万考题-全国中小学题库

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1．转入抗氧化酶基因的植株可通过提高抗氧化酶活性，及时清除逆境下生成的过量自由基，从而减少逆境对膜系统的损伤，提高植物抗逆能力。科学家将逆境诱导型启动子SWPA2基因导入叶绿体抗氧化酶基因的调控序列中，利用转基因甘薯植株（TS）和未转基因甘薯植株（NS）进行了相关实验。请分析并回答：

将目的基因导入受体细胞前需要构建基因表达载体，此过程中需要断开和连接的化学键是

将目的基因导入叶绿体基因组常用的方法是将含有外源基因的质粒包裹在金粉上，通过轰击进入叶绿体中，这种方法称为。目的基因导入叶绿体基因中是因为可以避免花粉扩散引起的基因污染。

叶绿体基因组中存在基因区和基因间隔区（DNA中不具有遗传效应的片段），将SWPA2基因导入叶绿体中应将该基因导入（填“基因区”或“基因间隔区”），其原因是

启动子SWPA2只有在逆境的诱导下才能表达，选用诱导型启动子的优点是

比较TS和NS植株在水分充足和重度缺水条件下的净光合速率最大值，结果如下：

在条件下TS和NS植株的最大光合速率出现显著差异，其可能的原因是

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2．生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素，具有促进生长的功能。缺乏生长激素，人会患侏儒症。传统方法从猪脑中提取，但产量很低，现利用基因工程改造酵母菌，使其大量生产生长激素。图24显示某DNA分子被限制酶M切割的过程，其中虚线部分为生长激素基因。

用“口”在图中的DNA分子上标示出限制酶M能识别的所有序列。

下列能与片段2重组的质粒是____________。（所示碱基序列为不同运载体中虚线方框内的序列）

下列关于质粒运载体的说法正确的是____________

基因工程除改造微生物外，还可以改造动植物细胞，下图显示是一种外源基因导入受体细胞的方法。

图所示的导入方法称为。

若想在山羊的乳汁中收获生长激素，则需将生长激素基因导入至山羊的细胞中。若生长激素进入细胞后插入在一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子山羊的方式是。

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3．马铃薯是重要的块茎类粮食作物。二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和的现象，导致无法使用种子种植马铃薯。二倍体马铃薯的自交不亲和是由核糖核酸酶基因（S-RNase）控制的，我国科研人员通过基因编辑技术敲除了马铃薯的S-RNase基因，获得自交亲和的二倍体马铃薯，为马铃薯杂交育种提供了全新的技术体系。下图是科研人员用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除S-RNase基因的示意图，回答下列问题：

用于编辑不同基因的CRISPR/Cas9复合物中向导RNA碱基序列不同，因此首先要确定S-RNase基因中的待编辑序列，可以通过PCR技术扩增S-RNase基因，作为编码特定向导RNA的模板。扩增时需要根据设计引物，引物的作用是。

CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，依据的原理是向导RNA与目标DNA发生；Cas9蛋白可催化（填化学键名称）水解，剪切特定DNA片段。

欲检测经上述基因编辑技术得到的植株是否已具有自交亲和性状，最简便的方法是。

实验发现，CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”，向导RNA的序列长短影响成功率，序列越短，脱靶率越高。脱靶最可能的原因是。

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4．新冠病毒是一种单链RNA病毒，其表面的S蛋白是主要的病毒抗原。我国陈薇院士及其团队研发以缺失E1基因复制缺陷腺病毒为载体的新冠疫苗已获批上市，该病毒的E2、E3是抗原蛋白质合成的关键基因，如图为该团队研制新冠疫苗的流程示意图。

请据图回答：

腺病毒载体重组疫苗的研发过程使用了基因工程技术，其中最核心的步骤是（填序号）。图中①过程需要用酶得到cDNA，②过程为选择性扩增S蛋白基因，该过程除需要模板、原料外，还需要2种引物和。

据图可选用两种限制酶切割质粒I和S蛋白基因。为了获得并扩增重组质粒I，将上述切开的质粒与目的基因混合后加入DNA连接酶连接，然后导入受体细胞，若不考虑基因突变，此时受体细胞的类型为。

A．抗氨苄青霉素、抗卡那霉素 B．抗氨苄青霉素、不抗卡那霉素

C．不抗氨苄青霉素、抗卡那霉素 D．不抗氨苄青霉素、不抗卡那霉素

若研究团队从国家微生物科学数据中心获得了新冠病毒S蛋白的引物序列，已知其中一段引物的序列为GGGGAACTTCTCCTGCTAGAAT，能否根据该引物序列设计出另一段引物的序列？原因是。

若将该过程腺病毒基因表达载体做成“DNA加强疫苗”注射人体，与重组腺病毒减毒疫苗相比，前者具有的优点是（答出两点即可）。

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5．阅读下列材料，完成下面题目：

材料：S蛋白是新冠病毒（SARS-CoV-2）感染机体的关键组分，也是研制新冠疫苗的关键起点。疫苗有多种类型，如灭活疫苗、重组病毒疫苗、mRNA疫苗等。2021年2月25日，由中国工程院院士陈薇领衔研发的以腺病毒为载体的疫苗获准上市注册申请，为我国乃至世界预防新冠疫情又增加了一件利器。

下图为陈薇团队以缺失E₁等基因的人复制缺陷腺病毒（E₁基因是腺病毒基因组复制的关键基因）为载体的新冠疫苗研制流程示意图。

请回答：

科研人员将S蛋白基因经酶酶切后，再用酶处理，构建成质粒I。

HEK细胞是一种特殊的人胚胎肾源细胞，在该细胞中，质粒Ⅰ和质粒Ⅱ可进行同源重组形成含S蛋白基因的复制缺陷重组腺病毒。为保证上述重组腺病毒能够大量复制，HEK细胞应含有基因及其表达产物。对获得的重组腺病毒除用PCR检测S蛋白基因外，还需用的方法检测S蛋白。

上图中将含S蛋白基因的复制缺陷重组腺病毒进行扩大培养的操作是。

与复制型腺病毒相比，利用复制缺陷腺病毒为载体制备成的疫苗的优点是。

在疫苗研制中，为进一步提高S蛋白的表达量，进而提升疫苗的免疫效果，可采用的措施有________。

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6．最新医讯，美国某医学中心，一位中年男子成功接受了基因编辑猪的心脏移植手术。基因编辑的异种器官移植成功给人类器官移植带来光。基因编辑技术(CRISPR/Cas9)可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息(如下图)。

Cas9蛋白能准确切割并断开目标DNA，因此Cas9蛋白相当于。

为了获得目标DNA，需要设计与Ca9蛋白结合，进行精准剪切。设计该物质需要依据原则。

和免疫排斥是器官移植过程中存在的两大世界性难题。科学家看好用猪的器官来为人体进行器官移植的原因可能是。

研究发现猪体内的GGTA1基因会引发人体发生急性排斥反应。为了获得无免疫排斥的克隆猪心脏，科学家需要依次用到以下哪些技术或操作？。

①早期胚胎培养技术 ②动物细胞核移植技术 ③胚胎移植技术 ④利用基因编辑技术敲除体细胞中GGTA1基因 ⑤测定GGTA1基因的碱基序列 ⑥手术获取无免疫排斥的克隆猪心脏

2018年11月，贺建奎团队对外宣布，一对名为露露和娜娜的基因编辑试管婴儿在中国健康诞生。他们将体外受精的受精卵进行基因编辑，将CCR5基因的32个碱基敲除，个体长大后能够天然抵御HIV。事发后，中国的122名科学家联名谴责贺建奎团队。贺建奎团队因共同非法实施以生殖为目的的人类遗传基因编辑和生殖医疗活动，构成非法行医罪，分别被依法迫究刑事责任。

①该项目被我国科技部叫停，并追究刑事责任的理由是。

A．没有经过严格的医学伦理审查

B．此项技术还不成熟，有可能被滥用而威胁人类安全

C．我国明令禁止以生殖为目的的人类胚胎基因编辑活动

D．艾滋病已经有其他更安全有效的治愈方法

②你如何看待科学技术的进步与人类社会发展的关系？请简要说明。。

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7．现有甲、乙两种双子叶植物，植物甲因含有抗旱基因而具有极强的抗旱性，植物乙抗旱性低。若将该抗旱基因转移至植物乙中，有可能提高后者的抗旱性。目前，基因工程中使用的限制酶主要是从原核生物中分离纯化获得的。含有限制酶的细胞通常还具有相应的甲基化酶，它可对自身DNA序列进行甲基化修饰。回答下列问题：

为获取抗旱基因，可以先从植物甲中提取该基因的mRNA，然后经过程获得cDNA。基因工程的核心步骤是。

使用PCR技术扩增抗旱基因时，可选择图中A，B，C，D四种单链DNA片段中的作为引物，此过程还需要酶，但不需要解旋酶，而是利用使DNA解旋。