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  • 1. (2024高二下·仁寿期中)  紫杉醇是红豆杉产生的一种重要抗癌物质,利用植物组织培养技术获得紫杉醇的基本过程如图所示。回答下列问题:

    1. (1) 外植体经过程形成愈伤组织。用纤维素酶和果胶酶对愈伤组织进行处理的目的是
    2. (2) 将诱导出的愈伤组织接种至装有液体培养基的三角瓶中振荡培养,影响细胞的生长速度和紫杉醇含量的因素除了温度、pH、光照、氧气等条件、培养基的营养物质外,还有等(答出两点)。
    3. (3) 如要将外源基因导入红豆杉细胞进行遗传改造,图1表示构建重组DNA的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr),回答下列问题:

      ①图中酶1和酶3分别是;②为筛选出含重组质粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到甲、乙、丙三类菌落,三类菌落形态相同,生长情况如图2所示,应选择的菌落类型是类,未转入质粒的菌落类型是类;(填字母类型)

    4. (4) 下图是通过植物细胞工程技术培育耐盐杂种植株的过程。回答下列问题:

      上述培育耐盐杂种植株的过程运用了植物体细胞杂交技术,此技术的优势是。若甲植物(2N=18),乙植物(4N=32),则目的植株(填“可育”或“不可育”),原因是

  • 1. (2024高二下·仁寿期中)  THP9基因是野生玉米中控制高蛋白含量的优良基因,研究者利用基因工程技术将THP9基因转到玉米细胞内,从而获得转基因高蛋白玉米新品种。已知图中THP9基因转录的方向为从左往右。下列相关叙述正确的是(    )

    EcoRⅠ

    BamHⅠ

    KpnⅠ

    MfeⅠ

    HindⅢ

    A . 若采用PCR技术对一个THP9基因进行扩增,则第n代复制共需要引物2n-1个 B . 构建基因表达载体时,用MfeⅠ、HindⅢ切割质粒,用EcoRⅠ、HindⅢ切割目的基因 C . 利用PCR技术获取THP9基因时应选择引物1和引物4 D . PCR过程中用到了缓冲液,缓冲液中一般要添加Mg2+用于激活RNA聚合酶
  • 1. (2024高二下·仁寿期中)  人血清白蛋白(HSA)在临床上的需求量大,由于其来源有限和有生物污染的风险,重组人血清白蛋白(rHSA),成为其重要的替代品。回答下列(一)(二)小题:

    (一)途径一:基因工程结合发酵工程构建人血清白蛋白工程菌:

    科研人员将HSA基因转入酵母菌细胞,获得了重组人血清白蛋白。图为酵母菌基因改造以及工业化发酵生产rHSA的过程示意图,其中I、II、III、IV是四种不同的限制酶,具各自识别的酶切位点如表所示。

    限制酶

    识别序列及切割位点

    1. (1) 随着测序技术的发展,为获取人血清白蛋白基因,可通过检索获取其编码序列,用化学合成法制备得到。将HSA基因插入质粒中时,最好选择限制酶进行共同切割。将受体酵母菌置于含有的培养基中进行筛选培养,以获得能表达HSA的细胞。重组基因表达载体中的启动子的作用是
    2. (2) 工业化发酵生产rHSA的过程一般包括菌种的选育,扩大培养、、接种、发酵、产品的分离、提纯等方面,将rHSA工程菌接种至发酵罐内进行扩增,培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对(填“菌体”或“菌落”)进行直接计数,以评估增殖情况。发酵结束后,采用(答出2点即可)等方法获得所需的发酵产品。
    3. (3) (二)途径二:基因工程结合细胞工程构建人血清白蛋白乳腺反应器
      I.采集良种供体牛的卵母细胞和精液,通过体外受精,形成奶牛受精卵;
      II.构建基因的表达载体,并将其导入奶牛受精卵,形成转基因细胞;
      III.电脉冲刺激转基因细胞促使其形成早期胚胎;IV.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛。
      ​​​​​​​实验步骤I中,在体外受精前,需要对奶牛的精子进行处理。
    4. (4) 实验步骤III中当胚胎发育至囊胚阶段,取其做DNA分析来进行性别鉴定,筛选出发育状态良好的雄性胚胎进行移植。
    5. (5) 实验步骤IV进行胚胎移植,其实质是。为实现这一工序,需用相应激素对受体进行处理。
    6. (6) 有人提议将乳腺反应器改成膀胱反应器,请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量高的原因(答出两点即可)。
  • 1. (2024高三下·广西壮族自治区模拟)  新冠疫苗能有效预防新冠肺炎。目前中国已经上市的疫苗中有重组蛋白疫苗和重组腺病毒载体疫苗等。科研人员选择了SARS-CoV-2的S蛋白基因通过转基因技术制备了重组蛋白疫苗和腺病毒载体疫苗(如图所示)。回答下列问题:

    1. (1) 据图1可得到含有多个限制酶切位点的S蛋白基因序列,若要在短时间内获得大量的S蛋白基因,可采取的方法是,该方法的实质是进行。该过程需要人工合成部分核苷酸片段,合成的该片段具有的特点是(答两点)。
    2. (2) 获得足够量的S蛋白基因后须构建基因表达载体,其目的是。如图2是相关的质粒,要保证S蛋白基因的正确表达,需选用和HindⅢ酶进行切割,且不破坏标记基因。
    3. (3) 重组腺病毒载体疫苗是把腺病毒中原有与复制相关的基因剔除,替换为新冠病毒S蛋白的基因。与重组蛋白疫苗相比,重组腺病毒载体疫苗对新冠肺炎的预防效果更好,从免疫的角度分析,原因是
  • 1. (2024·贵阳模拟) 回答下列与生物技术工程有关的问题:
    1. (1) 抗体—药物偶联物(ADC)通过细胞素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合,实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤,ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成,其作用机制如图,请回答下列问题

      ①ADC在治疗肿的作用是

      ②细胞毒素药物对机体正常组织会有毒性,若抗体的选择性较差或正常组织存在与抗体对应的抗原,则会造成细胞毒素药物投递到,造成靶向毒性。

      ③接头不稳会造成,在体内暴露,从而造成脱靶毒性。

    2. (2) 引物是一小段能与DNA母链的一段基序列补配对的短单链核酸,用于PCR的引物长度通常为20~30个核酸,在配对时引物是与母链的(填“3'”或“5'”)端配对,在DNA聚合用下将4种脱核添加到引物的(填“3'”或“5'”)端。
    3. (3) 高产奶牛的繁殖可以通过克隆,普通奶牛提供卵细胞,高产奶牛提供体细胞核若研究发现供体高产奶牛细胞中线粒体发达,故它的产奶量高,则获得的克隆小牛成年后(填“具有”或“不具有”)这一优良性,分析的依据是
  • 1. (2024高三下·柳州模拟) γ-氨基丁酸(GABA)在降低血压、治疗神经损伤、生产可降解材料等方面有广泛应用,高效制备GABA是目前国内外的研究热点。科研人员运用基因工程技术构建重组表达载体(如图所示),将其成功导入大肠杆菌获得能生产GABA的工程菌。该菌利用目的基因表达产物GadB,催化L-谷氨酸脱羧大量合成GABA。请回答下列问题:

    1. (1) 在基因工程操作中,大肠杆菌是运用最广泛的工程菌,原因是。该菌利用目的基因表达产物GadB,催化L-谷氨酸脱羧大量合成GABA,表明基因与性状的关系是
    2. (2) 由图可知,步骤①用于切割质粒的限制酶是,这在实践中的优势是
    3. (3) 在进行步骤②之前,需对gadB基因进行扩增以提高获得重组质粒的概率。现在常用的快速扩增技术是PCR,扩增过程使用的DNA聚合酶具有的特点是,扩增过程中的使用的引物(填“可”或“不可”)重复利用。
    4. (4) 为筛选出含重组质粒的大肠杆菌,应在添加的选择培养基上培养;培养后获得的菌落却不能判定是否含有重组质粒,理由是。进一步检测成功转化的GABA高产大肠杆菌,可通过检测获得(写出2个检测指标)。
  • 1. (2024高三·广东模拟) γ—氨基丁酸(简称GABA)是一种天然存在的非蛋白质氨基酸,其具有降低血压、减轻焦虑和抑制糖尿病等功能,因此被用作食品添加剂或膳食补充剂。有研究表明,通过在大肠杆菌中过量表达L—谷氨酸脱羧酶基因,可以提高γ—氨基丁酸的产量。而来源于酿酒酵母的磷酸吡哆醛合酶基因(SNOI基因)和磷酸吡哆醛合酶基因(SNZI基因)可以在大肠杆菌中同时表达。蛋白产物是磷酸吡哆醛合酶SNOI和磷酸吡哆醛合酶SNZI,这两种蛋白产物能够形成复合物,从而提高L—谷氨酸脱羧酶的活性。鉴于此,目前通过构建高产γ—氨基丁酸重组大肠杆菌。已实现γ—氨基丁酸的高效制备。根据以上信息回答下列问题:
    1. (1) 来源于酿酒酵母的SNOI基因和SNZI基因可以在大肠杆菌中正确表达的原因是。若要体外获得大量的SNOI基因和SNZI基因,可采用技术。该技术的原理是
    2. (2) 将SNOI基因和SNZI基因整合到大肠杆菌中时,需用CaCl2预先处理大肠杆菌,使其处于一种能的生理状态,然后再将重组的基因表达载体导入其中。
    3. (3) 评价能否获得高产γ—氨基丁酸的重组大肠杆菌时,需要从重组大肠杆菌中提取蛋白质,用相应的抗体检测哪些蛋白?
    4. (4) 研发人员利用SNOI基因和SNZI基因构建高产γ—氨基丁酸的重组大肠杆菌,来规模化的发酵生产γ—氨基丁酸。如图是利用发酵技术获得γ—氨基丁酸的过程图,根据该图以及学过的相关知识回答问题。

      写出数字标号处的操作:①,②。为保证产品质量,需要随时检测培养液中的、产物浓度等,以了解发酵进程。还要及时添加,要严格控制温度、等发酵条件。

  • 1. (2024高三·大亚湾模拟) DNA双链断裂(DSB)是真核生物中一种严重的DNA损伤形式,哺乳动物体内存在相关机制修复DSB。在修复过程中可能会发生改变遗传信息的情况,例如丢失DNA上的甲基化信息(表观遗传信息改变)或发生基因突变,从而对基因的表达产生影响。已知DSB可以导致生物个体衰老,但相关的分子机制尚未明确。回答下列问题:
    1. (1) 用I-PpoI酶处理DNA可导致DSB,作用机理见图1。I-PpoI酶由I-PpoI基因编码,能够识别主要存在于非编码区(DNA中不能编码蛋白质的区段)的序列5'-CTCTCTTAAGGTAGC-3' , 使第9位A与第10位G之间的键断开,据此可知该酶属于酶。科学家选用该酶诱发DSB,可以尽量减少带来的影响。

    2. (2) 为了探究DSB是通过表观遗传信息改变还是基因突变导致衰老,科学家以小鼠作为研究材料进行相关实验。该实验的流程大致如图2:

      ①在实验前,利用基因工程技术将I-PpoI基因导入到小鼠细胞中,诱导表达后需通过法检测细胞内是否产生I-PpoI酶。若产生I-PpoI酶,则会导致实验组小鼠发生信息的变化。表观年龄是根据整个基因组有多少碱基失去了原有的甲基作为测量依据。实验前,对照组和实验组小鼠的表观年龄应

      ②若实验结果为:与对照组相比,实验组小鼠;且当实验组出现明显的衰老表型时,对照组依然保持年轻的状态,则证明DSB引起的表观遗传变化导致衰老。

      ③若出现上述实验结果,科学家还需要对实验组小鼠进行基因治疗,使其恢复年轻时的表观遗传信息。若,则能确立表观遗传变化与衰老之间的因果关系。

  • 1. (2024高三·汕头模拟) 镉(Cd)是重金属污染物,具有极强毒性。烟草作为重要的经济作物,在生长过程中容易富集Cd,Cd通过烟气进入人体,长期积累可能会引发疾病。N1NRAMP3是定位于液泡膜参与Cd转运的蛋白,研究人员以普通烟草为材料,通过转基因技术研究NINRAMP基因的功能,为研究烟草在Cd胁迫中的适应机制提供理论基础。回答下列问题:
    1. (1) 从数据库获得NtNRAMP基因的序列,设计引物F和R后利用技术扩增得到NtNRAMP基因的cDNA片段,测序鉴定。使用AscI、SpeI和DNA连接酶等酶将NINRAMP连接到pCambia300-221质粒的T-DNA区域中(图为该T-DNA的左边界至右边界),得到重组质粒pCambia300-NtNRAMP。图示使用AscI、SpeI的过程是(填图中的数字)。

    2. (2) 将pCambia300-NtNRAMP转入农杆菌,培养基中添加了琼脂与潮霉素,两者的作用分别是形成培养基以便得到单菌落、筛选。含pCambia300-NtNRAMP的农杆菌与烟草愈伤组织共培养,培养后得到12株烟草植株。提取烟草细胞的核DNA用引物F和R进行扩增,对转基因烟草进行鉴定。若扩增到特异性DNA片段,则说明
    3. (3) 上述烟草植株经PCR检测和电泳后,结果如图所示:

      注:CK为阴性对照;1~12为待检测植株;A为空白对照;B为pCambia300-NtNRAMP。

      为进一步研究转基因烟草在不同镉浓度胁迫下的NtNRAMP表达量变化,请从上述植株选取适宜的材料,简要写出实验探究思路(要求写出所选3株植株的编号)。

  • 1. (2024高三下·湛江模拟) 他汀类药物是目前应用广泛、效果理想的降脂药物,醇脱氢酶是该药物催化合成过程中的关键酶。研究人员对酿酒酵母醇脱氢酶基因进行PCR,并将其导入大肠杆菌BL-21中,构建重组醇脱氢酶工程菌,利用LB培养基可大量生产醇脱氢酶。请回答下列问题:

    1. (1) 对酿酒酵母醇脱氢酶基因进行PCR时,需要先设计引物,引物应选择图1中的
    2. (2) PCR反应过程如图2所示,其中58℃退火45s的目的是。TaqDNA聚合酶在图2中的过程中发挥作用。
    3. (3) pET-28b质粒(图3)中a区段表示的是结构,a区段的作用是。构建重组质粒时最好选用限制酶。将构建重组质粒导入BL-21中后,培养在含有的LB固体培养基上,以达到筛选的目的。

      限制酶

      识别序列

      NcoⅠ

      CCATGG

      XhoⅠ

      CTCGAG

      EcoRⅠ

      GAATTC

    4. (4) 通常用的方法,检测工程菌BL-21是否生产出了醇脱氢酶。
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