?考向28 基因工程及生物技術(shù)安全性與倫理問(wèn)題

1.(2021湖北7 )限制性內(nèi)切酶EcoRI識(shí)別并切割雙鏈DNA,用EcoRI完全酶切果蠅基因組DNA,理論上得到DNA片段的平均長(zhǎng)度(堿基對(duì))約為( )
A. 6 B. 250 C. 4000 D. 24000
2.(2021湖北16) 某實(shí)驗(yàn)利用PCR技術(shù)獲取目的基因,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示除目的基因條帶(引物與模板完全配對(duì))外,還有2條非特異條帶(引物和模板不完全配對(duì))。為了減少反應(yīng)非特異條帶的產(chǎn)生,以下措施中有效的是( )
A. 增加模板DNA量 B. 延長(zhǎng)熱變性的時(shí)間
C. 延長(zhǎng)延伸的時(shí)間 D. 提高復(fù)性的溫度
3.(2021·全國(guó)乙卷高考真題)用DNA重組技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人類(lèi)需要的生物產(chǎn)品。在此過(guò)程中需要使用多種工具酶,其中4種限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)如圖所示。

回答下列問(wèn)題:
(1)常用的DNA連接酶有E. coli DNA連接酶和T4DNA連接酶。上圖中__________酶切割后的DNA片段可以用E. coli DNA連接酶連接。上圖中___________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。
(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質(zhì)粒載體片段之間形成的化學(xué)鍵是____________。
(3)DNA重組技術(shù)中所用的質(zhì)粒載體具有一些特征,如質(zhì)粒DNA分子上有復(fù)制原點(diǎn),可以保證質(zhì)粒在受體細(xì)胞中能___________;質(zhì)粒DNA分子上有______________,便于外源DNA插入;質(zhì)粒DNA分子上有標(biāo)記基因(如某種抗生素抗性基因),利用抗生素可篩選出含質(zhì)粒載體的宿主細(xì)胞,方法是______________。
(4)表達(dá)載體含有啟動(dòng)子,啟動(dòng)子是指__________________。
4.(2022·全國(guó)乙卷·高考真題)新冠疫情出現(xiàn)后,病毒核酸檢測(cè)和疫苗接種在疫情防控中發(fā)揮了重要作用?;卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)新冠病毒是一種RNA病毒,檢測(cè)新冠病毒RNA(核酸檢測(cè))可以采取RT-PCR法。這種方法的基本原理是先以病毒RNA為模板合成cDNA,這一過(guò)程需要的酶是______,再通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增相應(yīng)的DNA片段。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷被檢測(cè)者是否感染新冠病毒。
(2)為了確保新冠病毒核酸檢測(cè)的準(zhǔn)確性,在設(shè)計(jì)PCR引物時(shí)必須依據(jù)新冠病毒RNA中的______來(lái)進(jìn)行。PCR過(guò)程每次循環(huán)分為3步,其中溫度最低的一步是______。
(3)某人同時(shí)進(jìn)行了新冠病毒核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)(檢測(cè)體內(nèi)是否有新冠病毒抗體),若核酸檢測(cè)結(jié)果為陰性而抗體檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性,說(shuō)明______(答出1種情況即可);若核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)結(jié)果均為陽(yáng)性,說(shuō)明______。
(4)常見(jiàn)的病毒疫苗有滅活疫苗、蛋白疫苗和重組疫苗等。已知某種病毒的特異性蛋白S(具有抗原性)的編碼序列(目的基因)。為了制備蛋白疫苗,可以通過(guò)基因工程技術(shù)獲得大量蛋白S?;蚬こ痰幕静僮髁鞒淌莀_____。
5.(2021遼寧24) PHB2蛋白具有抑制細(xì)胞增殖的作用。為初步探究某動(dòng)物PHB2蛋白抑制人宮頸癌細(xì)胞增殖的原因,研究者從基因數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取了該蛋白的基因編碼序列(簡(jiǎn)稱(chēng)phb2基因),大小為0.9kb(1kb=1000堿基對(duì)),利用大腸桿菌表達(dá)該蛋白?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)為獲取phb2基因,提取該動(dòng)物肝臟組織的總RNA,再經(jīng)__________過(guò)程得到cDNA,將其作為PCR反應(yīng)的模板,并設(shè)計(jì)一對(duì)特異性引物來(lái)擴(kuò)增目的基因。
(2)圖1為所用載體圖譜示意圖,圖中限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)見(jiàn)下表。為使phb2基因(該基因序列不含圖1中限制酶的識(shí)別序列)與載體正確連接,在擴(kuò)增的phb2基因兩端分別引入__________和__________兩種不同限制酶的識(shí)別序列。經(jīng)過(guò)這兩種酶酶切的phb2基因和載體進(jìn)行連接時(shí),可選用__________(填“E.coliDNA連接酶”或“T4DNA連接酶”)。

相關(guān)限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)
名稱(chēng)
識(shí)別序列及切割位點(diǎn)
名稱(chēng)
識(shí)別序列及切割位點(diǎn)
HindⅢ
A↓AGCTT
TTCGA↑A
EcoRI
G↓AATTC
CTTAA↑G
PvitⅡ
CAG↓CTG
GTC↑GAC
PstI
CTGC↓AG
GA↑CGTC
KpnI
G↓GTACC
CCATG↑G
BamHI
G↓GATCC
CCTAG↑G
注:箭頭表示切割位點(diǎn)
(3)轉(zhuǎn)化前需用CaCl2處理大腸桿菌細(xì)胞,使其處于__________的生理狀態(tài),以提高轉(zhuǎn)化效率。
(4)將轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌接種在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng),隨機(jī)挑取菌落(分別編號(hào)為1、2、3、4)培養(yǎng)并提取質(zhì)粒,用(2)中選用的兩種限制酶進(jìn)行酶切,酶切產(chǎn)物經(jīng)電分離,結(jié)果如圖2,________號(hào)菌落的質(zhì)粒很可能是含目的基因的重組質(zhì)粒。

注:M為指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物;小于0.2kb的DNA分子條帶未出現(xiàn)在圖中
(5)將純化得到的PHB2蛋白以一定濃度添加到人宮頸癌細(xì)胞培養(yǎng)液中,培養(yǎng)24小時(shí)后,檢測(cè)處于細(xì)胞周期(示意圖見(jiàn)圖3)不同時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4。分析該蛋白抑制人宮頸癌細(xì)胞增殖可能的原因是將細(xì)胞阻滯在細(xì)胞周期的__________(填“G1”或“S”或“G2/M”)期。


1.限制酶的選擇方法
根據(jù)目的基因兩端的限制酶切割位點(diǎn)、質(zhì)粒上的限制酶切割位點(diǎn)以及是否破壞目的基因和標(biāo)記基因等來(lái)確定限制酶的種類(lèi)。

(1)應(yīng)選擇酶切位點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶,如圖甲可選擇Pst Ⅰ;不能選擇酶切位點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶,如圖甲不能選擇SmaⅠ。
(2)為避免目的基因及質(zhì)粒的自身環(huán)化、反向連接,也可使用不同的限制酶(非同尾酶)切割目的基因所在片段和質(zhì)粒(雙酶切),如圖甲可選擇用Pst Ⅰ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切割位點(diǎn))。
(3)切割質(zhì)粒的限制酶不能同時(shí)切開(kāi)質(zhì)粒上的所有標(biāo)記基因,即至少要保留一個(gè)標(biāo)記基因,以用于重組DNA的鑒定和篩選,如圖乙中的質(zhì)粒不能使用Sma Ⅰ切割。
2.標(biāo)記基因的作用
標(biāo)記基因可用于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞:

3.啟動(dòng)子、起始密碼子、終止子、終止密碼子的區(qū)別

位置
作用
啟動(dòng)子
位于DNA分子上
RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn),啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程
起始
密碼子
位于mRNA分子上
決定翻譯的開(kāi)始
終止子
位于DNA分子上
決定轉(zhuǎn)錄的結(jié)束
終止
密碼子
位于mRNA分子上
決定翻譯的結(jié)束
4.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法分析

(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體需要兩種工具酶:限制酶和DNA連接酶。
(2)基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒)導(dǎo)入農(nóng)桿菌細(xì)胞時(shí),要用Ca2+處理農(nóng)桿菌細(xì)胞,使其處于感受態(tài),有利于重組質(zhì)粒的導(dǎo)入。
(3)將導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞培育成完整的植株要用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)。

1.基因工程的概念


2.基因工程的基本工具 3種工具,其中有2種工具酶
(1)限制性內(nèi)切核酸酶 限制酶是一類(lèi)酶,而不是一種酶

【注意】?、賹⒁粋€(gè)基因從DNA分子上切割下來(lái)需要切兩處,同時(shí)產(chǎn)生四個(gè)黏性末端或平末端。
②限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。
(2)DNA連接酶

(3)載體

3.基因工程的基本操作程序
(1)目的基因的篩選與獲取
①目的基因的獲取方法:人工合成目的基因、利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因、通過(guò)構(gòu)建基因文庫(kù)來(lái)獲取目的基因。
②利用PCR獲取和擴(kuò)增目的基因


【注意】?、僭赑CR過(guò)程中實(shí)際加入的為dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP),既可作為合成DNA子鏈的原料,又可為DNA的合成提供能量。
②引物是一小段單鏈的DNA或RNA,作為新子鏈的合成起點(diǎn),只能結(jié)合在母鏈的3′端,使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開(kāi)始連接脫氧核苷酸。
③真核細(xì)胞和細(xì)菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此,PCR反應(yīng)緩沖溶液中一般要添加Mg2+。
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建——核心
①目的:
使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且遺傳給下一代,同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。
②組成:

③構(gòu)建過(guò)程:

(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
只有該步驟沒(méi)涉及到堿基互補(bǔ)配對(duì)原則

【注意】?、俎r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的兩次拼接和兩次導(dǎo)入
第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的T-DNA上,第二次拼接(非人工操作)是指插入目的基因的T-DNA拼接到受體細(xì)胞的染色體DNA上;第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌,第二次導(dǎo)入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。
②導(dǎo)入的目的基因,可能存在于細(xì)胞質(zhì)中,也可能整合到染色體DNA上。存在于染色體DNA上的目的基因有可能通過(guò)花粉傳播進(jìn)入雜草或其他作物中,造成“基因污染”。
(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定


1.(2022·內(nèi)蒙古·海拉爾第二中學(xué)模擬預(yù)測(cè))科研人員利用基因工程技術(shù),從長(zhǎng)穗偃麥草中獲取抗赤霉病主效基因Fhb7。將Fhb7導(dǎo)入小麥,其表達(dá)產(chǎn)物可減輕赤霉菌對(duì)小麥的感染,從而避免小麥赤霉病大規(guī)模爆發(fā)。圖中 EcoRⅠ、sacⅠ、HindⅢ和PstⅠ是限制酶切割位點(diǎn)?;卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)基因工程的核心工作是_______________。
(2)該基因工程操作中,先將Fhb7基因與質(zhì)粒組裝,最好選擇_______兩種限制酶,再組裝35S啟動(dòng)子,最好選擇_______兩種限制酶。組裝后的重組質(zhì)粒還缺少___________。
(3)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增Fhb7基因的前提是_______________,以便合成引物,引物在溫度為_(kāi)________條件下結(jié)合到互補(bǔ)DNA鏈上,然后在_____________的催化下從引物開(kāi)始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。
(4)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)為證明 DNA是遺傳物質(zhì)做出了重要貢獻(xiàn),也可以說(shuō)是基因工程的先導(dǎo),如果說(shuō)他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示,那么這一啟示是_______________。
2.(2022·青海·海東市第一中學(xué)一模)黃萎病是危害棉花種植的常見(jiàn)疾病,其病原菌主要為大麗輪枝菌和黑白輪枝菌??茖W(xué)家通過(guò)基因工程技術(shù)將抗黃萎病基因D導(dǎo)入棉花,獲得抗黃萎病棉花。圖中Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因,BclⅠ、HindⅢ和BamHⅠ為限制酶。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)獲得堿基序列未知的基因D的方法一般為_(kāi)_____。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增基因D時(shí),設(shè)計(jì)引物序列的主要依據(jù)是______。
(2)將目的基因D和Ti質(zhì)粒連接構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),切割Ti質(zhì)粒應(yīng)選用的限制酶是______,原因是______;可利用含______的培養(yǎng)基對(duì)導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌進(jìn)行篩選。
(3)農(nóng)桿菌能夠感染棉花的愈傷組織細(xì)胞,與這些細(xì)胞可以分泌大量的______有關(guān)。種植抗黃萎病棉花在環(huán)境保護(hù)方面的意義主要表現(xiàn)在______。
3.(2022·重慶南開(kāi)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))目前全球新冠肺炎疫情仍在流行。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)判斷是否感染新冠肺炎病毒常用的方法是對(duì)疑似患者進(jìn)行_____檢測(cè)(答2種)。
(2)目前,接種安全有效的疫苗是防治新冠肺炎最有效的措施。中國(guó)科學(xué)家分別從①減毒活疫苗,②滅活病毒疫苗、③重組蛋白疫苗、④重組病毒載體疫苗(通常選用復(fù)制缺陷型腺病毒為載體),⑤DNA疫苗、⑥mRNA疫苗六大技術(shù)方向推進(jìn)新型冠狀病毒疫苗的設(shè)計(jì)和研發(fā)。上述疫苗成分中含有有活性的病毒的是_____(填序號(hào)①~⑥),從疫苗成分的角度分析,⑤比③對(duì)冷鏈運(yùn)輸要求低的原因是_____。
(3)滅活病毒疫苗的制備原理是用各種理化方法滅活病原微生物及其代謝產(chǎn)物,使其喪失_____,但保持病毒的免疫原性,之后再通過(guò)純化等步驟制備出候選疫苗,這種疫苗易于實(shí)現(xiàn)_____(填“體液”或“細(xì)胞”或“特異性”)免疫且應(yīng)答效果較好。
(4)新型冠狀病毒是一種單鏈RNA病毒,其表面的S蛋白是該病毒侵染人體細(xì)胞的關(guān)鍵蛋白,科學(xué)家欲利用大腸桿菌作為工程菌批量生產(chǎn)S蛋白以制備重組蛋白疫苗。已知Tetτ為四環(huán)素抗性基因,LacZ'基因的表達(dá)產(chǎn)物能使白色的大腸桿菌菌落變成藍(lán)色,EcoRI的識(shí)別序列為,下圖為部分流程圖。

從2019-nCoV基因組中分離出的S基因不能直接與質(zhì)粒重組,其原因是_____,得到的S編碼序列片段需要在兩端加上_____序列后才能與質(zhì)粒連接。過(guò)程②除了得到重組質(zhì)粒外,還可能得到另外2種片段大小不一的結(jié)合產(chǎn)物,為篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌,應(yīng)_____。最后,通過(guò)抗原-抗體雜交技術(shù)檢測(cè)大腸桿菌是否表達(dá)出目標(biāo)產(chǎn)物。
4.(2022·廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))人體內(nèi)的t-PA蛋白能高效降解由纖維蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和腦血栓的急救藥。通過(guò)基因工程技術(shù)可以大量制備基因工程藥物t-PA。
(1)研究人員采用PCR技術(shù)可以獲得大量t-PA基因,PCR的原理是_______________。此外,大量獲得t-PA基因的方法還有___________________(答出1種)。
(2)高質(zhì)量的DNA模板是成功擴(kuò)增目的基因的前提條件之一,在制備DNA模板時(shí),可以用高溫處理的方法去除其中的蛋白質(zhì),原因是________________。
(3)研究表明,為心梗患者注射大量t-PA會(huì)誘發(fā)顱內(nèi)出血,其原因在于t-PA與纖維蛋白結(jié)合的特異性不高,若將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸,能顯著降低出血副作用。據(jù)此,先對(duì)天然的t-PA基因進(jìn)行序列改造,然后再采取傳統(tǒng)的基因工程方法表達(dá)該改造后的基因,可制造出性能優(yōu)異的改良t-PA蛋白。(注:如圖1表示相關(guān)的目的基因、載體及限制酶。pCLY11為質(zhì)粒,新霉素為抗生素。)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

①以上制造出性能優(yōu)異的改良t-PA蛋白的過(guò)程被稱(chēng)為_(kāi)__________。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板鏈堿基序列為ACA,而絲氨酸的密碼子為UCU,因此改造后的基因決定第84位絲氨酸的模板鏈的堿基序列應(yīng)設(shè)計(jì)為_(kāi)__________。
②如圖所示,需選用限制酶XmaI和___________切開(kāi)質(zhì)粒pCLY11,才能與t-PA改良基因高效連接。與單一酶酶切相比,本操作采用的雙酶切方法的優(yōu)點(diǎn)是___________。
③將連接好的DNA分子導(dǎo)入大腸桿菌,含t-PA改良基因重組DNA分子的細(xì)胞應(yīng)具有的性狀是________
A.新霉素抗性且呈藍(lán)色????????????????????B.新霉素敏感且呈藍(lán)色
C.新霉素抗性且呈白色????????????????????D.新霉素敏感且呈白色


6.(2021山東高考 13)粗提取 DNA 時(shí),向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水并攪拌,過(guò)濾后所得濾液進(jìn)行下列處理后再進(jìn)行過(guò)濾,在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出 DNA相對(duì)含量較高的白色絲狀物的處理方式是( )
A. 加入適量的木瓜蛋白酶
B. 37~40℃的水浴箱中保溫 10~15 分鐘
C. 加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為 95%的冷卻的酒精
D. 加入 NaCl 調(diào)節(jié)濃度至 2mol/L→過(guò)濾→調(diào)節(jié)濾液中 NaCl 濃度至 0.14mol/L
7.(2019·江蘇卷,10)下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定的敘述,錯(cuò)誤的是( ?。?br /> A.用同樣方法從等體積兔血和雞血中提取的DNA量相近
B.DNA析出過(guò)程中,攪拌操作要輕柔以防DNA斷裂
C.預(yù)冷的乙醇可用來(lái)進(jìn)一步純化粗提的DNA
D.用二苯胺試劑鑒定DNA需要進(jìn)行水浴加熱

1.DNA的粗提取與鑒定
(1)原理

(2)方法步驟

【注意】①加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí),動(dòng)作要輕緩,以免加劇DNA分子的斷裂,導(dǎo)致DNA分子不能形成絲狀沉淀。
②本實(shí)驗(yàn)不能用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料,原因是哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核(無(wú)DNA)??蛇x用雞血細(xì)胞作為材料。
2.DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定
(1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

(2)PCR實(shí)驗(yàn)操作步驟

(3)DNA的測(cè)定:凝膠中的DNA分子通過(guò)染色,可以在波長(zhǎng)為300 nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)。
【注意】①為避免外源DNA等因素的污染,PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌處理。
②在向微量離心管中添加反應(yīng)組分時(shí),每吸取一種試劑后,移液器上的槍頭都必須更換,避免試劑的污染。

5.(2022·河北衡水調(diào)研)下列有關(guān)電泳的敘述,不正確的是(  )
A.電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程
B.待測(cè)樣品中DNA分子的大小和構(gòu)象、凝膠的濃度等都會(huì)影響DNA在電泳中的遷移速率
C.進(jìn)行電泳時(shí),帶電粒子會(huì)向著與其所帶電荷相同的電極移動(dòng)
D.PCR的產(chǎn)物一般通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定
【答案】C
【解析】DNA分子具有可解離的基團(tuán),在一定的pH下,這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷,在電場(chǎng)的作用下,這些帶電分子會(huì)向著與它所帶電荷相反的電極移動(dòng),這個(gè)過(guò)程就是電泳,即帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程,A正確,C錯(cuò)誤。
6.(2022·山東濟(jì)南調(diào)研)人類(lèi)胰島素基因位于第11號(hào)染色體上,長(zhǎng)度為8 416 bp,人類(lèi)胰島素的氨基酸序列已知?;卮鹣铝邢嚓P(guān)問(wèn)題。

(1)上圖是利用PCR技術(shù)獲取人胰島素基因的方法,除了此方法外,還可以利用的方法是______________________________________________。
(2)利用PCR技術(shù)獲取人胰島素基因,在緩沖液中除了要添加模板和引物外,還需要添加的物質(zhì)有_____________________________________________。
(3)經(jīng)過(guò)    輪循環(huán)可以得到所需的目的基因,一個(gè)DNA分子經(jīng)過(guò)5輪循環(huán),需要引物A    個(gè),從PCR的過(guò)程和DNA分子的特點(diǎn),試著寫(xiě)出設(shè)計(jì)引物需要注意的問(wèn)題:___________________________________________、
______________________________________________(答出2點(diǎn)即可)。
(4)利用SDS-凝膠電泳分離不同DNA分子,遷移速度取決于        。
(5)利用圖示方法獲取的目的基因,直接構(gòu)建基因表達(dá)載體后導(dǎo)人大腸桿菌,
 ?。ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保┍磉_(dá)出人胰島素,理由是_________________________________________。
【答案】(1)從基因文庫(kù)獲取或人工合成?。?)四種脫氧核苷酸和耐高溫的DNA聚合酶 (3)3 31 引物自身不能有互補(bǔ)序列;引物之間不能有互補(bǔ)序列 
(4)DNA分子的大小?。?)不能 因?yàn)榇朔椒ǐ@得的目的基因中含有內(nèi)含子,大腸桿菌無(wú)法正常識(shí)別內(nèi)含子,而對(duì)內(nèi)含子部分轉(zhuǎn)錄的mRNA進(jìn)行翻譯,導(dǎo)致合成的蛋白質(zhì)出現(xiàn)錯(cuò)誤
【解析】(3)題圖中引物A和引物B在DNA片段內(nèi)部,根據(jù)PCR的過(guò)程和DNA分子半保留復(fù)制的特點(diǎn)可知,前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的4個(gè)DNA分子的兩條鏈均不等長(zhǎng),第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子存在等長(zhǎng)的兩條核苷酸鏈,即目的基因。其過(guò)程圖如下:

第一輪:

第二輪:
由①得到的DNA分子如下:

由②得到的DNA分子如下:

第三輪:由①可得

由②可得

從理論上推測(cè),一個(gè)DNA分子經(jīng)n次循環(huán)合成的DNA分子為2n個(gè),脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n+1,新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)為2n+1-2,而每合成一條脫氧核苷酸鏈需要一個(gè)引物,所以共需要消耗2n+1-2個(gè)引物,即25+1-2=62個(gè),其中引物A為31個(gè)。設(shè)計(jì)引物時(shí)需要注意以下幾點(diǎn):引物自身及引物之間不能有互補(bǔ)序列,以防止自身或相互連接,引物長(zhǎng)度適當(dāng),引物能與目的基因兩側(cè)特異性結(jié)合等。(4)在凝膠中DNA分子的遷移速度與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。(5)圖示獲得的目的基因含有外顯子和內(nèi)含子,因此直接將含有此目的基因的表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌并不能表達(dá)出胰島素,原因是大腸桿菌無(wú)法正常識(shí)別內(nèi)含子而對(duì)內(nèi)含子部分轉(zhuǎn)錄的mRNA進(jìn)行翻譯,導(dǎo)致合成的蛋白質(zhì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

8.(2021·廣東高考真題)非細(xì)胞合成技術(shù)是一種運(yùn)用合成生物學(xué)方法,在細(xì)胞外構(gòu)建多酶催化體系,獲得目標(biāo)產(chǎn)物的新技術(shù),其核心是各種酶基因的挖掘、表達(dá)等。中國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了4步酶促反應(yīng)的非細(xì)胞合成路線(如圖),可直接用淀粉生產(chǎn)肌醇(重要的醫(yī)藥食品原料),以期解決高溫強(qiáng)酸水解方法造成的嚴(yán)重污染問(wèn)題,并可以提高產(chǎn)率。

回答下列問(wèn)題:
(1)研究人員采用PCR技術(shù)從土壤微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。此外,獲得酶基因的方法還有___________。(答出兩種即可)
(2)高質(zhì)量的DNA模板是成功擴(kuò)增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)量DNA模板時(shí)必須除去蛋白,方法有___________。(答出兩種即可)
(3)研究人員使用大腸桿菌BL21作為受體細(xì)胞、pET20b為表達(dá)載體分別進(jìn)行4種酶的表達(dá)。表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí),首先應(yīng)制備___________細(xì)胞。為了檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)出酶蛋白,需要采用的方法有___________。
(4)依圖所示流程,在一定的溫度、pH等條件下,將4種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個(gè)反應(yīng)體系。若這些酶最適反應(yīng)條件不同,可能導(dǎo)致的結(jié)果是___________。在分子水平上,可以通過(guò)改變___________,從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)酶特性的改造和優(yōu)化。
9.(2022·湖南·高考真題)水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材,主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。擬通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu),提高其抗凝血活性?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示,物質(zhì)a是_______,物質(zhì)b是_______。在生產(chǎn)過(guò)程中,物質(zhì)b可能不同,合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同,原因是_______________________。

(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸,基因工程中獲取目的基因的常用方法有___________、__________和利用 PCR 技術(shù)擴(kuò)增。PCR 技術(shù)遵循的基本原理是____________________。
(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后,分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性,結(jié)果如圖所示。推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的______(填“種類(lèi)”或“含量”)有關(guān),導(dǎo)致其活性不同的原因是______________________________。

(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異,簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路________________________________________。

1.基因工程的應(yīng)用




【注意】①動(dòng)物基因工程主要是為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì),而不是為了產(chǎn)生體型巨大的個(gè)體。
②原核生物的基因(如抗蟲(chóng)基因)可以作為真核生物(棉花)的目的基因。
③乳腺生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳汁生產(chǎn)藥用蛋白,而膀胱生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的尿液生產(chǎn)藥用蛋白,乳腺生物反應(yīng)器需是處于生殖期的雌性動(dòng)物才可生產(chǎn)藥用蛋白,而膀胱生物反應(yīng)器則是任何生長(zhǎng)期的雌雄動(dòng)物均可生產(chǎn)。
2.蛋白質(zhì)工程 第二代基因工程,可生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)
(1)概念
以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過(guò)改造或合成基因,來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì),或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需求。
(2)操作手段和結(jié)果

(3)基本思路

3.蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系


7.(2021·山東威海一模)下列生物技術(shù)操作對(duì)遺傳物質(zhì)的改造,不能遺傳給子代的是( ?。?br /> A.將含胰島素基因的表達(dá)載體轉(zhuǎn)入大腸桿菌,篩選獲得的基因工程菌
B.通過(guò)植物體細(xì)胞雜交獲得的番茄—馬鈴薯雜種植株
C.將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入淋巴細(xì)胞后回輸患者,進(jìn)行基因治療
D.將生長(zhǎng)激素基因?qū)肽膛J芫?,培育出能分泌含生長(zhǎng)激素乳汁的奶牛
8.(2021·山東青島期中)采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫眩嘤隽宿D(zhuǎn)基因羊。但是,人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述,正確的是( ?。?br /> A.人體細(xì)胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對(duì)數(shù)目等于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍
B.該技術(shù)的利用可以定向改變生物的遺傳性狀,使種群的基因庫(kù)發(fā)生改變
C.在轉(zhuǎn)基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞,而不存在于其他體細(xì)胞中
D.人凝血因子基因開(kāi)始轉(zhuǎn)錄后,DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA
9.(2022·山西太原質(zhì)檢)中華鱘是地球上最古老的脊椎動(dòng)物之一,被譽(yù)為“水中大熊貓”。研究者試圖利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)改造中華鱘體內(nèi)的某些蛋白質(zhì),使其更加適應(yīng)現(xiàn)在的水域環(huán)境。以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br /> A.該工程可以定向改變蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)
B.改造蛋白質(zhì)是通過(guò)改造基因而實(shí)現(xiàn)的
C.中華鱘的相關(guān)蛋白質(zhì)被改造的過(guò)程同樣遵循中心法則
D.改造后的中華鱘產(chǎn)生的后代不具有改造后的蛋白質(zhì)
10.(2022·安徽合肥市質(zhì)檢)紅細(xì)胞生成素(EPO)是體內(nèi)促進(jìn)紅細(xì)胞生成的一種激素物質(zhì),是當(dāng)今最成功的基因工程藥物,可用于治療腎衰性貧血等疾病。由于天然EPO來(lái)源極為有限,目前臨床使用的紅細(xì)胞生成素主要來(lái)自基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組人紅細(xì)胞生成素(rhEPO)。其簡(jiǎn)要生產(chǎn)流程如圖,下列相關(guān)敘述正確的是( ?。?br />
A.過(guò)程①用到的工具酶有DNA聚合酶、限制酶和DNA連接酶
B.構(gòu)建的重組表達(dá)載體中終止子的作用是終止翻譯過(guò)程
C.檢測(cè)重組細(xì)胞是否表達(dá)出rhEPO常用抗原—抗體雜交技術(shù)
D.用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)EPO可將人EPO基因?qū)氩溉閯?dòng)物體細(xì)胞獲得

10.(2021河北高考真題)采礦污染和不當(dāng)使用化肥導(dǎo)致重金屬鎘(Cd)在土壤中過(guò)量積累。利用植物修復(fù)技術(shù)將土壤中的Cd富集到植物體內(nèi),進(jìn)行后續(xù)處理(例如,收集植物組織器官異地妥善儲(chǔ)存),可降低土壤中Cd的含量。為提高植物對(duì)Cd污染土壤的修復(fù)能力,研究者將酵母液泡Cd轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(YCF1)基因?qū)胧茉囍参?,并檢測(cè)了相關(guān)指標(biāo)。
回答下列問(wèn)題:
(1)為獲取YCF1基因,將酵母細(xì)胞的全部DNA提取、切割后與載體連接,導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存,這個(gè)群體稱(chēng)為_(kāi)_________。
(2)將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí),所需要的兩種酶是__________。構(gòu)建的重組基因表達(dá)載體中必須含有標(biāo)記基因,其作用是______________________________。
(3)進(jìn)行前期研究時(shí),將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜,采用最多的方法是__________。研究者進(jìn)一步獲得了轉(zhuǎn)YCF1基因的不育楊樹(shù)株系,采用不育株系作為實(shí)驗(yàn)材料的目的是______________________________。
(4)將長(zhǎng)勢(shì)一致的野生型和轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)苗移栽到Cd污染的土壤中,半年后測(cè)定植株干重(圖1)及不同器官中Cd含量(圖2)。據(jù)圖1可知,與野生型比,轉(zhuǎn)基因植株對(duì)Cd具有更強(qiáng)的__________(填“耐性”或“富集能力”);據(jù)圖2可知,對(duì)轉(zhuǎn)基因植株的__________進(jìn)行后續(xù)處理對(duì)于緩解土壤Cd污染最為方便有效。

(5)已知YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上。據(jù)此分析,轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境的原因是____________________。相較于草本植物,采用楊樹(shù)這種喬木作為Cd污染土壤修復(fù)植物的優(yōu)勢(shì)在于___________(寫(xiě)出兩點(diǎn)即可)。

1.轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性
(1)爭(zhēng)論焦點(diǎn):在轉(zhuǎn)基因食品的安全性等方面發(fā)生激烈的爭(zhēng)論。
(2)正確態(tài)度:理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)要做到建立在完備的相關(guān)科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)之上;看到人們的觀點(diǎn)受到許多復(fù)雜的政治、經(jīng)濟(jì)和文化等因素的影響;要靠確鑿的證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。
(3)我國(guó)方針:研究上要大膽,堅(jiān)持自主創(chuàng)新;推廣上要慎重,做到確保安全;管理上要嚴(yán)格,堅(jiān)持依法監(jiān)管。
2.關(guān)注生殖性克隆人
(1)生殖性克隆和治療性克隆
①生殖性克?。菏侵竿ㄟ^(guò)克隆技術(shù)產(chǎn)生獨(dú)立生存的新個(gè)體。
②治療性克隆是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官,用它們來(lái)修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官,從而達(dá)到治療疾病的目的。
(2)我國(guó)禁止生殖性克隆人的“四不”原則:不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)。
(3)警惕用細(xì)胞研究和人類(lèi)基因組編寫(xiě)計(jì)劃等新技術(shù)研究生殖性克隆人。
3.禁止生物武器
(1)生物武器
①種類(lèi):病菌類(lèi)、病毒類(lèi)和生化毒劑類(lèi)等。
②特點(diǎn):致病能力強(qiáng),攻擊范圍廣。
③散布途徑:直接或者通過(guò)食物、生活必需品和帶菌昆蟲(chóng)等散布。
(2)禁止生物武器
我國(guó)主張全面禁止和徹底銷(xiāo)毀生物武器等各類(lèi)大規(guī)模殺傷性武器。

11.(2021·北京順義一模)現(xiàn)代生物技術(shù)造福人類(lèi)的同時(shí),也可能引起一系列的安全和倫理問(wèn)題,下列說(shuō)法不恰當(dāng)?shù)氖牵ā 。?br /> A.我國(guó)政府不支持任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)
B.我國(guó)主張全面禁止和徹底銷(xiāo)毀生物武器
C.只要有證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品有害,就應(yīng)禁止該技術(shù)的應(yīng)用
D.我國(guó)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品實(shí)施產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度
12.(2021·山東百師聯(lián)盟聯(lián)考)2018年11月,世界首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒誕生。這項(xiàng)研究用到了能夠精確定位并修飾基因的基因編輯技術(shù),即基因編輯時(shí)用約為頭發(fā)二十分之一細(xì)的針把Cas9蛋白和特定的RNA引導(dǎo)序列注入受精卵中,對(duì)CCR5基因進(jìn)行修改,預(yù)期嬰兒出生后能天然抵抗人類(lèi)免疫缺陷病毒,關(guān)于該技術(shù)的安全性問(wèn)題,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.基因編輯時(shí),引導(dǎo)序列可能發(fā)生變異,導(dǎo)致剪切錯(cuò)誤,造成不可預(yù)知的后果
B.經(jīng)過(guò)基因編輯的個(gè)體,有可能影響基因選擇性表達(dá),而導(dǎo)致其他疾病的產(chǎn)生
C.將基因編輯技術(shù)應(yīng)用于治療性克隆,符合人類(lèi)倫理道德
D.只要加強(qiáng)監(jiān)管、完善法律法規(guī)、完善技術(shù)手段,不需擔(dān)心基因編輯技術(shù)的安全性
13.(2022·福建寧德期末)中國(guó)首例設(shè)計(jì)試管嬰兒的父母均為地中海貧血基因的攜帶者,為了挽救患有重度地中海貧血的姐姐,用他的臍帶血幫助姐姐進(jìn)行造血干細(xì)胞移植。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(  )
A.該嬰兒的獲得運(yùn)用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植和基因工程等技術(shù)
B.移植前需對(duì)胚胎進(jìn)行遺傳學(xué)診斷
C.姐姐康復(fù)后所生的孩子不含地中海貧血基因
D.表明我國(guó)已放開(kāi)設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)的研究與應(yīng)用

1.利用新鮮菜花作為實(shí)驗(yàn)材料提取DNA時(shí),下列做法正確的是(???????)
A.可將菜花置于清水中,細(xì)胞吸水破裂后將DNA釋放出來(lái)
B.離心后上清液中加入95%冷酒精,出現(xiàn)的白色絲狀物就是純凈的DNA
C.將晾干的白色絲狀物置于2mol/L的NaCl溶液中,會(huì)發(fā)生溶解現(xiàn)象
D.向DNA溶液中加入二苯胺試劑混勻,溶液會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色
2.下列有關(guān)基因工程的敘述,正確的是(  )
A.目的基因可來(lái)自動(dòng)物、植物或微生物,受體細(xì)胞只可來(lái)自動(dòng)物、植物
B.所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列
C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快
D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功地實(shí)現(xiàn)表達(dá)
3.下列關(guān)于PCR技術(shù)的敘述,正確的是( ?。?br /> A.PCR技術(shù)建立在對(duì)擴(kuò)增的目的基因序列完全已知的基礎(chǔ)上
B.該技術(shù)需要解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶
C.該技術(shù)需要一對(duì)特異性的引物,要求一對(duì)引物的序列是互補(bǔ)的
D.該技術(shù)應(yīng)用體內(nèi)DNA半保留復(fù)制原理,也需要模板、原料、能量、酶等條件
4.下列關(guān)于基因工程及轉(zhuǎn)基因食品的安全性的敘述,正確的是(???????)
A.基因工程經(jīng)常以抗生素抗性基因作為目的基因
B.通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可獲得抗蟲(chóng)糧食作物,從而增加糧食產(chǎn)量,減少農(nóng)藥使用
C.通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA,用另一種限制性核酸內(nèi)切酶處理運(yùn)載體DNA
D.質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中的一種顆粒狀的細(xì)胞器
5.下列關(guān)于基因工程的成果,敘述錯(cuò)誤的是(???????)
A.在醫(yī)藥衛(wèi)生方面,主要用于生產(chǎn)藥品和診斷治療疾病
B.在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物
C.在畜牧業(yè)上主要目的是培育體型巨大、兇猛的動(dòng)物
D.在環(huán)境保護(hù)方面主要用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和對(duì)被污染環(huán)境的凈化
6.蛋白質(zhì)工程是在深入了解蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,它最終要達(dá)到的目的是(???????)
A.分析蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)
B.對(duì)基因的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)
C.獲取編碼蛋白質(zhì)的基因序列信息
D.獲得滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活需求的蛋白質(zhì)
7.下圖是蛋白質(zhì)工程的示圖,有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(???????)

A.蛋白質(zhì)工程流程的順序是A、B、C、D、E、F、G
B.目前蛋白質(zhì)工程最大的困難是E過(guò)程,即設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
C.G過(guò)程的完成依賴(lài)于基因修飾或基因合成
D.實(shí)施蛋白質(zhì)工程的前提條件是了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系
8.現(xiàn)代生物技術(shù)點(diǎn)綴人們的幸福生活,也可能造成安全與倫理問(wèn)題。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(???????)
A.治療性克隆的目的用于醫(yī)學(xué)研究和治療,無(wú)需監(jiān)管審查
B.基因身份證可能造成基因歧視,影響人際關(guān)系等
C.利用基因編輯技術(shù)設(shè)計(jì)試管嬰兒,以期培養(yǎng)智力超群的“完美嬰兒”
D.為防止生物技術(shù)用于生產(chǎn)生物武器,嚴(yán)禁進(jìn)行生物技術(shù)的新研究
9.下圖是制備抗埃博拉病毒VP40蛋白的單克隆抗體的過(guò)程:

(1)過(guò)程①中為了防止自身環(huán)化,應(yīng)該選用的限制酶是______________________ 。
(2)過(guò)程②中首先需要用Ca2+處理大腸桿菌,使其處于感受態(tài),VP40基因進(jìn)入大腸桿菌后維持穩(wěn)定并表達(dá)的過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_______。
(3)與植物原生質(zhì)體融合相比,過(guò)程④特有的方法是用________處理。選擇培養(yǎng)基上存活的雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生的抗體________(填“是”或“不是”)單克隆抗體。
(4)特異性抗體也可以通過(guò)常規(guī)方法來(lái)制備:向動(dòng)物反復(fù)注射某種抗原,使動(dòng)物產(chǎn)生抗體,然后從動(dòng)物的血清中分離所需抗體。與這種常規(guī)方法相比,單克隆抗體具有________等優(yōu)點(diǎn)(答出三點(diǎn)即可)。
(5)圖示過(guò)程應(yīng)用的生物技術(shù)有____________________(答出三種)。
(6)如圖為蛋白質(zhì)工程的流程圖(自右向左)

與基因工程相比較,蛋白質(zhì)工程產(chǎn)物具備的特點(diǎn)是:_____________________,圖中的步驟①為DNA合成、②為_(kāi)____________。如果已知mRNA的堿基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-,合成DNA的對(duì)應(yīng)堿基對(duì)序列是__________。
10.新冠疫情出現(xiàn)后,病毒核酸檢測(cè)和疫苗接種在疫情防控中發(fā)揮了重要作用。回答下列問(wèn)題。
(1)新冠病毒是一種RNA病毒,檢測(cè)新冠病毒RNA(核酸檢測(cè))可以采取RT-PCR法。這種方法的基本原理是先以病毒RNA為模板合成cDNA,這一過(guò)程需要的酶是_______,再通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增相應(yīng)的DNA片段。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果判斷被檢測(cè)者是否感染新冠病毒,PCR技術(shù)的原理是_______,該技術(shù)需要的一種酶是_______。
(2)為了確保新冠病毒核酸檢測(cè)的準(zhǔn)確性,在設(shè)計(jì)PCR引物時(shí)必須依據(jù)新冠病毒RNA中的_____來(lái)進(jìn)行。PCR過(guò)程每次循環(huán)分為3步,其中溫度最低的一步是_______。
(3)某人同時(shí)進(jìn)行了新冠病毒核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)(檢測(cè)體內(nèi)是否有新冠病毒抗體),若核酸檢測(cè)結(jié)果為陰性而抗體檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性,說(shuō)明_______(答出1種情況即可);若核酸檢測(cè)和抗體檢測(cè)結(jié)果均為陽(yáng)性,說(shuō)明_______。
(4)常見(jiàn)的病毒疫苗有滅活疫苗、蛋白疫苗和重組疫苗等。已知某種病毒的特異性蛋白S(具有抗原性)的編碼序列(目的基因)。為了制備蛋白疫苗,可以通過(guò)基因工程技術(shù)獲得大量蛋白S。基因工程的基本操作流程是_______,其中核心步驟是___②____,在此過(guò)程中需要的工具酶是___。

1.大腸桿菌經(jīng)溶菌酶和洗滌劑處理后,擬核 DNA 就會(huì)纏繞在細(xì)胞壁碎片上,靜置一段時(shí)間,質(zhì)粒分布在上清液中,利用上述原理可初步獲得質(zhì)粒DNA。用限制酶Ⅰ和Ⅱ處理提取的產(chǎn)物,電泳結(jié)果如圖所示。下列關(guān)于質(zhì)粒的粗提取和鑒定的敘述錯(cuò)誤的是(???????)

A.提取DNA時(shí)可加入酒精,使溶于酒精的蛋白質(zhì)等物質(zhì)溶解
B.將提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后,可用二苯胺試劑進(jìn)行鑒定
C.用限制酶Ⅰ和Ⅱ處理提取產(chǎn)物的電泳結(jié)果說(shuō)明未提取到質(zhì)粒
D.溶菌酶能溶解大腸桿菌細(xì)胞壁,洗滌劑能瓦解其細(xì)胞膜,但對(duì)DNA沒(méi)有影響
2.如圖為某種質(zhì)粒的簡(jiǎn)圖,小箭頭所指分別為限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點(diǎn),P為轉(zhuǎn)錄的啟動(dòng)部位。已知目的基因的兩端均有EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點(diǎn),受體細(xì)胞為無(wú)任何抗藥性的原核細(xì)胞。下列敘述正確的是(  )

A.將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒分別用EcoRⅠ酶切,在DNA連接酶作用下,由兩個(gè)DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有兩種
B.DNA連接酶的作用是將酶切后得到的黏性末端連接起來(lái),形成一個(gè)重組質(zhì)粒時(shí)形成兩個(gè)磷酸二酯鍵
C.為了防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化,酶切時(shí)可選用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠ
D.能在含青霉素的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)的受體細(xì)胞表明該目的基因已成功導(dǎo)入該細(xì)胞
3.下列關(guān)于基因表達(dá)載體的說(shuō)法不正確的是(???????)
A.不同的目的基因所需的啟動(dòng)子不一定相同
B.啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位
C.終止子位于目的基因的尾端,能夠終止翻譯
D.基因表達(dá)載體包含啟動(dòng)子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因等
4.人葡萄糖腦苷脂酶(hGC)缺乏癥是一種常染色體隱性遺傳病,患者因缺乏hGC基因而不能合成hGC,導(dǎo)致脾臟腫大、梗死和破裂,所以通常活不過(guò)10歲。傳統(tǒng)的治療方法是從人的胎盤(pán)中提取hGC后注入人體,治療價(jià)格十分昂貴??茖W(xué)家現(xiàn)已將hGC基因通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法成功轉(zhuǎn)入煙草中,并高效表達(dá),其過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是(???????)

A.轉(zhuǎn)化是指將hGC基因?qū)霟煵菁?xì)胞,并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程
B.過(guò)程③一般采用顯微注射將農(nóng)桿菌導(dǎo)入煙草細(xì)胞
C.從含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌中獲取hGC基因的表達(dá)產(chǎn)物可直接用于疾病治療
D.從愈傷組織中提取蛋白質(zhì)作為抗原進(jìn)行抗原-抗體雜交檢測(cè)hGC基因是否轉(zhuǎn)錄
5.下列關(guān)于利用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥用蛋白的敘述,正確的是(???????)
A.可以使用鈣離子處理法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體體細(xì)胞
B.相關(guān)目的基因需與能在乳腺細(xì)胞蛋白基因啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起
C.需要借助于核移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)培育出轉(zhuǎn)基因動(dòng)物
D.藥物的生產(chǎn)不會(huì)受到轉(zhuǎn)基因動(dòng)物性別和年齡的限制
6.科學(xué)家利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)將葡萄糖異構(gòu)酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代,結(jié)果它的最適溫度提高了10~12℃。據(jù)分析,脯氨酸替代甘氨酸后,由于引入了一個(gè)吡咯環(huán)側(cè)鏈,剛好填充于138位甘氨酸附近的空洞,使蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)更具剛性,從而提高了酶的熱穩(wěn)定性,下列說(shuō)法正確的是(???????)
A.蛋白質(zhì)工程和基因工程的根本區(qū)別是操作對(duì)象的差異
B.蛋白質(zhì)工程操作過(guò)程中,不需要酶和載體作為工具
C.蛋白質(zhì)工程的目的是獲得滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活需求的蛋白質(zhì)
D.經(jīng)改造后的葡萄糖異構(gòu)酶熱穩(wěn)定性提高這一性狀不可遺傳
7.枯草桿菌蛋白酶能催化蛋白質(zhì)水解為氨基酸,在有機(jī)溶劑中也能催化多肽的合成,被廣泛應(yīng)用于洗滌劑、制革及絲綢工業(yè)。1987年福什特通過(guò)將枯草桿菌蛋白酶分子表面的Asp(99)和Glu(156)改成Lys,使其在pH=6時(shí)的活力提高了10倍。下列說(shuō)法正確的是(???????)
A.需要通過(guò)改造基因?qū)崿F(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)中氨基酸的替換
B.該成果體現(xiàn)了蛋白質(zhì)工程在培育新物種方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)
C.經(jīng)蛋白質(zhì)工程改造后的枯草桿菌蛋白酶活性提高這一性狀不可遺傳
D.蛋白質(zhì)工程最終要達(dá)到的目的是獲取編碼蛋白質(zhì)的基因序列信息
8.現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛,改變著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活方式,成為促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。生物技術(shù)在給人帶來(lái)福音和便利的同時(shí),對(duì)人類(lèi)社會(huì)的安全性也產(chǎn)生了一定的影響。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(???????)
A.轉(zhuǎn)基因技術(shù)是提高生物多樣性的一種重要手段
B.轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植株可以減少農(nóng)藥的使用,因此對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何影響
C.克隆技術(shù)如果被不當(dāng)利用將給社會(huì)造成災(zāi)難,應(yīng)禁止任何克隆研究
D.轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物對(duì)于解決糧食、能源等問(wèn)題具有積極作用,但也存在一定風(fēng)險(xiǎn)
9.西紅柿怕凍,生活在寒帶的比目魚(yú)卻因體內(nèi)有一種抗凍蛋白質(zhì)而不怕凍??茖W(xué)家將比目魚(yú)的抗凍蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)移到西紅柿里,培育出了抗凍西紅柿。這種西紅柿可以在冬季或較寒冷的地區(qū)種植,一年四季都能獲得西紅柿。下圖為培育轉(zhuǎn)基因抗凍西紅柿的過(guò)程示意圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題:

(1)通過(guò)過(guò)程①可以構(gòu)建該種比目魚(yú)的__________文庫(kù)。該文庫(kù)與其基因組文庫(kù)相比,基因的結(jié)構(gòu)中缺少__________。
(2)過(guò)程②要用SmaⅠ限制酶切割抗凍蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒,所需的DNA連接酶是__________(“E·coli DNA連接酶”或“T4DNA連接酶”)。
(3)過(guò)程②構(gòu)建的重組質(zhì)粒通過(guò)農(nóng)桿菌的__________作用,使抗凍蛋白質(zhì)基因進(jìn)入西紅柿組織細(xì)胞并插入到__________上,此過(guò)程有利于目的基因的__________。
(4)過(guò)程③④所屬細(xì)胞工程技術(shù)及其原理是__________。
(5)針對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,我國(guó)制定了很多法規(guī),既維護(hù)了消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的__________的權(quán)利,又保證了轉(zhuǎn)基因技術(shù)和已上市的產(chǎn)品的安全性。
10.Ⅰ.有些細(xì)菌可分解原油,從而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同學(xué)欲從受原油污染的土壤中篩選出高效降解原油的菌株?;卮饐?wèn)題:
(1)在篩選過(guò)程中,應(yīng)將土壤樣品稀釋液接種于以___________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基中,從功能上講,該培養(yǎng)基屬于___________培養(yǎng)基。
(2)為了統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目,常采用的接種方法是___________。
(3)通常情況下,在微生物培養(yǎng)過(guò)程中,對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌的方法是___________,對(duì)玻璃器皿常用的的滅菌方法是___________。
(4)如果培養(yǎng)的是硝化細(xì)菌,在沒(méi)有氮源的培養(yǎng)基上___________(填“能夠”或“不能”)生長(zhǎng),原因是___________。
Ⅱ.圖示為應(yīng)用生物工程獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品的方案。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(5)方案Ⅰ中,通常利用Ti質(zhì)粒將抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁ㄊ荏w細(xì)胞,此方法為了使抗蟲(chóng)基因順利連接到受體染色體基因組中,抗蟲(chóng)基因通常位于Ti質(zhì)粒的__________片段中。從分子水平檢測(cè)抗蟲(chóng)棉是否培育成功的方法是:__________________________________。
(6)推測(cè)方案Ⅱ中prG基因最可能的作用是________________________。
(7)方案Ⅲ中的轉(zhuǎn)抗血栓基因山羊可以通過(guò)分泌乳汁來(lái)生產(chǎn)抗血栓藥物。在構(gòu)建的相應(yīng)基因表達(dá)載體中,抗血栓基因的首端必須含有使其僅能在山羊乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的_____________,該調(diào)控元件的作用是______________________。
(8)方案Ⅲ中的早期胚胎在移植入受體母羊子宮之前,必須對(duì)胚胎進(jìn)行性別鑒定,一般是取處于_______________時(shí)期的______________________細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)。

1.(2021山東高考 13)粗提取 DNA 時(shí),向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水并攪拌,過(guò)濾后所得濾液進(jìn)行下列處理后再進(jìn)行過(guò)濾,在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出 DNA相對(duì)含量較高的白色絲狀物的處理方式是( )
A. 加入適量的木瓜蛋白酶
B. 37~40℃的水浴箱中保溫 10~15 分鐘
C. 加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為 95%的冷卻的酒精
D. 加入 NaCl 調(diào)節(jié)濃度至 2mol/L→過(guò)濾→調(diào)節(jié)濾液中 NaCl 濃度至 0.14mol/L
2.(2021遼寧14) 腈水合酶(N0)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和醫(yī)藥原料生產(chǎn)等領(lǐng)域,但不耐高溫。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽,可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶(N1)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(  )
A. N1與N0氨基酸序列的差異是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一
B. 加入連接肽需要通過(guò)改造基因?qū)崿F(xiàn)
C. 獲得N1的過(guò)程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯
D. 檢測(cè)N1的活性時(shí)先將N1與底物充分混合,再置于高溫環(huán)境
3.(2021北京14) 社會(huì)上流傳著一些與生物有關(guān)的說(shuō)法,有些有一定的科學(xué)依據(jù),有些違反生物學(xué)原理。以下說(shuō)法中有科學(xué)依據(jù)的是( ?。?br /> A. 長(zhǎng)時(shí)間燉煮會(huì)破壞食物中的一些維生素
B. 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉能殺死害蟲(chóng)就一定對(duì)人有毒
C. 消毒液能殺菌,可用來(lái)清除人體內(nèi)新冠病毒
D. 如果孩子的血型和父母都不一樣,肯定不是親生的
4.(2021海南25)CRISPR/Cas9是一種高效的基因編輯技術(shù),Cas9基因表達(dá)的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”,在單鏈向?qū)NA(SgRNA)引導(dǎo)下,切割DNA雙鏈以敲除目標(biāo)基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)的工作原理如圖所示。

回答下列問(wèn)題。
(1)過(guò)程①中,為構(gòu)建CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒,需對(duì)含有特定sgRNA編碼序列的DNA進(jìn)行酶切處理,然后將其插入到經(jīng)相同酶切處理過(guò)的質(zhì)粒上,插入時(shí)所需要的酶是____________。
(2)過(guò)程②中,將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞的方法是____________。
(3)過(guò)程③~⑤中,SgRNA與Cas9蛋白形成復(fù)合體,該復(fù)合體中的SgRNA可識(shí)別并與目標(biāo)DNA序列特異性結(jié)合,二者結(jié)合所遵循的原則是____________。隨后,Cas9蛋白可切割____________序列。
(4)利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除一個(gè)長(zhǎng)度為1200bp的基因,在DNA水平上判斷基因敲除是否成功所采用的方法是____________,基因敲除成功的判斷依據(jù)是____________。
(5)某種蛋白酶可高效降解羽毛中的角蛋白。科研人員將該蛋白酶基因插入到CRISPR/Cas9質(zhì)粒中獲得重組質(zhì)粒,隨后將其導(dǎo)入到大腸桿菌細(xì)胞,通過(guò)基因編輯把該蛋白酶基因插入到基因組DNA中,構(gòu)建得到能大量分泌該蛋白酶的工程菌。據(jù)圖簡(jiǎn)述CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi),將該蛋白酶基因插入到基因組DNA的編輯過(guò)程:________________________。
5.(2021天津16 )乳酸菌是乳酸的傳統(tǒng)生產(chǎn)菌,但耐酸能力較差,影響產(chǎn)量。釀酒酵母耐酸能力較強(qiáng),但不產(chǎn)生乳酸。研究者將乳酸菌的乳酸脫氫酶基因(LDH)導(dǎo)入釀酒酵母,獲得能產(chǎn)生乳酸的工程菌株。下圖1為乳酸和乙醇發(fā)酵途徑示意圖,圖2為構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)所需的關(guān)鍵條件。


(1)乳酸脫氫酶在轉(zhuǎn)基因釀酒酵母中參與厭氧發(fā)酵的場(chǎng)所應(yīng)為_(kāi)__________。
(2)獲得轉(zhuǎn)基因釀酒酵母菌株的過(guò)程如下:
①設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增乳酸脫氫酶編碼序列。
為使擴(kuò)增出的序列中編碼起始密碼子的序列由原核生物偏好的GTG轉(zhuǎn)變?yōu)檎婧松锲玫腁TG,且能通過(guò)雙酶切以正確方向插入質(zhì)粒,需設(shè)計(jì)引物1和2。其中引物1的5′端序列應(yīng)考慮___________和___________。
②將上述PCR產(chǎn)物和質(zhì)粒重組后,導(dǎo)入大腸桿菌,篩選、鑒定,擴(kuò)增重組質(zhì)粒。重組質(zhì)粒上有____________,所以能在大腸桿菌中擴(kuò)增。啟動(dòng)子存在物種特異性,易被本物種的轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)識(shí)別并啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄,因此重組質(zhì)粒上的乳酸脫氫酶編碼序列___________(能/不能)在大腸桿菌中高效表達(dá)。
③提取重組質(zhì)粒并轉(zhuǎn)入不能合成尿嘧啶的釀酒酵母菌株,在___________的固體培養(yǎng)基上篩選出轉(zhuǎn)基因釀酒酵母,并進(jìn)行鑒定。
(3)以葡萄糖為碳源,利用該轉(zhuǎn)基因釀酒酵母進(jìn)行厭氧發(fā)酵,結(jié)果既產(chǎn)生乳酸,也產(chǎn)生乙醇。若想進(jìn)一步提高其乳酸產(chǎn)量,下列措施中不合理的是___________(單選)。
A. 進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)酵條件
B. 使用乳酸菌LDH基因自身的啟動(dòng)子
C. 敲除釀酒酵母的丙酮酸脫羧酶基因
D. 對(duì)轉(zhuǎn)基因釀酒酵母進(jìn)行誘變育種
6.(2021福建21) 微生物吸附是重金屬?gòu)U水的處理方法之一。金屬硫蛋白(MT)是一類(lèi)廣泛存在于動(dòng)植物中的金屬結(jié)合蛋白,具有吸附重金屬的作用。科研人員將棗樹(shù)的MT基因?qū)氪竽c桿菌構(gòu)建工程菌?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)根據(jù)棗樹(shù)的MTcDNA的核苷酸序列設(shè)計(jì)了相應(yīng)的引物(圖1甲),通過(guò)PCR擴(kuò)增MT基因。已知A位點(diǎn)和B位點(diǎn)分別是起始密碼子和終止密碼子對(duì)應(yīng)的基因位置。選用的引物組合應(yīng)為_(kāi)__________。

(2)本實(shí)驗(yàn)中,PCR所用的DNA聚合酶擴(kuò)增出的MT基因的末端為平末端。由于載體E只有能產(chǎn)生黏性末端的酶切位點(diǎn),需借助中間載體P將MT基因接入載體E。載體P和載體E的酶切位點(diǎn)及相應(yīng)的酶切序列如圖1乙所示。
①選用___________酶將載體P切開(kāi),再用___________(填“T4DNA或“E·coli81DNA”)連接酶將MT基因與載體P相連,構(gòu)成重組載體P′。
②載體P′不具有表達(dá)MT基因___________和___________。選用___________酶組合對(duì)載體P′和載體E進(jìn)行酶切,將切下的MT基因和載體E用DA連接酶進(jìn)行連接,將得到的混合物導(dǎo)入到用___________離子處理的大腸桿菌,篩出MT工程菌。
(3)MT基因在工程菌的表達(dá)量如圖2所示。結(jié)果仍無(wú)法說(shuō)明已經(jīng)成功構(gòu)建能較強(qiáng)吸附廢水中重金屬的MT工程菌,理由是___________。

7.(2021山東高考 25)人類(lèi)γ基因啟動(dòng)子上游調(diào)控序列中含有 BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn),該位點(diǎn)結(jié)合 BCL11A 蛋白后,γ基因的表達(dá)被抑制。通過(guò)改變?cè)摻Y(jié)合位點(diǎn)的序列,解除對(duì)γ基因表達(dá)的抑制,可對(duì)某種地中海貧血癥進(jìn)行基因治療??蒲腥藛T擴(kuò)增了γ基因上游不同長(zhǎng)度的片段,將這些片段分別插入表達(dá)載體中進(jìn)行轉(zhuǎn)化和熒光檢測(cè),以確定 BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)的具體位置。相關(guān)信息如圖所示。

(1)為將擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入載體指導(dǎo)熒光蛋白基因表達(dá),需在引物末端添加限制酶識(shí)別序列。據(jù)圖可知,在 F1~F7末端添加的序列所對(duì)應(yīng)的限制酶是____,在 R 末端添加的序列所對(duì)應(yīng)的限制酶是_____。本實(shí)驗(yàn)中,從產(chǎn)物擴(kuò)增到載體構(gòu)建完成的整個(gè)過(guò)程共需要____種酶。
(2)將構(gòu)建的載體導(dǎo)入除去 BCL11A 基因的受體細(xì)胞,成功轉(zhuǎn)化后,含 F1~F6與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的載體表達(dá)熒光蛋白,受體細(xì)胞有熒光,含 F7與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無(wú)熒光。含 F7 與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無(wú)熒光的原因是____。
(3)向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素,含 F1~F4與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞不再有熒光,而含 F5~F6與 R 擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞仍有熒光。若γ基因上游調(diào)控序列上與引物序列所對(duì)應(yīng)的位置不含有 BCL11A 蛋白的結(jié)合位點(diǎn)序列,據(jù)此結(jié)果可推測(cè),BCL11A 蛋白結(jié)合位點(diǎn)位于_____,理由是___。
8.(2021北京16) 新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的疫情仍在一些國(guó)家和地區(qū)肆虐,接種疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多種,其中我國(guó)科學(xué)家已研發(fā)出的腺病毒載體重組新冠病毒疫苗(重組疫苗)是一種基因工程疫苗,其基本制備步驟是:將新冠病毒的S基因連接到位于載體上的腺病毒基因組DNA中,重組載體經(jīng)擴(kuò)增后轉(zhuǎn)入特定動(dòng)物細(xì)胞,進(jìn)而獲得重組腺病毒并制成疫苗。
(1)新冠病毒是RNA病毒,一般先通過(guò)_______得到cDNA,經(jīng)_______獲取S基因,酶切后再連接到載體。
(2)重組疫苗中的S基因應(yīng)編碼________。
A. 病毒與細(xì)胞識(shí)別的蛋白 B. 與病毒核酸結(jié)合的蛋白
C. 催化病毒核酸復(fù)制的酶 D. 幫助病毒組裝的蛋白
(3)為保證安全性,制備重組疫苗時(shí)刪除了腺病毒的某些基因,使其在人體中無(wú)法增殖,但重組疫苗仍然可以誘發(fā)人體產(chǎn)生針對(duì)新冠病毒的特異性免疫應(yīng)答。該疫苗發(fā)揮作用的過(guò)程是:接種疫苗→________→_________→誘發(fā)特異性免疫反應(yīng)。
(4)重組疫苗只需注射一針即可完成接種。數(shù)周后,接種者體內(nèi)仍然能檢測(cè)到重組腺病毒DNA,但其DNA不會(huì)整合到人的基因組中。請(qǐng)由此推測(cè)只需注射一針即可起到免疫保護(hù)作用的原因________。
9.(2021·全國(guó)甲卷高考真題)PCR技術(shù)可用于臨床的病原菌檢測(cè)。為檢測(cè)病人是否感染了某種病原菌,醫(yī)生進(jìn)行了相關(guān)操作:①分析PCR擴(kuò)增結(jié)果;②從病人組織樣本中提取DNA;③利用PCR擴(kuò)增DNA片段;④采集病人組織樣本?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)若要得到正確的檢測(cè)結(jié)果,正確的操作順序應(yīng)該是_________(用數(shù)字序號(hào)表示)。
(2)操作③中使用的酶是_________,PCR 反應(yīng)中的每次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、________三步,其中復(fù)性的結(jié)果是_______ 。
(3)為了做出正確的診斷,PCR反應(yīng)所用的引物應(yīng)該能與_______ 特異性結(jié)合。
(4)PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)是指_______。該技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于疾病診斷等方面。
10.(2022年6月·浙江·高考真題)回答下列(一)、(二)小題:
(一)回答與產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌育種有關(guān)的問(wèn)題:
(1)為快速分離產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌,可將土樣用___________制成懸液,再將含有懸液的三角瓶置于80℃的___________中保溫一段時(shí)間,其目的是___________。
(2)為提高篩選效率,可將菌種的___________過(guò)程與菌種的產(chǎn)酶性能測(cè)定一起進(jìn)行:將上述懸液稀釋后涂布于淀粉為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上培養(yǎng),采用___________顯色方法,根據(jù)透明圈與菌落直徑比值的大小,可粗略估計(jì)出菌株是否產(chǎn)酶及產(chǎn)酶性能。
(3)為了獲得高產(chǎn)淀粉酶的枯草桿菌,可利用現(xiàn)有菌種,通過(guò)___________后再篩選獲得,或利用轉(zhuǎn)基因、___________等技術(shù)獲得。
(二)回答與植物轉(zhuǎn)基因和植物克隆有關(guān)的問(wèn)題:
(4)在用農(nóng)桿菌侵染的方法進(jìn)行植物轉(zhuǎn)基因過(guò)程中,通常要使用抗生素,其目的一是抑制___________生長(zhǎng),二是篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞。當(dāng)選擇培養(yǎng)基中抗生素濃度___________時(shí),通常會(huì)出現(xiàn)較多假陽(yáng)性植株,因此在轉(zhuǎn)基因前需要對(duì)受體進(jìn)行抗生素的___________檢測(cè)。
(5)為提高培育轉(zhuǎn)基因植株的成功率,植物轉(zhuǎn)基因受體需具有較強(qiáng)的___________能力和遺傳穩(wěn)定性。對(duì)培養(yǎng)的受體細(xì)胞遺傳穩(wěn)定性的早期檢測(cè),可通過(guò)觀察細(xì)胞內(nèi)___________形態(tài)是否改變進(jìn)行判斷,也可通過(guò)觀察分裂期染色體的___________,分析染色體組型是否改變進(jìn)行判斷。
(6)植物轉(zhuǎn)基因受體全能性表達(dá)程度的高低主要與受體的基因型、培養(yǎng)環(huán)境、繼代次數(shù)和___________長(zhǎng)短等有關(guān)。同時(shí)也與受體的取材有關(guān),其中受體為_(kāi)__________時(shí)全能性表達(dá)能力最高。
11.(2022年1月·浙江·高考真題)回答下列(一)、(二)小題:
(一)紅曲霉合成的紅曲色素是可食用的天然色素,具有防腐、降脂等功能。研究者進(jìn)行了紅曲色素的提取及紅色素的含量測(cè)定實(shí)驗(yàn),流程如下:

(1)取紅曲霉菌種斜面,加適量____________洗下菌苔,制成菌懸液并培養(yǎng),解除休眠獲得____________菌種。經(jīng)液體發(fā)酵,收集紅曲霉菌絲體,紅曲霉菌絲體與70%乙醇溶液混合,經(jīng)浸提、____________,獲得的上清液即為紅曲色素提取液。為進(jìn)一步提高紅曲色素得率,可將紅曲霉細(xì)胞進(jìn)行____________處理。
(2)紅曲色素包括紅色素、黃色素和橙黃色素等,紅色素在390nm、420nm和505nm波長(zhǎng)處均有較大吸收峰。用光電比色法測(cè)定紅曲色素提取液甲的紅色素含量時(shí),通常選用505nm波長(zhǎng)測(cè)定的原因是____________。測(cè)定時(shí)需用____________作空白對(duì)照。
(3)生產(chǎn)上提取紅曲色素后的殘?jiān)?,?jīng)__________處理后作為飼料添加劑或有機(jī)肥,這屬于廢棄物的無(wú)害化和__________處理。
(二)我國(guó)在新冠疫情方面取得了顯著的成效,但全球疫情形勢(shì)仍然非常嚴(yán)峻、尤其是病毒出現(xiàn)了新變異株——德?tīng)査?、奧密克戎,更是威脅著全人類(lèi)的生命健康。
(4)新冠病毒核酸定性檢測(cè)原理是:以新冠病毒的單鏈RNA為模板,利用__________酶合成DNA,經(jīng)PCR擴(kuò)增,然后在擴(kuò)增產(chǎn)物中加入特異的__________,如果檢測(cè)到特異的雜交分子則核酸檢測(cè)為陽(yáng)性。
(5)接種疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制備技術(shù)要點(diǎn)是:將腺病毒的復(fù)制基因敲除;以新冠病毒的__________基因?yàn)槟0搴铣傻腄NA插入腺病毒基因組,構(gòu)建重組腺病毒。重組腺病毒在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生新冠病毒抗原,從而引發(fā)特異性免疫反應(yīng)。在此過(guò)程中,腺病毒的作用是作為基因工程中目的基因的____________。將腺病毒復(fù)制基因敲除的目的是____________。
(6)單克隆抗體有望用于治療新冠肺炎。單克隆抗體的制備原理是:取免疫陽(yáng)性小鼠的____________細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞混合培養(yǎng),使其融合,最后篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。與植物組織培養(yǎng)相比,雜交瘤細(xì)胞擴(kuò)大培養(yǎng)需要特殊的成分,如胰島素和____________。
12.(2022·山東·高考真題)某種類(lèi)型的白血病由蛋白P引發(fā),蛋白UBC可使P被蛋白酶識(shí)別并降解,藥物A可通過(guò)影響這一過(guò)程對(duì)該病起到治療作用。為探索藥物A治療該病的機(jī)理,需構(gòu)建重組載體以獲得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P,F(xiàn)LAG是一種短肽,連接在P或P△的氨基端,使融合蛋白能與含有FLAG抗體的介質(zhì)結(jié)合,但不影響P或P△的功能。
(1)為構(gòu)建重組載體,需先設(shè)計(jì)引物,通過(guò)PCR特異性擴(kuò)增P基因。用于擴(kuò)增P基因的引物需滿足的條件是_______、為使PCR產(chǎn)物能被限制酶切割,需在引物上添加相應(yīng)的限制酶識(shí)別序列,該限制酶識(shí)別序列應(yīng)添加在引物的______(填“3'端”或“5'端”)。
(2)PCR擴(kuò)增得到的P基因經(jīng)酶切連接插入載體后,與編碼FLAG的序列形成一個(gè)融合基因,如圖甲所示,其中“ATGTGCA”為P基因編碼鏈起始序列。將該重組載體導(dǎo)入細(xì)胞后,融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確,翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確,但P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與P不同。據(jù)圖甲分析,出現(xiàn)該問(wèn)題的原因是______。修改擴(kuò)增P基因時(shí)使用的帶有EcoRⅠ識(shí)別序列的引物來(lái)解決該問(wèn)題,具體修改方案是______。

(3)融合蛋白表達(dá)成功后,將FLAG-P、FLAG-P△、藥物A和UBC按照?qǐng)D乙中的組合方式分成5組。各組樣品混勻后分別流經(jīng)含F(xiàn)LAG抗體的介質(zhì),分離出與介質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)并用UBC抗體檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果如圖丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC,由①②③組結(jié)果的差異推測(cè),藥物A的作用是______;由②④組或③⑤組的差異推測(cè),P△中缺失的特定序列的作用是______。

(4)根據(jù)以上結(jié)果推測(cè),藥物A治療該病的機(jī)理是______。

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