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首页高考知识点生物知识点26.基因工程基因工程的基本操作程序及应用

高考生物知识点

基因工程的基本操作程序及应用

绩优堂高考知识点基因工程的基本操作程序及应用

考点

基因工程的原理及工具基因工程的基本操作程序及应用蛋白质工程转基因生物的安全性及其他生物技术的伦理问题

共计56道相关试题精选知识点题

【正确答案】
 (1)显微注射法      启动子    聚合酶        (2)(浆)              无限增殖      产生特异性抗体     (3)        抗原一抗体杂交
【答案详解】

(1)②过程是将重组基因表达载体导入受体细胞的过程,将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。在转录过程中,聚合酶识别基因序列上首端的启动子并与之结合后开始转录,故基因的首端要有启动子。

(2)浆细胞能分泌特异性抗体,但不能无限增殖,故导入的浆细胞既能分泌特异性抗体,又能无限增殖。

(3)农杆菌中的质粒上的可转移到受体细胞中并整合到受体细胞的染色体上,故将抗虫基因插入到质粒的上,通过农杆菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉细胞。可利用能与抗虫基因表达的蛋白质发生特异性结合的抗体,发生抗原抗体反应,对目的基因表达的产物进行检测。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)目的基因         (2)含目的基因的片段       质粒       

(3)含有重组质粒的愈伤组织        生长素和细胞分裂素的浓度比例       (4)种子中铁含量

【答案详解】

本题中培育转基因水稻的目的是获得铁含量比普通大米高的大米,因此目的基因为铁结合蛋白基因,要大量获得一般采用技术进行扩增。若构建重组质粒要用同种限制酶切割含目的基因的片段和质粒。将外植体培养成试管苗的过程要用到不同的培养基,各培养基最明显的差别在于所添加激素的比例不同。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)抗生素      (2)目的基因表达载体              (3)造血干细胞     

避免免疫排斥

【答案详解】

本题主要考查基因治疗。通过基因工程构建的细胞可分化为造血干细胞并产生正常的红细胞,但不会发生免疫排斥反应,

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
 (1)(基因的)启动子      (2)翻译   (3)基因表达载体的构建      (4)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)                        (5)有丝分裂          (6)动物体细胞核移植技术   早期胚胎培养技术(或动物细胞培养技术) 胚胎移植技术
【答案详解】

(1)启动子和终止子在目的基因的两侧,控制着转录的开始和停止。

(2)由题意可知,基因产生的能与基因转录的碱基互补配对,使其不能与核糖体结合,从而抑制了基因的翻译过程。

(3)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。

(4)用胰蛋白酶处理的目的是使组织分散成单个细胞。动物细胞培养必须有适宜的气体环境,需要是细胞正常代谢所必需的,能够维持细胞培养液的

(5)培养的动物细胞的分裂方式为有丝分裂。

(6)由图可知,④代表核移植,⑤代表早期胚胎培养,⑥代表胚胎移植。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
 (1)限制酶(限制性核酸内切酶)和 连接酶        花粉管通道法              (2)全能性高          植物组织培养       (3) 分子杂交      目的基因是否转录出  个体(4)胚状体
【答案详解】

(1)重组质粒的构建,需用同一种限制酶对目的基因和质粒进行切割,然后用连接酶进行连接。重组质粒导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。

(2)在植物基因工程中受体细胞常采用全能性较高的细胞,愈伤组织细胞的分化程度低,全能性高。将受体细胞培养成转基因植物需用植物组织培养技术。

(3)目的基因导入受体细胞后,是否可以维持稳定和表达,需要通过检测与鉴定,包括分子水平上的检测和个体水平上的检测。分子水平上的检测方法有:①采用分子杂交技术,检测转基因生物染色体的上是否插入了目的基因;②采用分子杂交技术,检测目的基因是否转录出了;③进行抗原抗体杂交,检测目的基因是否翻译成蛋白质。个体生物学水平的鉴定需要做抗虫或抗病的接种实验。

(4)人工种子是用植物组织培养的方法诱导离体的植物组织形成具有生根、发芽能力的胚状体结构,再包裹上人工种皮制成,属于无性繁殖。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)       ()             体外              (2)四环素      选择       (3)大量复制目的基因(抗虫基因)       (4)植物组织培养 发育成完整个体的全部遗传物质
【答案详解】

(1)由图中目的基因片段两端的碱基序列可知,限制酶I可以切割目的基因两端,限制酶能切割右端,故用酶()切割可以获得目的基因,质粒上的两个酶切位点,分别在两个抗性基因上,用酶I切割,两个抗性基因全被破坏,用酶切割保留一个四环素抗性基因。

(2)根据重组质粒与普通质粒上抗性基因的种类可知,该选择培养基中应该添加四环素。

(4)⑤是将携带抗虫基因的根细胞培养成植株的过程,该过程为植物组织培养,细胞全能性是该技术的理论基础。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近,科学家培养出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人

的生长激素并分泌到尿液中,请回答下列问题:

(1)获得人的生长激素基因的方法有从基因文库中获取、                         等。

(2)在构建重组质粒的过程中,人的生长激素基因用                    进行切割。人的生长激素基因之所以能“嫁接”到小鼠染色体的上,原因是                    ,人的生长激素基因进入小鼠细胞内,且能维持稳定和表达的过程称为                    

(3)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是                       。进行基因转移时,通常要将外源基因转入        (细胞)中,原因是                          ,一般可采用                          技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。但在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的                      细胞中特异表达。

(4)若要一次获得多只相同的转基因小鼠,宜采用                      技术,操作过程需要特别注意的问题是                                               

(5)为使外源基因在后代长期保持,可将转基因小鼠细胞的           转入           细胞中构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体,该技术称为            技术。

【正确答案】
(1)技术扩增        人工合成       (2)限制酶      人的生长激素基因和小鼠分子的空间结构、化学组成相同  转化       (3)显微注射法      受精卵(早期胚胎)受精卵(或早期胚胎)具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞表达    分子杂交        膀胱上皮        (4)胚胎分割   将内细胞团细胞均等分割    (5)细胞核      去核的卵核移植(克隆)
【答案详解】

(1)目的基因的获取一般有3种方法,即技术扩增、人工合成、从基因文库中获取。

(2)切割基因的酶是限制性核酸内切酶。基因和都是两条链,具有相同的结构基础是其能重组的原因。

(3)若受体细胞是动物细胞,一般选用显微注射法将目的基因导入受体细胞。常用的受体细胞是受精卵,因其较易表现出全能性。检测外源基因是否导入受体细胞常用分子杂交技术。膀胱生物反应器要用膀胱上皮细胞作为受体细胞。

(4)要获得多只基因型相同的转基因小鼠,常用胚胎分割技术,操作时要特别注意将内细胞团均等分割,以免造成胚胎发育不均或难以发育。

(5)后代要长期保持外源基因,可用核移植的方法。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
下图表示利用胚胎干细胞(简称细胞)所做的一系列研究,请据图分析回答:

(1)上图中的胚胎干细胞(细胞)可以从                          中分离获取。

(2)过程将胚胎干细胞置于射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,饲养层提供干细胞增殖所需的    

        ,加入抗生素是为了                 ,这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。

(3)过程将带有遗传标记的细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有       的特点。在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是                   

(4)过程是培育转基因小鼠,将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体,其目的是                                                            。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是            

(5)过程得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时,必须去除小鼠的胸腺,使其存在免疫缺陷,其目的是                      。该过程研究的意义在于解决                              问题。

(6)该研究中,包含的生物技术有                                         (至少写出两种)。

【正确答案】
(1)早期胚胎   原始性腺      (2)营养物质   防止杂菌污染      (3)发育的全能性   原肠胚    (4)使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用     显微注射法    (5)使移植组织细胞不会被排斥 临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等      (6)动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植
【答案详解】

(1)胚胎干细胞(细胞)可以从早期胚胎和原始性腺中分离获取。

(2)胚胎干细胞培养时所用的饲养层细胞可以供给干细胞增殖所需的营养物质,加入抗生素是为了防止杂茵污染。

(3)胚胎干细胞具有发育的全能性,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素。在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是原肠胚。

(4)基因工程中,构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。将基因表达载体导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。

(5)去除小鼠的胸腺,小鼠不能形成 细胞,不发生细胞免疫,使移植组织细胞不会被排斥。Ⅳ过程研究对于解决临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等问题有重要意义。

(6)题中的研究过程包括动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植等生物技术。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)促性腺激素      超数排卵       (2)连接酶   显微注射法    (3)维持培养液的       (4)抗原抗体杂交       胚胎分割移植(或克隆)
【答案详解】

(1)对小鼠注射促性腺激素的目的是促进超数排卵,从而获得更多的受精卵。

(2)基因表达载体的构建需要的工具酶是限制酶和连接酶,而将目的基因导入小鼠的受精卵一般采用显微注射法。

(3)在培养受精卵时,培养液中要加入动物血清使受精卵正常分裂,通入调节培养液的

(4)检测目的基因是否成功表达,常采用抗原抗体杂交技术。要得到多个转基因小鼠可利用胚胎分割技术将早期胚胎进行分割,再进行胚胎移植,这样得到的小鼠基因型完全相同,因此也叫克隆。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
58、将两端用  切开的  基因与用  切开的质粒  混合连接,连接后获得的质粒类型有                    。(可多选)
  • A.
  • B.
  • C.
  • D.
59、若将上图所示  ,  ,  ,  四种质粒导入大肠杆菌,然后分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上。在这两种培养上均不能生长的大肠杆菌细胞类型有                                       
60、如果  用  酶切,产生850对碱基和3550对碱基两种片段:那么质粒  (  基因的长度为1200对碱基)用  酶切后的片段长度为                对碱基。
61、若将外源的  基因两端用  切开,再与用E2切开的  混合连接,并导入大肠杆菌细胞,结果显示,含  的细胞数与含  的细胞数之比为  ,增大  连接酶用量能否提高上述比值?                 

原因是                                                  

【正确答案】
58: ABC

59:无质粒细胞 含  的细胞

60:4750

61:不能   连接酶对  片段没有选择性/两段  末端相同

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
 (1)平 相同(每空1分,共2分)

(2)驱动胰岛素基因转录出  (3分,其他合理答案也给分) 溶液(或 )(2分,其他合理答案也给分)  分子杂交技术(2分,其他合理答案也给分)  蛋白质(2分,其他合理答案也给分)

(3)   (2分)  染色体  (2分,其他合理答案也给分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
(1)受精卵 基因  基因转录的   蛋白

(2)50% 60%

(3)下降  群体中基因频率逐代升高,而基因表达的蛋白可以抑制蚊子体内病毒的繁殖

【命题立意】

本题综合考查了基因工程、自由组合定律、基因频率的计算等相关知识及理解能力和运用所学知识解决实际问题的能力。

【解题思路】

(1)动物基因工程中最常用的受体细胞是受精卵,因为受精卵较大,便于基因表达载体的导入,且受精卵全能性高,可以保证目的基因的表达。如果转基因成功,蚊子可以表现出目的基因所控制的性状,目的基因表达过程中产生的物质都可以检测到。(2)  的基因型都是 ,A基因频率为50%; 中成活个体的基因组成有 ,它们之间的比例为 ,其中基因型 所占比例分别为30%,60%和10%,A的基因频率为 。(3)在群体中,基因会复制并传到其他个体,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代减少。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
(16分) 可随机插入植物基因组内,导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下:种植野生型拟南芥,待植物形成花蕾时,将地上部分浸入农杆菌(其中的 上带有抗除草剂基因)悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养,收获种子(称为 代)。

(1)为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾,需要去除       ,因为后者产生的        会抑制侧芽的生长。

(2)为筛选出已转化的个体,需将 代播种在含       的培养基上生长,成熟后自交,收获种子(称为 代)。

(3)为筛选出具有抗盐性状的突变体,需将 代播种在含        的培养基上,获得所需个体。

(4)经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起,需将该突变体与      植株进行杂交,再自交       代后统计性状分离比。

(5)若上述 的插入造成了基因功能丧失,从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性       

(6)根据 的已知序列,利用 技术可以扩增出被插入的基因片段。其过程是:提取      植株的 ,用限制酶处理后,再用       将获得的 片段连接成环(如下图),以此为模板,从图中 四种单链 片断中选取    作为引物进行扩增,得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。

【正确答案】
(1)顶芽  生长素

(2)(一定浓度的)除草剂

(3)(一定浓度的)盐

(4)野生型  1

(5)降低

(6)突变体   连接酶  

【命题立意】

本题综合考查植物的顶端优势、基因工程等知识及综合运用能力,难度较大。

【解题思路】

(1)具有顶端优势的植物,顶芽产生的生长素会在侧芽处积累,抑制侧芽生长,要促进侧芽生长,则必须除去顶芽。(2)已转化的个体含有抗除草剂基因,所以可在含有一定浓度的除草剂的培养基上播种 代种子,能生长的即是已转化的。(3)为了筛选出具有抗盐性状的突变植株,培养基中应加入一定浓度的盐来营造高盐环境进行选择。(6)要检测被插入的 片段,应从突变植株中提取植株的 ;能将 片段连接起来的酶是 连接酶; 的两条链是反向平行的,图中箭头是复制方向,因为 复制时是从5'端到3'端,根据碱基互补配对原则可知被插入的基因片段两条链的 合成方向分别和 链、 链的 合成方向一致,所以可作为引物的应是 片段。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
答案  (1)逆转录

(2)卡那霉素抗性    农杆菌转化法

(3)植物激素

(4)抗原—抗体杂交    接种烟草花叶病毒

【答案详解】

解析  (1)由图可知,①表示逆转录(或反转录)。(2)由图示⑤培养基中含有卡那霉素可知, 质粒的标记基因是卡那霉素抗性基因,将基因表达载体(重组 质粒)导入植物细胞中常用的方法是农杆菌转化法。(3)将受体细胞培养成再生植株需要进行植物组织培养,培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外,还必须添加植物激素。(4)通过抗原—抗体杂交的方法,检测植株是否合成了抗 蛋白,在个体水平上,通过接种烟草花叶病毒的方法可以确定植株是否具有抗性。

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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