(通用版)2020版高考生物二轮复习专题限时集训16现代生物科技专题(含解析)
2020年高考生物复习专题:现代生物科技专题附答案

2020年高考复习专题现代生物科技专题一、单选题1.在动物细胞培养中,有部分细胞可能在培养条件下无限制地传代下去,这种传代细胞称为A.原代细胞B.传代细胞C.细胞株D.细胞系2.以绵羊红细胞刺激小鼠脾脏B淋巴细胞,再将后者与小鼠骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞克隆群,由此筛选出的单克隆杂交瘤细胞所产生的抗体()A.能识别绵羊整个红细胞B.只识别绵羊红细胞表面的特定分子C.能识别绵羊所有体细胞D.只识别绵羊所有体细胞表面的特定分子3.我国南方桑基鱼塘农业生态系统的特点不包括A.系统的能量始终不断地输入和输出B.可实现能量的多级循环利用C.物质循环再生是系统设计遵循的原理之一D.增加了经济效益,减少环境污染4.炭疽杆菌作为生物武器之一,能引起人患炭疽病。
美国“9.11"事件后的炭疽事件中,散布的主要是炭疽芽抱,该芽抱产生于微生物群体生长的哪一时期()A.调整期B.对数期C.稳定期D.衰亡期5.某实验室做了如图所示的实验研究,下列与实验相关的叙述正确的是()。
A.过程①诱导基因使成纤维母细胞发生基因突变B.过程②属于动物细胞培养过程中的原代培养C.丙细胞既能持续分裂又能分泌单一的抗体D.过程③、④所用的培养基都含有聚乙二醇6.下列关于基因工程中有关酶的叙述不正确的是 ()A.限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNAB. DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接C. DNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNAD.逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA7.下列有关基因工程的说法正确的是()A.如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同,则这两个基因的结构也完全相同B.一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、终止密码子和标记基因C.目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化D.将目的基因导入植物细胞和动物细胞的常用方法是显微注射法8.下列有关单克隆抗体制备的叙述中,正确的是()A.与骨髓瘤细胞融合的是经过免疫的T淋巴细胞B.融合前需用多种蛋白酶处理淋巴细胞与骨髓瘤细胞C.淋巴细胞与骨髓瘤细胞直接放入培养液中就能融合为杂交瘤细胞D.融合后经过筛选的杂交瘤细胞既能无限增殖又能分泌单一抗体9.下列哪项是对待生物技术的理性态度( )A.转基因技术是按照人们的意愿对生物进行设计,不存在负面影响B.转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,也存在一定风险C.克隆技术如果被一些人利用将给社会造成灾难,应禁止任何克隆研究D.转基因技术如果被恐怖分子利用将可能导致人类灭绝,应停止转基因研究10.以下哪项不是细胞工程技术的应用A.培育脱毒农作物,单倍体育种B.微生物生产药用蛋白,抗虫基因导人棉花细胞C.提供移植用组织或器官,克隆珍稀动物D.制备人工种子,工厂化生产植物细胞产物11.下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是()。
2020年高考生物二轮复习专题8现代生物科技练习(含解析)

专题8 现代生物科技专题考点考向考情分析基因工程与细胞工程一基因工程 1.考查题型:非选择题。
2.考查形式:根据提供的文字信息作答。
3.命题特点:(1)对基因工程的考查频率较高,侧重考查操作工具的种类、功能以及操作基本程序等。
动物细胞工程技术中的核移植技术及单克隆抗体的制备也有所考查。
二细胞工程(2)题目常借助简洁的文字材料或模式图等考查有关基因工程、动物细胞工程的原理、技术手段等,尤为注重对教材中一些关键词的填充及对结论性语句的准确表述等。
胚胎工程与生态工程三胚胎工程 1.考查题型:非选择题。
2.考查形式:根据提供的文字信息作答。
3.命题特点:(1)从全国卷命题来看,曾考查过胚胎移植的概念。
多以简单的科研实例为载体考查本部分知识,如胚胎移植的概念、基本程序等,有时也会结合基因工程技术或动物细胞工程技术综合考查。
(2)生物技术的安全性和伦理问题为开放性的试题,暂时没有考查。
四生态工程五生物技术的安全性和伦理问题1.(2019年全国Ⅰ卷)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以从基因文库中获得。
基因文库包括和。
答案▶基因组文库cDNA文库2.(2019年全国Ⅰ卷)生物体细胞内的DNA复制开始时,解开DNA双链的酶是。
在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是。
上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的。
答案▶解旋酶加热至90~95℃氢键3.(2019年全国Ⅱ卷)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。
与常规的种子繁殖方法相比,这种微型繁殖技术的特点有(答出2点即可)。
答案▶能保持植物原有的遗传特性,繁殖速度快4.(2019年全国Ⅱ卷)通过组织培养技术,可把植物组织细胞培养成胚状体,再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子,这种人工种子在适宜条件下可萌发生长。
人工种皮具备透气性的作用是。
人工胚乳能够为胚状体生长提供所需的物质,因此应含有植物激素、和等几类物质。
高考生物二轮复习专题限时集训(新课标)专题十六 现代生物科技专题含解析

专题限时集训(十六)[专题十六现代生物科技专题](时间:40分钟)1.下列有关现代生物技术的叙述中,正确的是( )A.限制酶、DNA连接酶只存在于微生物中B.培养禽流感病毒时应选用无菌的牛肉汤C.基因工程、细胞工程都能克服远缘杂交不亲和的障碍D.体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体2.下列对生物技术的理解,合理的是( )A.基因工程的核心是将目的基因导入受体细胞B.单克隆抗体是骨髓瘤细胞分泌的C.用胚胎分割技术可获得性别不同的双胞胎D.蛋白质工程可制造出自然界原本不存在的蛋白质3.下列关于现代生物科技的描述,正确的是( )A.进行胚胎移植时最好选择原肠胚B.进行植物组织培养时,需加入动物血清C.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵D.新型农业生态系统的建立,提高了各营养级间的能量传递效率4.如图7-16-1表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程,据图分析不正确的是( )图7-16-1A.①过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶处理B.②过程的目的是定向诱导原生质体产生基因突变C.③过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能D.④过程需用适宜浓度的生长素和细胞分裂素处理5.科学家从苏云金芽孢杆菌中分离出杀虫晶体蛋白基因(简称Bt基因)培育转基因抗虫棉,下列分析正确的是( )A.通过PCR技术扩增Bt基因时需用Taq DNA聚合酶打开DNA双链B.构建基因表达载体需使用限制酶、DNA连接酶C.在棉花细胞中检测出Bt基因转录出的mRNA是培育成功的标志D.需将导入Bt基因的棉花细胞进行高压蒸汽灭菌6.下列叙述中,肯定没有采用植物组织培养技术的一项是( )A.花药离体培养得到单倍体植株B.细胞工程培育“番茄—马铃薯”杂种植株C.棉花根尖细胞经诱导形成幼苗D.秋水仙素处理幼苗得到多倍体植株7.(双选)下列关于植物组织培养和胚胎工程技术的叙述,错误的是( )A.银杏细胞产物的获得体现了体细胞全能性B.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清C.一次给受体母羊植入多个胚胎,可增加双胞胎和多胞胎的比例D.可用植物的叶肉细胞作为外植体通过组织培养大量繁殖无病毒的植株8.(双选)下列关于植物组织培养的叙述中,错误的是( )A.培养基中加糖的目的是提供营养和调节渗透压B.某些离体组织的细胞不一定需要脱分化就能形成愈伤组织C.培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化D.同一株绿色开花植物不同部分的细胞经培养获得的愈伤组织基因组成相同9.(双选)天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。
2020版高考生物复习专题限时集训含解析-通用版

2020版高考生物复习专题限时集训含解析通用版限时集训1细胞的分子组成结构功能和物质运输限时集训2细胞代谢中的酶和ATP限时集训3光合作用和细胞呼吸A限时集训4光合作用和细胞呼吸B限时集训5细胞的生命历程限时集训6遗传的分子基础限时集训7遗传定律伴性遗传和人类A限时集训8遗传定律伴性遗传和人类B限时集训9变异育种和进化限时集训10生命活动的调节A限时集训11生命活动的调节B限时集训12生物与环境A限时集训13生物与环境B限时集训14实验与探究限时集训15现代生物科技专题专题限时集训(一)(时间:40分钟满分:100)一、选择题(每小题5分,共60分)1.(2019·日照期末)下列关于生物体内水和无机盐的叙述,正确的是( )A.贮藏中的种子不含有水分,以保持休眠状态B.无机盐离子对维持血浆的酸碱平衡有重要作用C.不同种类细胞的自由水与结合水的比值相同,代谢强度也相同D.给水中毒患者注射1.8%的盐水,是为了降低细胞外液的渗透压B[贮藏中的种子结合水/自由水的比例增大,保持休眠状态,A项错误;HCO-3和HPO2-4对对维持血浆的酸碱平衡有重要作用,B项正确;不同种类细胞的自由水与结合水的比值不同,代谢强度也不同,C项错误;给水中毒患者注射1.8%的盐水,是为了升高细胞外液的渗透压,D项错误。
]2.(2019·丰台区期末)糖类和脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是( ) A.糖类是细胞生命活动的主要能源物质B.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用C.维生素D能促进人体肠道对钙和磷的吸收D.素食者主要通过分解植物中的纤维素获得能量D[糖类是细胞生命活动的主要能源物质,A正确;分布在内脏器官周围的脂肪在机体内脏受到外力冲击时具有缓冲作用,B正确;维生素D属于脂质,能促进人体肠道对钙和磷的吸收,C正确;人体消化道中没有分解纤维素的酶,不能分解纤维素,D错误。
] 3.(2019·济宁一模)下列关于化合物在细胞中存在位置的叙述,错误的是( )A.真核细胞的细胞膜上存在糖类和脂质分子结合成的糖脂B.原核细胞的细胞质中存在蛋白质和RNA形成的结构C.叶肉细胞的细胞质基质不存在蛋白质和DNA形成的结构D.原核细胞的拟核中不存在DNA—RNA复合物D[真核细胞的细胞膜上存在糖类和蛋白质分子结合成的糖蛋白,也存在糖类和脂质分子结合成的糖脂,A项正确;原核细胞的细胞质中存在蛋白质和RNA形成的核糖体,B项正确;细胞质基质中没有DNA,因此叶肉细胞的细胞质基质不存在蛋白质和DNA形成的结构,C项正确;原核细胞的拟核中DNA转录时存在DNA-RNA复合物,D项错误。
高考生物-现代生物科技-专题练习(含答案与解析)

高考生物专题练习 现代生物科技一、选择题1.牛雄性胚胎中存在特异性H Y -抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H Y -单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。
下列相关叙述正确的是( )A .H Y -单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌B .应选用原肠胚做雌雄鉴别C .鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D .用H Y -抗原免疫母牛可获得相应抗体2.下图表示利用二倍体小鼠所做的实验,下列有关叙述正确的是( )A .过程①需运用动物细胞融合技术B .图中囊胚的细胞基因型都相同C .代孕母鼠需进行同期发情处理D .嵌合体幼鼠是四倍体3.小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应,为了克服这个缺陷,可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。
下列相关叙述正确的是( )A .设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B .用PCR 方法扩增目的基因时必须知道基因的全部序列C .PCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA 聚合酶D .一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞4.下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是( )A .精子在获能液中于37℃、25%CO 条件下培养的目的是使精子获能B .小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用C .分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异D .注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育5.为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C (图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是()A.用限制性核酸内切酶EcoRI和连接酶构建重组质粒B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞D.用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上6.下列有关哺乳动物精子、卵子的发生及受精作用的叙述,正确的是()A.顶体反应是防止多精入卵的一道屏障B.卵子形成的过程需在卵巢和输卵管内完成C.采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用D.卵子发生时,MⅠ和MⅡ过程是不连续的,但细胞质均等分配7.下图是制备抗体的两个途径的模式图,下列叙述正确的是()A.图中获得的抗体1和抗体2结构完全相同B.抗体1和抗体2的制备过程均涉及细胞筛选CO的作用维持培养液的pHC.②过程所需的气体2D.①和④过程的原理分别是细胞增殖和碱基互补配对原则8.下列有关动物细胞培养技术的叙述,错误的是()A.动物细胞培养是动物细胞工程的技术基础B.动物细胞培养过程中可能发生癌变而具有无限增殖的特点C.由多个不同的亲代细胞培养形成的细胞群可称为细胞克隆D.动物细胞培养需要在无菌条件下进行,必要时可在培养液中添加适量9.科研人员先分别PCR扩增尿酸酶基因和原核生物胞外蛋白信号肽基因(编码的肽链能引导新合成的蛋白质转移、分泌),再将它们拼接形成融合基因,并导入大肠杆菌生产尿酸酶。
通用版高考生物二轮复习专题限时集训16现代生物科技专题含解析

现代生物科技专题(时间:40分钟满分:100分)1.(16分)(2018·全国卷Ⅱ)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特征可用于检测细胞中目的基因的表达。
某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连结在GFP基因的5′尾端,获取了L1-GFP交融基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,建立了真核表达载体P1,其部分构造和酶切位点的表示图以下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性尾端各不同样。
回答以下问题:(1)据图推测,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是使用这两种酶进行酶切是为了保证________,也是为了保证________________。
________。
(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中察看到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中达成了________和________过程。
(3)为了获取含有甲的牛,该团队需要做的工作包含:将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的______________中、体外培养、胚胎移植等。
(4)为了检测甲能否存在于克隆牛的不一样组织细胞中,某同学用PCR方法进行判定,在鉴准时应分别以该牛不一样组织细胞中PCR 的________(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为模板。
分析:(1)据图示信息剖析:将L1-GFP交融基因(甲)插入质粒时使用酶E1和E4进行酶切,既能保证L1-GFP交融基因的完好,又能保证L1-GFP交融基因与载体的正确连结。
(2)目的基因在受体细胞中的表达包含转录和翻译两个过程。
(3)将体外培养的含有目的基因的动物体细胞核移入该动物的去核卵母细胞中,经过体外胚胎培养、胚胎移植等技术可获取转基因动物。
(4)检测目的基因能否存在于克隆牛的不一样组织细胞中,采纳PCR技术鉴准时,应以该牛不一样组织细胞中的PCR模板。
核DNA作为答案:(每空2分,共16分)(1)E1和E4甲的完好甲与载体正确连结(2)转录翻译(3)细胞核去核卵母细胞(4)核DNA2.(10分)(2019·广东省实验中学高二联考受关注的一项新技术。
2020版高考生物二轮复习现代生物科技类专项突破(含解析)

现代生物科技类专项突破1.(2019·山东济南高三模拟)蓝藻兼具微生物和植物的优点,是一种独特的基因工程受体系统。
很多蓝藻含有质粒,但其质粒不能直接作为运载体,需要构建成穿梭质粒表达载体,才能使目的基因在蓝藻中有效的复制和表达。
回答下列问题:(1)据图1推测,与普通基因表达载体相比,穿梭质粒表达载体既能在________中复制,也能在________中复制。
为了筛选转入了穿梭质粒表达载体的蓝藻,应在选择性培养基中添加________。
(2)若大肠杆菌作为受体细胞,应选用________处理使其成为感受态细胞。
采用基因枪法将目的基因导入蓝藻前,可使用________(填“纤维素酶和果胶酶”“溶菌酶”或“胶原蛋白酶”)去除蓝藻的细胞壁。
(3)已知DNA复制时,子链的延伸方向是5′→3′。
使用PCR技术检测转基因蓝藻中是否存在人胸腺素基因可选择图2中1、2、3、4四种单链DNA片段中的________作为引物,此过程还需要______________酶。
答案(1)大肠杆菌蓝藻卡那霉素(2)Ca2+溶菌酶(3)2和3 热稳定的DNA聚合(或Taq)解析(1)据图1推测,与普通基因表达载体相比,穿梭质粒表达载体既有大肠杆菌质粒复制原点,也有蓝藻质粒复制起点,因此既能在大肠杆菌中复制,也能在蓝藻中复制。
为了筛选转入了穿梭质粒表达载体的蓝藻,应在选择性培养基中添加卡那霉素。
(2)若大肠杆菌作为受体细胞,应选用CaCl2处理使其成为感受态细胞。
采用基因枪法将目的基因导入蓝藻前,要去掉其细胞壁,纤维素酶和果胶酶用于去除植物细胞壁,胶原蛋白酶用于动物细胞培养中使细胞分散开,因此去除蓝藻的细胞壁可用溶菌酶。
(3)据图2分析,由于DNA复制时,子链的延伸方向是5′→3′,因此设计引物时应选择2、3,PCR还需要热稳定的DNA聚合酶(或Taq酶)。
2.(2019·安徽省A10联盟高三试题)真核生物基因中通常含有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。
2020年高考生物二轮专题复习15:现代生物技术专题(附解析)

2020年高考生物二轮专题复习15:现代生物技术专题(附解析)考纲指导1.近五年的全国卷高考试题中对于基因工程的考查频度较高,侧重考查基因工程的工具,操作程序与应用等。
植物细胞工程的应用以及动物细胞工程技术中的核移植技术、单克隆抗体的制备也有所考查。
胚胎移植的概念及移植胚胎的来源也会涉及。
2.本专题以非选择题的形式考查。
题目常借助简洁的文字材料或流程图、结构图等考查有关基因工程、动物细胞工程的原理、技术手段等,尤为注重对教材中一些关键词的填充及对结论性语句的准确表述等。
3.2020年备考时应注意:(1)限制酶、DNA连接酶和载体的作用及PCR技术。
(2)动物的细胞培养与体细胞克隆。
(3)单克隆抗体制备过程。
(4)图解分析法理解胚胎发育的过程和胚胎移植的程序。
思维导图知识梳理考点1基因工程1.几种获取目的基因方法的比较2.比较DNA复制和PCR技术3.与DNA有关的酶的归纳与比较4.将目的基因导入受体细胞的方法比较5.DNA的粗提取与鉴定的方法步骤技巧方法(1)限制酶是一类酶,而不是一种酶。
(2)限制酶的成分为蛋白质,其作用的发挥需要适宜的理化条件,高温、强酸或强碱均易使之变性失活。
(3)在切割目的基因和运载体时要求用同一种限制酶,目的是产生相同的黏性末端。
(4)将一个基因从DNA分子上切割下来,需要切两处,同时产生4个黏性末端。
(5)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶切割,产生的黏性末端一般不相同。
(6)限制酶切割位点应位于标记基因之外,不能破坏标记基因,以便于进行检测。
(7)基因工程中的运载体与细胞膜上物质运输的载体不同。
基因工程中的运载体是DNA分子,能将目的基因导入受体细胞内;膜载体是蛋白质,与细胞膜的通透性有关。
(8)基因工程中有3种工具,但工具酶只有2种。
考点2细胞工程6.植物组织培养的关键点(1)植物组织培养的关键①条件:离体、一定的营养物质、激素(生长素、细胞分裂素)等。
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现代生物科技专题(时间:40分钟满分:100分)1.(16分)(2018·全国卷Ⅱ)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光,这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。
某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端,获得了L1GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。
回答下列问题:(1)据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是________。
使用这两种酶进行酶切是为了保证________,也是为了保证________________。
(2)将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后,若在该细胞中观察到了绿色荧光,则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了________和________过程。
(3)为了获得含有甲的牛,该团队需要做的工作包括:将能够产生绿色荧光细胞的________移入牛的______________中、体外培养、胚胎移植等。
(4)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,某同学用PCR方法进行鉴定,在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的________(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR 模板。
解析:(1)据图示信息分析:将L1GFP融合基因(甲)插入质粒时使用酶E1和E4进行酶切,既能保证L1GFP融合基因的完整,又能保证L1GFP融合基因与载体的正确连接。
(2)目的基因在受体细胞中的表达包括转录和翻译两个过程。
(3)将体外培养的含有目的基因的动物体细胞核移入该动物的去核卵母细胞中,经过体外胚胎培养、胚胎移植等技术可获得转基因动物。
(4)检测目的基因是否存在于克隆牛的不同组织细胞中,采用PCR技术鉴定时,应以该牛不同组织细胞中的核DNA作为PCR模板。
答案:(每空2分,共16分)(1)E1和E4 甲的完整甲与载体正确连接(2)转录翻译(3)细胞核去核卵母细胞(4)核DNA2.(10分)(2019·广东省实验中学高二联考)CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是近年来颇受关注的一项新技术。
该基因表达系统主要包含引导RNA和Cas9蛋白两个部分,引导RNA能识别并结合特定的DNA序列,从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA,最终实现对靶基因序列的编辑。
研究人员试图用CRISPR/Cas9系统对水稻产量基因Q基因进行编辑,请回答下列问题:(1)研究发现,CRISPR/Cas9仅存在于原核生物,故需借助________技术才能在水稻细胞中发挥作用。
Cas9蛋白与________酶的功能相似。
(2)首先依据________的部分序列设计DNA片段A(负责编码相应引导RNA),再将片段A 与含有Cas9基因的质粒B连接,以构建编辑水稻Q基因的CRISPR/Cas9系统基因表达载体(如图所示)。
位点Ⅰ、位点Ⅱ分别表示________酶切位点。
(3)质粒B大小为2.5 kb(位点Ⅰ与位点Ⅱ相隔60 b),经酶切后的片段A大小为0.5 kb(千碱基对),连接形成的表达载体大小为________kb。
(4)常用农杆菌转化法将目的基因导入水稻受体细胞,依据农杆菌的侵染特点,目的基因将插入到Ti质粒的________上,经过转化作用,进入水稻细胞,并将其插入到____________________,从而使其得以维持稳定和表达。
(5)CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成脱靶,试从引导RNA的角度分析脱靶的原因________________。
解析:(1)若将原核生物的基因导入真核生物中并表达,需要利用基因工程技术。
根据题干信息Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA,说明Cas9蛋白与限制酶的功能相似。
(2)由于是对水稻产量基因Q基因进行编辑,故首先需要依据Q基因的部分序列设计DNA 片段A(负责编码相应引导RNA),再将片段A与含有Cas9基因的质粒B连接,以构建编辑水稻Q基因的CRISPR/Cas9系统基因表达载体(如图所示)。
根据片段A两端的限制酶种类以及片段A连接在位点Ⅰ、位点Ⅱ之间,可知位点Ⅰ、位点Ⅱ分别表示Kpn I和BamHⅠ的酶切位点。
(3)质粒B大小为2.5 kb(位点Ⅰ与位点Ⅱ相隔60 b),经酶切后的片段A大小为0.5 kb(千碱基对),连接形成的表达载体大小为2.5+0.5-0.06=2.94(kb)。
(4)常用农杆菌转化法将目的基因导入水稻受体细胞,由于农杆菌的Ti质粒的TDNA 可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,故可将目的基因插入到Ti质粒的TDNA上,经过转化作用,进入水稻细胞,并将其插入到水稻细胞染色体的DNA上,从而使其得以维持稳定和表达。
(5)由于其他DNA序列也含有与引导RNA互补配对的序列,造成引导RNA错误结合,从而导致CRISRP/Cas9基因编辑技术会出现编辑对象出错而造成脱靶。
答案:(除特殊说明外,每空1分,共10分)(1)转基因(或DNA重组、基因工程) 限制(2)Q基因KpnⅠ、BamHⅠ(2分)(3)2.94 kb (4)TDNA水稻细胞染色体的DNA上(5)其他DNA序列也含有与引导RNA互补配对的序列,造成引导RNA错误结合而脱靶(2分)3.(10分)(2019·石家庄市高三二模)乙型肝炎病毒(HBV)可引发慢性肝炎、肝硬化等疾病,乙型肝炎病毒调节蛋白HBx对HBV复制有重要作用。
图1表示在PCR过程中HBx基因与引物的关系,图2表示利用中国仓鼠生产乙肝病毒HBx蛋白的流程图。
回答下列问题:(1)利用PCR技术扩增图1中HBx基因时,在第________次循环结束后即可出现两条链等长的目的基因片段。
图2中②过程需要用到限制酶和DNA连接酶,两种酶作用于________(填“相同”或“不相同”)的化学键。
(2)基因表达载体导入受精卵常用________法,检测HBx基因是否转录出mRNA时,需要用________做探针,再与相应的物质杂交。
(3)④过程体外受精前需要对精子进行________处理,卵母细胞需要发育到________期,才具备与精子受精的能力。
⑤过程将获得的早期胚胎移植到经过________处理的受体仓鼠子宫内。
(4)在⑤步骤操作前对胚胎进行了检查和筛选,发现有些胚胎因为外源基因的插入而死亡,外源基因插入导致胚胎死亡的原因可能是_________________________________________________________________。
解析:(1)第一次复制形成的子链比含HBx片段的一条链要短,以此子链为模板再进行复制,形成的子链正好和HBx的一条链一样长;再由和目的基因一条链一样长的子链为模板进行复制,形成的双链DNA片段才是目的基因片段,所以至少经过3次循环复制。
限制酶和DNA 连接酶作用的部位均为磷酸二酯键。
(2)基因表达载体导入受精卵常用显微注射法。
检测HBx基因是否转录出mRNA时,所用的探针为标记的目的基因。
(3)精子在体外受精前需进行获能处理,且卵母细胞需发育到MⅡ中期。
为保证供体和受体的生理状态相同,应对受体仓鼠进行同期发情处理。
(4)胚胎的死亡是由于外源基因的插入所致,由此可推知插入的外源基因可能导致原来胚胎发育所需基因不能表达,从而导致胚胎死亡。
答案:(除特殊说明外,每空1分,共10分)(1)3 相同(2)显微注射放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段(答出标记的目的基因即可)(2分)(3)获能MⅡ中同期发情(4)外源基因的插入导致胚胎正常发育所需的基因不能表达(意思对即可给分)(2分)4.(10分)(2018·海南高考)甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质。
为了改善黄瓜的品质,科学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜细胞,得到了转基因植株。
回答下列问题:(1)用农杆菌感染时,应优先选用黄瓜________(填“受伤的” 或“完好的”)叶片与含重组质粒的农杆菌共同培养,选用这种叶片的理由是____________________________________________。
(2)若在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白,则表明该重组质粒中________已转移到植物细胞中且能够表达;用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基因植株杂交,发现子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为1∶1,则说明甜蛋白基因已经整合到________(填“核基因组”“线粒体基因组” 或“叶绿体基因组”)中。
(3)假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产,若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗,应选用________作为外植体进行组织培养。
(4)通常,基因工程操作主要有 4 个步骤,即目的基因的获取、重组表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
因此,基因工程的含义可概括为____________________。
解析:(1)黄瓜受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类物质化合物,吸引农杆菌移向这些细胞。
(2)甜蛋白是由甜蛋白基因指导合成的,若转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白,则表明该重组质粒中甜蛋白基因已转移到植物细胞中且能够表达。
子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为1∶1,说明其遗传遵循孟德尔分离定律,因此甜蛋白基因已经整合到核基因组中。
(3)研究发现植物分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无毒,因此组织培养时应选用一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养。
(4)基因工程是指按照人们的愿望进行设计,并通过体外重组和转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出符合人们需要的新生物类型。
答案:(除特殊说明外,每空1分,共10分)(1)受伤的叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质,可吸引农杆菌移向这些细胞(3分)(2)甜蛋白基因核基因组(3)茎尖(4)按照人们的愿望进行设计,并通过体外重组和转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出符合人们需要的新生物类型(3分)5.(12分)(2019·武汉市高三模拟)克隆猴是我国科学家用体细胞克隆出的世界首例灵长类动物,其步骤如下:(1)进行体细胞核移植前,从具有优良性状的B猴体中取体细胞进行培养,培养条件除营养、温度和pH适宜外,还应保证________________________(答出3点)。
核移植前还需对A 猴的卵母细胞进行去核操作,其目的是____________________________。
(2)经核移植得到重组细胞后,一般还需经过________和胚胎移植。