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1. (2024高三下·广西壮族自治区模拟) 某农作物为雌雄同株异花的二倍体植物，利用转基因技术将抗虫基因和抗草甘膦(一种除草剂，对人有毒性)基因导入该植物，选育出甲、乙两株抗虫抗草甘膦植物。取甲、乙自交，F₁结果如下表。已知外源基因能1次或多次插入并整合到受体细胞染色体上。
亲本
F₁的表型及数量(株)
抗虫抗草甘膦
抗虫不抗草甘膦
不抗虫抗草甘膦
不抗虫不抗草甘膦
甲
182
58
61
22
乙
179
89
92
0
回答下列问题：
1. （1）根据数据可知抗草甘膦和不抗草甘膦这一相对性状中显性性状为。取该植物自交，(填“需要”或“不需要”)进行套袋操作。
3. （2）甲的F₁中抗虫不抗草甘膦及不抗虫抗草甘膦植株混合种植，随机传粉所得子代中，不抗虫不抗草甘膦植株所占比例为。从甲的F₁中筛选稳定遗传的抗虫抗草甘膦植株，最简便的杂交方法是。
5. （3）根据乙自交后代可推测乙中抗虫基因和抗草甘膦基因的位置关系是。
7. （4）中国科学家发现一种新型抗草甘膦基因GAT基因，该基因能编码草甘膦降解酶，利用GAT基因培育抗草甘膦农作物的优点是。为降低土壤中残留草甘膦浓度，请提出可能的解决办法：。
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1. (2024高三下·广西壮族自治区模拟) 科学家以含有16条染色体的酿酒酵母为原型，借助CRISPR-Cas9工具精确敲除了15个着丝粒和30个端粒中的DNA，使染色体末端-末端相连，最终构建出只含有一条功能性染色体的单染色体酵母菌株SY14。下列有关说法错误的是（）

A . 单染色体酵母的染色体主要位于细胞核和细胞质中 B . CRISPR-Cas9工具与限制性核酸内切酶的作用效果类似 C . 单染色体酵母进行酒精发酵时产生二氧化碳的场所是细胞质基质 D . 单染色体酵母在细胞分裂时着丝粒数目最多可达两个

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1. (2024高三下·广西壮族自治区模拟) 由于某目的基因酶切后的末端为平末端，载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P 将目的基因接入载体E。据图分析，下列叙述正确的是（）

A . 通过 PCR 扩增获取目的基因是基因工程的核心工作 B . 为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶 EcoRV 或SmaI切割载体P C . 载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子 D . 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞

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1. (2024高三下·黔西模拟) 科学家提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的方法：利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，利用工程菌获得胰岛素。回答下列问题：
1. （1）利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因需要酶。
3. （2）基因工程中的核心工作是，该过程需要的工具酶是。
5. （3）如图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。
  在设计PCR引物时最好添加限制酶的识别序列，选择依据是。
  经GenBank检索后，得知胰岛素基因左端①处的碱基序列为—GCATTCTGAGGC—，则其中一种引物设计的序列是5'—3'。
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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。
3. （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。
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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。
3. （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。
5. （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
  C^↓CATGG
  XhoⅠ
  C^↓TCGAG
  EcoRⅠ
  G^↓AATTC
7. （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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1. (2024高三下·威宁月考) 科学家将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达，请回答：
1. （1）该研究除了证明质粒可以作为载体外，还证明了（答出一点即可）。
3. （2）体外重组的质粒可通过Ca²⁺参与的转化方法导入大肠杆菌细胞，而体外重组的噬菌体DNA通常需与组装成完整的噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞，在细菌、胚胎干细胞、根尖分生区细胞、酵母菌中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是。
5. （3）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞里表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验室中应选用缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加的抑制剂。
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1. (2024高三下·内江月考) 为使玉米获得抗除草剂性状，科研人员进行了相关操作（如图所示）。含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达，其正确表达产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌，会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。回答下列问题：
1. （1）为获取大量除草剂抗性基因G的拷贝，一般采用技术进行扩增，扩增时，冷却至55～60℃的目的是。在用除草剂抗性基因G与Ti质粒构建基因表达载体的过程中，用到的工具酶有。
3. （2）将含除草剂抗性基因G的重组Ti质粒转入农杆菌，为提高基因表达载体进入农杆菌的效率，需要用Ca²⁺处理细胞，其目的是。在“筛选1”中含氨苄青霉素的培养基能将成功导入表达载体的农杆菌筛选出来，而含无色物质K的培养基却不能，原因是。
5. （3）利用进行筛选2，更易于获得抗除草剂的转基因植株。从步骤①到步骤②需要更换新的培养基，原因是。
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1. (2024高三下·湖南月考) 在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，被广泛应用于奶酪和酸奶的生产。科学家将编码牛凝乳酶的基因(长度1.5kb)导入大肠杆菌获得工程菌，再通过工业发酵批量生产凝乳酶。
1. （1）提取小牛胃黏膜组织中的mRNA，经逆转录得到cDNA，选择合适的引物进行PCR扩增，PCR引物碱基数一般在20～30个之间，过短则导致。
3. （2）如表为操作过程中可能用到的限制酶，图1为获得的目的基因及末端(除黏性末端序列外，其他碱基序列省略)，图2为要使用的质粒，其中的Tet'、Amp'分别为四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因。对质粒进行切割时，选用的两种限制酶为。目的基因和质粒能连接成重组质粒的原因是，导入的目的基因在变体细胞中能成功表达的理论基础是。
  限制酶 BamHⅠ BclⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ
  识别位点及切割位点 -G↓GATCC- -T↓GATCG- -CCC↓GGG- -↓GATC-
5. （3）将转化后的大肠杆菌接种在含的培养基上进行培养，随机挑取菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒，用(2)中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电泳分离，结果如图，号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。
  注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中
7. （4）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序：(用箭头表示)
  ①重组DNA分子导入大肠杆菌
  ②随机改变凝乳酶基因的序列
  ③分析突变蛋白功能，设计结构
  ④改变凝乳酶基因的特定序列
  ⑤培养细胞后提纯突变蛋白
  ⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组
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1. (2024高三上·娄底月考) 野生玉米“大刍草”经过9000多年人工驯化，被改造成现代玉米。我国中科院科学家经过不懈努力，从野生玉米中成功找回玉米人工驯化过程中丢失的一个控制高蛋白含量的优良基因THP9，克隆出来并将此高蛋白基因转移到玉米细胞内，获得了转基因高蛋白玉米新品种。构建基因表达载体时，若科研人员需将THP9基囚整合到质粒上（如图）。回答下列问题：
EcoRⅠ
BamHⅠ
KpnⅠ
MfeⅠ
HindⅢ
1. （1）扩增优良基因THP9使用技术，依据的原理是，扩增时，需在耐高温的DNA聚合酶催化下，在引物端进行DNA链的延伸。
3. （2）构建基因表达载体时，为获得能正确表达THP9基因的重组质粒，具体操作是。
5. （3）采用农杆菌转化法将优良基因THP9导入玉米细胞中，在含氨苄青霉素的培养基上培养获得的菌落不一定含有重组质粒，原因是。将新鲜的玉米叶片上取下的圆形小片与农杆菌共同培养，筛选转化细胞并培育成转基因植株。欲从个体水平检测转基因玉米是否培育成功，实验方法是。
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