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部编版： 必修1《分子与细胞》
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  • 1． 干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，它是一种抗病毒的特效药。中国“干扰素之父”侯云德院士利用基因工程的方法获得了人干扰素a-lb，用于临床疾病的治疗。回答下列相关问题。
    获得基因工程用的干扰素基因，需从细胞的细胞质中获得mRNA，经逆转录获得cDNA，该基因中不包括正常干扰素基因的片段，再利用PCR技术扩增干扰素基因，扩增干扰素基因的前提是，以便合成引物。
    大肠杆菌和酵母菌均可作为基因工程的受体菌，生产干扰素a-lb时宜选用后者，原因是。
    有人尝试让植物细胞产生干扰素，探索发现水稻胚？L细胞作为反应器的效果比较好。若用农杆菌转化法进行目的基因的导入，添加一定量的酚类物质效果更好，原因是。在用农杆菌Ti质粒构建基因表达载体时，应将干扰素基因插入T-DNA片段（填“内”或“外”），Ti质粒上的T-DNA的作用是。鉴定水稻胚乳细胞中干扰素基因是否表达可采用的方法是。
    难度： 中等 题型:常考题 来源：湖南省永州市六县2020年高三理综生物高考二模试卷（6月）
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  • 2． 基础理论及技术的发展催生了基因工程。回答下列问题：
    1944年，艾弗里等人的肺炎双球菌体外转化实验不但证明了DNA是遗传物质，还证明了，所以说该实验是基因工程的先导。
    1967年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移，这一发现为基因转移找到了一种。科学家在研究细菌时发现质粒上存在抗生素抗性基因，该基因在基因工程中可作为。
    60年代，科学家在研究时发现，噬菌体感染某些宿主细菌后无法繁殖，进一步研究发现宿主细菌含有能剪切噬菌体DNA的酶，但该酶并未降解细菌自身DNA，对此现象的合理解释是。
    1980年，科学家首次通过技术将重组基因导入小鼠的受精卵，培育出第一个转基因小鼠，1983年科学家又采用方法将重组基因导入烟草，培育出第一例转基因烟草。此后，基因工程进入了迅速发展阶段。
    1988年，由穆里斯发明的PCR技术使基因工程技术得到了进一步发展和完善。利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有dNTP（三磷酸脱氧核苷）、和Taq酶。
    难度： 中等 题型:常考题 来源：湖北省鄂东南省级示范高中教学改革联盟2020年高三理综生物高考模拟试卷（6月）
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  • 3． 糖尿病是影响人类健康的重大疾病，利用基因工程结合细胞工程、胚胎工程生产胰岛素为糖尿病人带来福音，请回答下列有关问题
    大肠杆菌是生产胰岛素常用的工程菌，其优点是（至少答出两点），但得到的胰岛素需要进一步加工和修饰才能获得生物活性，原因是。
    转胰岛素基因牛可通过分泌乳汁来生产人胰岛素，在转入牛受精卵的基因表达载体中，人胰岛素基因的首端必须含有。还需对胚胎的性别进行鉴定；在囊胚期取细胞进行性别鉴定。为提高胚胎的利用效率，可以通过胚胎分割技术得到同卵双犊，在分割时，应将均等分割。
    为检测人胰岛素基因是否被导入并正常表达，可采用的方法有（填序号）。

    ①DNA分子杂交            ②染色体倍性分析

    ③体细胞结构分析        ④抗原—抗体杂交

    用基因工程生产的胰岛素被注射到患者血液中容易被分解，使治疗效果受到影响，可通过（填技术手段）对传统胰岛素进行改造，生产出不易被分解的高效胰岛素。
    难度： 中等 题型:模拟题 来源：河北省唐山市2020年高三理综生物高考二模试卷
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  • 4．    2020年新型冠状病毒（COVID--19）在全球大爆发，起人体患病毒性肺炎，该病毒为单链RNA病毒。请回答下列问题：
    研究表明，RNA酶广泛存在而稳定，RNA制剂中只要存在少量的RNA酶就会引起RNA的降解。病毒核酸检测是新冠肺炎诊治的关键一步，常采用核酸检测试剂盒（RT-PCR技术——逆转录荧光PCR技术）进行检测。RT-PCR技术首先经酶的作用，以病毒RNA为模板合成，再以其为模板，扩增合成目的片段。不直接用病毒RNA进行核酸检测，而采用RT-PCR技术的原因是。
    得到足够量的逆转录病毒DNA之后，可用放射性同位素将其标记作为探针，利用技术，按照原理对待测人员进行核酸检测。如果显示出，即为阳性。
    PCR技术中使用的Taq酶是来自于温泉的一种嗜热菌，该菌能在高温环境中生长的特殊本领是由细胞内直接决定的。
    难度： 中等 题型:模拟题 来源：贵州省贵阳市2020年高三理综生物适应性试卷二（6月）
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  • 5． 为使水稻获得抗除草剂性状，科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株，获得抗草甘膦转基因水稻。

    注：GUS基因表达产物经染色能从无色变成蓝色
    将草甘膦抗性基因作为，与Ti质粒用酶处理构建基因表达载体。
    用处理农杆菌后获得感受态细胞，将其与基因表达载体混合完成转化后，在添加的培养基中，经筛选1得到含基因表达载体的农杆菌。
    取某品种水稻的幼胚，进行消毒处理，接种到培养基中，水稻幼胚细胞发生形成愈伤组织。用含基因表达载体的农杆菌侵染该愈伤组织。
    除了鉴定愈伤组织中是否含有目的基因以外，还可以利用GUS基因表达产物的鉴定进行图中的筛选2，以确定目的基因是否。
    为获得具有抗除草剂性状的转基因水稻，还需要在个体水平进行抗性测试。请你设计一个实验方案，筛选出对草甘膦具有抗性的转基因水稻。
    难度： 中等 题型:模拟题 来源：广东省珠海市2020年高三理综生物高考三模试卷
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  • 6． 在基因工程操作中，科研人员利用识别两种不同序列的限制酶（R1和R2）处理基因载体，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如图所示。以下相关叙述中，不正确的是（   ）

    A: 该载体最可能为环形DNA分子
    B: 两种限制酶在载体上各有一个酶切位点
    C: 限制酶R1与R2的切点最短相距约200 bp
    D: 限制酶作用位点会导致氢键和肽键断裂
    难度： 中等 题型:模拟题 来源：北京市海淀区2020年高三生物高考二模试卷
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  • 7． “脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，帮助科学家了解大脑。
    Cre酶是该技术的关键酶，能随机识别两个相同的loxP序列，催化如图1所示的反应。

    通过Cre-loxP系统敲除基因的基本原理是：Cre酶随机识别DNA分子上两个相同的loxP序列并从特定位点切断DNA双链，切口被重新连接后，保留片段，从而实现目标基因的敲除。

    研究者设计图2所示的DNA片段，转人小鼠体内，获得仅含一个图2所示片段的转基因小鼠。

    ①构建基因表达载体时，需用限制酶和酶处理三种荧光蛋白基因、两种loxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接。

    ②研究者用显微注射法将图2所示表达载体导入小鼠的中，得到仅含一个图2 所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。

    图2所示序列的两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因，只会被Cre酶识别并切割一次。为使脑组织细胞中Cre酶的表达受调控，研究者将Cre酶基因与启动子N（由信号分子X开启)连接，获得纯合转基因小鼠b，将图3所示纯合小鼠a和b杂交，得到F1。

    ①无信号分子X作用时，F1脑组织和其他组织细胞的色彩分别是。

    ②有信号分子X作用时，F1：出现“脑彩虹”，请阐述机理：。

    研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，请依据题目信息，写出设计思路：。
    难度： 中等 题型:模拟题 来源：北京市海淀区2020年高三生物高考二模试卷
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  • 8． 已知新型冠状肺炎（COVID-2019）的病原体为RNA病毒，被命名为SARS-CoV-2，该病毒表面的S蛋白为主要抗原。某生物科技小组设计了疫苗的生产和单克隆抗体的制备流程如图所示。请回答下列问题：

    过程①代表的是，过程②所构建S基因重组载体中，是重新构建的，它们应该能被受体细胞的RNA聚合酶所识别。
    在给小鼠皮下注射S蛋白时，要重复注射几次，其目的是。
    在将X进行扩大培养前，至少需要经过2次筛选，第一次是将筛选出来，第二次是将筛选出来。
    对健康人进行SARS-CoV-2免疫预防时，可以用灭活的SARS-CoV-2或图中基因工程生产的来制备疫苗。对COVID-2019疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与SARS-CoV-2进行核酸序列比较，或与图中的进行特异性检测。
    难度： 中等 题型:模拟题 来源：安徽省合肥市2020年高三理综生物高考三模试卷（6月）
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  • 9． 基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段。如图是基因工程示意图，请据图回答下列问题：

    利用PCR技术对目的基因进行扩增时，需加入酶。该技术依据的原理是，在操作步骤中需要加热至90～95℃使，然后降温至55～60℃，使。
    进行①过程时，需用酶切开载体以插入目的基因。若要使目的基因在受体细胞中表达，需要导入基因表达载体，而不是直接导入目的基因，其原因是：（答出两点即可）。
    若图中宿主细胞为大肠杆菌，一般情况下②过程采用处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞 。
    真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞，并在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。
    难度： 中等 题型:模拟题 来源：重庆市名校联盟2020届高三生物高考二模试卷（理）
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  • 10．    2020年3月16日，中国科学家陈薇院士团队研制的重组新冠疫苗通过临床研究注册审评，获批进入临床试验。重组新冠疫苗的制备流程如图。

    回答下列问题。
    步骤②需要作为原料。步骤③需要的工具酶是。
    被用作载体的Ad5应具有的特点是（答出1点即可）
    步骤④是。
    重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋白基因指导合成的S蛋白作为，刺激机体产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是（填“有”或“无”）SARS-CoV-2感染史，理由是。
    为探究疫苗的注射剂量对志愿者产生的免疫效果，需进一步试验，请写出实验思路。
    难度： 中等 题型:模拟题 来源：云南省昆明市2020届高三“三诊一模”教学质量检测理综生物试卷
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