性过程中,探针的碱基按照____原则,与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。 图中两条姐妹染色单体中最多可有____条荧光标记的 DNA 片段。

(3)A、B、C 分别代表不同来源的一个染色体组,已知 AA 和 BB 中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。 若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交,则其 F1 有丝分裂中期的细胞中可观察到____个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到____个荧光点。

正确答案

(1)磷酸二酯  脱氧核苷酸

(2)氢   碱基互补配对   4

(3)6   2和4

解析

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细胞的减数分裂DNA分子的复制基因工程的原理及技术
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