(1)上述滅活疫苗中的“滅活”是使新型冠狀病毒失去 ,但并不破壞該病毒的 。
(2)制備重組蛋白疫苗和腺病毒載體疫苗均需要獲取S蛋白基因,獲取過程是提取新型冠狀病毒總RNA,在 酶的作用下合成DNA,再采用PCR技術(shù)選擇性擴(kuò)增出S蛋白基因。PCR技術(shù)的前提是要有一段 ,以便根據(jù)這一序列設(shè)計(jì)出特異性的引物。
(3)腺病毒載體疫苗是將S蛋白基因重組到改造后的腺病毒內(nèi),導(dǎo)入人體,在體內(nèi)產(chǎn)生S蛋白,刺激人體產(chǎn)生相應(yīng)抗體。改造后的腺病毒載體應(yīng)具備的條件是 (答出兩點(diǎn)即可)。與重組蛋白疫苗相比,腺病毒載體疫苗的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在 。
(4)腺病毒載體疫苗注入人體后,其發(fā)揮作用的機(jī)理是

。2.基因工程抗體又稱重組抗體,是指利用重組DNA及蛋白質(zhì)工程技術(shù)對編碼抗體的基因按不同需要進(jìn)行加工改造和重新裝配,經(jīng)轉(zhuǎn)染適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞所表達(dá)的抗體分子。下圖為某研究所制備小鼠抗甲型肝炎病毒抗體的流程圖。回答下列問題。
(1)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),為保證目的基因與載體的正確連接,過程①最好選擇的限制酶是 。
(2)在重組質(zhì)粒中,目的基因首端的啟動(dòng)子能夠 ,從而驅(qū)動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄。除啟動(dòng)子之外,重組質(zhì)粒還應(yīng)該包含 等。
(3)為了篩選出導(dǎo)入目的基因的骨髓瘤細(xì)胞,可以在過程③的培養(yǎng)液中添加 ,過程③所獲得的細(xì)胞具有 的特點(diǎn)。
(4)臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),過程⑤提取的小鼠抗甲型肝炎病毒抗體具有外源性,容易被人體的免疫系統(tǒng)清除,從而導(dǎo)致其治療效果大大降低。下頁左上圖抗體中的A區(qū)是與抗原特異性結(jié)合的區(qū)域,B區(qū)是引起人體免疫反應(yīng)的區(qū)域。若要避免小鼠抗甲型肝炎病毒抗體被人體免疫系統(tǒng)清除,請?zhí)岢龊侠淼母脑焖悸贰?br>3.某研究小組從土壤中分離獲得能分解纖維素的細(xì)菌(A 菌),從 A 菌中提取出一種纖維素酶基因(CBHⅡ,長度為1.4 kbp)并進(jìn)行 PCR擴(kuò)增,然后與高效表達(dá)載體 pUT質(zhì)粒(長度約為 11.7 kbp)連接構(gòu)建成重組質(zhì)粒并導(dǎo)入 A 菌,從而獲得分解纖維素能力更強(qiáng)的工程菌(B菌)?；卮鹣铝袉栴}。
(1)采集土樣時(shí),可以選擇樹林中多年落葉形成的腐殖土,原因是 。采集到的樣品加無菌水稀釋后 (填“需要”或“不需要”)進(jìn)行滅菌處理。
(2)CBHⅡ基因兩端需添加相關(guān)酶切位點(diǎn)才能與圖1 所示的pUT質(zhì)粒連接,因此擴(kuò)增CBHⅡ基因時(shí)需在兩種引物上分別添加 序列和 序列。
圖1
(3)為了鑒定重組質(zhì)粒是否構(gòu)建成功,將重組質(zhì)粒導(dǎo)入A菌,并將其接種在含 的培養(yǎng)基中培養(yǎng),然后提取3個(gè)不同菌落的質(zhì)粒分別進(jìn)行雙酶切驗(yàn)證,將酶切片段和CBHⅡ基因分別進(jìn)行電泳,結(jié)果如圖2所示。據(jù)此分析,菌落 中成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒。
圖2
(4)為檢測B菌的纖維素分解能力,將含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的纖維素的培養(yǎng)基分為3組,一組接種B菌,一組不作處理,一組接種 ,在相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,測定培養(yǎng)基中纖維素含量,結(jié)果如圖3所示,說明
。
圖3
4.菊天牛是菊花的主要害蟲之一?？蒲腥藛T將抗蟲基因轉(zhuǎn)入菊花,培育出抗蟲菊花。下圖是獲得轉(zhuǎn)基因菊花的技術(shù)流程圖。請據(jù)圖回答下列問題。
注卡那霉素抗性基因(KanR)作為標(biāo)記基因,菊花葉片對卡那霉素高度敏感。
(1)質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體,其化學(xué)本質(zhì)是 ,基因工程的核心是 。
(2)將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌的目的是利用農(nóng)桿菌能夠 的特點(diǎn),使目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞中,并插入菊花細(xì)胞的 上,最終形成轉(zhuǎn)基因植株。生產(chǎn)上常將轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合種植,其目的是
。(3)若利用DNA分子雜交技術(shù)檢測轉(zhuǎn)基因菊花是否含有目的基因,應(yīng)該用 作為探針;用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因需根據(jù)基因兩端的部分堿基序列設(shè)計(jì)特異性引物,若其中一種引物共用了31個(gè),則目的基因最多擴(kuò)增了 次。
5.科學(xué)家利用基因編輯技術(shù)將抑癌基因ΔNp63α定點(diǎn)插入小鼠胰腺癌細(xì)胞中,以研究其在胰腺癌細(xì)胞中的作用。具體方法是設(shè)計(jì)特定的sgRNA序列,構(gòu)建Cas9-sgRNA質(zhì)粒(如圖甲所示),將其導(dǎo)入胰腺癌細(xì)胞并表達(dá);sgRNA能識別并結(jié)合胰腺癌細(xì)胞基因組DNA中的特定序列,引導(dǎo)Cas9蛋白對特定位點(diǎn)進(jìn)行剪切,使DNA雙鏈斷裂(如圖乙所示);攜帶ANPΔNp63α基因的供體質(zhì)粒與斷裂DNA的高度同源序列(同源臂)發(fā)生互換,從而將ANPΔNp63α基因定點(diǎn)插入胰腺癌細(xì)胞基因組中(如圖丙所示)?；卮鹣铝袉栴}。
甲
乙
丙
(1)圖甲所示的Cas9-sgRNA質(zhì)粒中,新霉素抗性基因的作用是 ,除去圖示結(jié)構(gòu)外,還應(yīng)有的結(jié)構(gòu)是 。
(2)Cas9蛋白可對特定的DNA序列切割,在功能上最接近于 酶。將Cas9-sgRNA質(zhì)粒和供體質(zhì)粒導(dǎo)入胰腺癌細(xì)胞的方法是 。
(3)若要檢測ΔNp63α基因是否已導(dǎo)入成功,可使用 技術(shù)。被ΔNp63α基因成功轉(zhuǎn)化的胰腺癌細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí),在細(xì)胞水平上可能發(fā)生的變化有 。
(4)在上述基因編輯過程中,下列核酸序列中應(yīng)已知堿基序列的有 。
A.sgRNA識別序列
B.同源臂1
C.同源臂2
D.CMV啟動(dòng)子
(5)此技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)基因工程之處在于
。6.生物柴油作為新型能源已經(jīng)成為世界上應(yīng)用廣泛、發(fā)展迅猛的可再生能源之一。研究人員利用基因工程的方法,將油料作物紫蘇的產(chǎn)油基因DGAT1與含有氨芐青霉素抗性基因的pMD克隆質(zhì)粒構(gòu)建pMD-DGAT1重組質(zhì)粒,然后導(dǎo)入大腸桿菌擴(kuò)大培養(yǎng);再提取出擴(kuò)增的pMD-DGAT1克隆質(zhì)粒,與pBI121空載體同時(shí)用XbaⅠ、BamH Ⅰ兩種限制酶酶切,構(gòu)建pBI121-DGAT1表達(dá)載體;最后將表達(dá)載體導(dǎo)入四尾柵藻獲得產(chǎn)油微藻,利用地?zé)釓U水培養(yǎng)產(chǎn)油微藻不僅能生產(chǎn)生物柴油,還能治理地?zé)釓U水?；卮鹣铝袉栴}。
(1)提取紫蘇組織細(xì)胞RNA經(jīng)過 得到cDNA,再利用PCR技術(shù)擴(kuò)增得到DGAT1基因。在PCR擴(kuò)增之前,需要對DGAT1基因進(jìn)行一次預(yù)變性的目的是 ;在擴(kuò)增DGAT1基因時(shí),需要根據(jù) 設(shè)計(jì)特異性引物序列。
(2)在配制培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基時(shí),要在培養(yǎng)基滅菌并冷卻到30 ℃左右后,加入用無菌水配制的適宜濃度的氨芐青霉素溶液,氨芐青霉素不能與培養(yǎng)基一同滅菌的原因可能是
。(3)將DGAT1基因插入pBI121空載體的啟動(dòng)子與終止子之間的目的是 。若用DGAT1基因探針檢測產(chǎn)油微藻,能檢測到細(xì)胞中的 ;判斷產(chǎn)油微藻細(xì)胞中DGAT1基因是否成功表達(dá),需要加入 進(jìn)行檢測。
(4)為檢測產(chǎn)油微藻對地?zé)釓U水的去污能力,研究人員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。
該實(shí)驗(yàn)不能說明產(chǎn)油微藻顯著提高了去污能力,請進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

。7.研究發(fā)現(xiàn),新型冠狀病毒外殼中的S蛋白具有很強(qiáng)的抗原性,可利用其制備單克隆抗體,制備流程如下圖所示,相關(guān)限制酶及其識別序列如下表所示。請分析回答下列問題。
(1)人體內(nèi)分泌抗體的細(xì)胞可來自 細(xì)胞的增殖分化。
(2)根據(jù)病毒的結(jié)構(gòu),圖中①過程常用 酶處理,完成②過程需要的酶是 。
(3)檢測④過程是否成功的方法是 ,⑥過程常用的方法是 。
(4)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增無限增殖調(diào)控基因時(shí),科研人員設(shè)計(jì)了如下一對引物(部分序列):
和
,其中下劃線部分序列的設(shè)計(jì)依據(jù)是 ,方框部分序列的設(shè)計(jì)目的是
。
(5)抗體可變區(qū)氨基酸的組成和排列順序可隨抗體結(jié)合抗原的特異性不同而有較大的變異,由于可變區(qū)中氨基酸的種類以及排列順序千變?nèi)f化,故可形成許多種具有不同結(jié)合抗原特異性的抗體。為克服鼠源單克隆抗體輸入人體后產(chǎn)生的免疫排斥反應(yīng),科研人員通過人工改造鼠源單克隆抗體獲得了嵌合抗體。分析下圖,你認(rèn)為最符合臨床要求的嵌合抗體是A~D中的 。嵌合抗體的研制屬于 這一技術(shù)范疇。
8.番茄果實(shí)后熟問題影響番茄的生產(chǎn)、加工和運(yùn)輸。ACC合成酶是番茄細(xì)胞合成乙烯的關(guān)鍵酶,科學(xué)家利用反義基因技術(shù)培育出了耐儲(chǔ)存、利于長途運(yùn)輸?shù)姆研缕贩N,具體做法是采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將攜帶有反義ACC合成酶基因的重組質(zhì)粒M導(dǎo)入番茄栽培品種中,經(jīng)過卡那霉素篩選后,獲得番茄新品種。反義基因是指人工合成出的一段與某種基因堿基序列相同的DNA,經(jīng)過人為操作使之在轉(zhuǎn)錄生成mRNA時(shí),模板鏈與原基因不同。回答下列問題。
(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法適用的植物種類是 。重組質(zhì)粒M中的抗性基因是 。
(2)有同學(xué)提出若要提取番茄中控制ACC合成酶的基因,只能利用成熟的番茄組織。你認(rèn)為他的說法是否有道理? 。作出判斷的依據(jù)是 。
(3)ACC合成酶基因在番茄細(xì)胞中表達(dá)的過程發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的 中。反義ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)后,檢測發(fā)現(xiàn)番茄果實(shí)中乙烯含量顯著降低,推測其機(jī)理最可能是

。
大題分析與表達(dá)練7 基因工程類大題突破
1.答案 (1)感染性 抗原結(jié)構(gòu)
(2)逆轉(zhuǎn)錄 已知S蛋白基因的核苷酸序列
(3)具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)、能自我復(fù)制(或具有標(biāo)記基因) 能夠持續(xù)表達(dá)抗原,免疫應(yīng)答持久
(4)腺病毒能夠?qū)蛋白基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中,并在受體細(xì)胞中表達(dá)出S蛋白,作為抗原引起人體的免疫應(yīng)答
解析 (1)由題干可知,滅活疫苗是用各種理化方法滅活病原微生物及其代謝物,使其逐漸喪失感染性。作為疫苗,要保留有抗原性,以激發(fā)體內(nèi)的特異性免疫,所以并不破壞該病毒的抗原結(jié)構(gòu)。
(2)遺傳信息從RNA傳遞到DNA的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄,需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化。PCR技術(shù)的前提條件是要有一段已知目的基因(S蛋白基因)的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列設(shè)計(jì)出特異性的引物。
(3)基因工程中載體應(yīng)具備的條件有能自我復(fù)制,有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn),具有標(biāo)記基因,能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,不影響受體細(xì)胞的生命活動(dòng)等。與重組蛋白疫苗相比,腺病毒載體疫苗的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在抗原基因在宿主細(xì)胞內(nèi)能持續(xù)表達(dá)出抗原(即S蛋白),腺病毒載體疫苗一次接種即可獲得長期免疫力,免疫應(yīng)答更持久。
(4)腺病毒載體疫苗注入人體后,其發(fā)揮作用的機(jī)理是重組腺病毒能夠?qū)蛋白基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中,并在受體細(xì)胞中通過轉(zhuǎn)錄、翻譯過程表達(dá)出S蛋白,作為抗原引起人體的免疫應(yīng)答。
2.答案 (1)EcRⅠ和BamHⅠ
(2)與RNA聚合酶識別并結(jié)合 終止子、目的基因、標(biāo)記基因(復(fù)制原點(diǎn))
(3)(適量的)青霉素 既能大量增殖,又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的特定抗體(抗甲型肝炎病毒抗體)
(4)采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對小鼠抗甲型肝炎病毒抗體上B區(qū)進(jìn)行改造,或替換成人體相應(yīng)抗體的B區(qū),進(jìn)而降低人體對該抗體的免疫排斥。
解析 (1)題圖中EcRⅤ會(huì)破壞目的基因,故不能用于切割目的基因,目的基因和載體共同含有的限制酶還有EcRⅠ和BamHⅠ,為了保證目的基因與載體的正確連接,應(yīng)該選擇EcRⅠ和BamHⅠ切割目的基因和載體。
(2)目的基因的啟動(dòng)子可以與RNA聚合酶識別并結(jié)合,驅(qū)動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄。重組質(zhì)粒應(yīng)該包含目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等。
(3)重組質(zhì)粒中含有青霉素抗性基因,故可以在過程③的培養(yǎng)液中添加青霉素,來篩選導(dǎo)入目的基因的骨髓瘤細(xì)胞。過程③所獲得的細(xì)胞是含有目的基因的骨髓瘤細(xì)胞,既能大量增殖,又能產(chǎn)生足夠數(shù)量的抗甲型肝炎病毒抗體。
(4)由于B區(qū)是引起人體免疫反應(yīng)的區(qū)域,若要避免小鼠抗甲型肝炎病毒抗體被人體免疫系統(tǒng)清除,可以采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對小鼠抗甲型肝炎病毒抗體上B區(qū)進(jìn)行改造,或替換成人體相應(yīng)抗體的B區(qū),進(jìn)而降低人體對該抗體的免疫排斥。
3.答案 (1)腐殖土中富含纖維素 不需要
(2)AGATCT GGTAACC
(3)抗生素N 2、3
(4)A菌 B菌分解纖維素的能力最強(qiáng)
解析 (1)在自然條件下篩選目的菌,應(yīng)在富含該菌種的環(huán)境中尋找,因腐殖土中富含纖維素,故欲從土壤中分離獲得能分解纖維素的細(xì)菌,應(yīng)選擇樹林中多年落葉形成的腐殖土;為避免目的菌被殺死,采集到的樣品加無菌水稀釋后不需要進(jìn)行滅菌處理。
(2)為保證目的基因能正常表達(dá),目的基因應(yīng)插入啟動(dòng)子和終止子之間,且應(yīng)至少保留一個(gè)標(biāo)記基因,故應(yīng)選擇BglⅡ和BstEⅡ進(jìn)行酶切,故擴(kuò)增CBHⅡ基因時(shí)需在兩種引物上分別添加AGATCT序列和GGTAACC序列。
(3)由于用BglⅡ和BstEⅡ進(jìn)行酶切后,抗生素M抗性基因被破壞,故為了鑒定重組質(zhì)粒是否構(gòu)建成功,將重組質(zhì)粒導(dǎo)入 A 菌,并將其接種在含抗生素N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)。由題圖可知,用BglⅡ和BstEⅡ進(jìn)行酶切后,該環(huán)狀DNA應(yīng)得到兩種長度的片段,而圖2中的2和3酶切片段有兩個(gè),符合題意,故據(jù)此推測,菌落2和3中成功導(dǎo)入了重組質(zhì)粒。
(4)本實(shí)驗(yàn)的目的為檢測 B菌的纖維素分解能力,則實(shí)驗(yàn)的自變量為菌種類型,因變量為纖維素的分解能力,可用纖維素的剩余量作為檢測指標(biāo),實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對照原則與單一變量原則,故將含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的纖維素的培養(yǎng)基分為3組(無關(guān)變量一致),一組接種B 菌,一組不作處理,一組接種A菌;由題圖3可知,對照組1的纖維素含量最高,B菌的纖維素含量最低,說明B菌分解纖維素的能力最強(qiáng)。
4.答案 (1)DNA 基因表達(dá)載體的構(gòu)建
(2)感染菊花細(xì)胞,并將Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞 染色體DNA 降低害蟲種群中抗性基因頻率的增長速率
(3)放射性同位素(或熒光分子)標(biāo)記的抗蟲基因 5
解析 (1)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子,其化學(xué)本質(zhì)是DNA,基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。
(2)根據(jù)農(nóng)桿菌能夠感染菊花細(xì)胞,且農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒中的T-DNA可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上的特點(diǎn),通常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。生產(chǎn)上常將轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合種植,其目的是降低害蟲種群中抗性基因頻率的增長速率。
(3)用放射性同位素標(biāo)記的抗蟲基因作為探針,用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因需根據(jù)基因兩端的部分堿基序列設(shè)計(jì)特異性引物,假設(shè)目的基因擴(kuò)增了n次,則需要引物的對數(shù)為2n-1,已知其中一種引物共用了31個(gè),則2n-1=31,n=5。
5.答案 (1)鑒別受體細(xì)胞中是否含有Cas9基因和sgRNA基因,從而將含Cas9基因和sgRNA基因的細(xì)胞篩選出來 終止子
(2)限制 顯微注射法
(3)PCR 細(xì)胞停止分裂,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,恢復(fù)(出現(xiàn))接觸抑制現(xiàn)象
(4)ABC
(5)可將目的基因定點(diǎn)插入所需位點(diǎn),而不是隨機(jī)插入
解析 (1)新霉素抗性基因作為標(biāo)記基因,其作用是便于鑒別受體細(xì)胞中是否含有Cas9基因和sgRNA基因,從而將含Cas9基因和sgRNA基因的細(xì)胞篩選出來。基因表達(dá)載體含有復(fù)制原點(diǎn)、啟動(dòng)子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因,圖甲基因表達(dá)載體中還應(yīng)添加終止子。
(2)Cas9蛋白能識別特定核苷酸序列并在特定位點(diǎn)剪切特定的堿基序列,使磷酸二酯鍵斷裂,由此可見,Cas9蛋白在功能上屬于限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)。經(jīng)常用顯微注射技術(shù)將重組質(zhì)粒導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞,因此將Cas9-sgRNA質(zhì)粒和供體質(zhì)粒導(dǎo)入胰腺癌細(xì)胞的方法是顯微注射法。
(3)檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞,可采用PCR等技術(shù)。在適宜的條件下進(jìn)行體外培養(yǎng),癌細(xì)胞能夠無限增殖。若抑癌基因ΔNp63α定點(diǎn)插入小鼠胰腺癌細(xì)胞中,被ΔNp63α基因成功轉(zhuǎn)化的胰腺癌細(xì)胞體外培養(yǎng)時(shí),細(xì)胞停止分裂,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生改變,恢復(fù)(出現(xiàn))接觸抑制現(xiàn)象。
(4)題述基因編輯技術(shù)中,sgRNA是根據(jù)靶基因設(shè)計(jì)的引導(dǎo)RNA,能準(zhǔn)確引導(dǎo)Cas9切割與sgRNA配對的靶基因DNA序列,堿基序列已知,A項(xiàng)符合題意。由于同源臂與靶基因的DNA正好配對,能將表達(dá)載體準(zhǔn)確地帶到靶基因的位置,所以堿基序列已知,B、C兩項(xiàng)符合題意。因?yàn)榛蛑袉?dòng)子的堿基序列不能被轉(zhuǎn)錄,所以由基因表達(dá)產(chǎn)物無法推知啟動(dòng)子堿基序列,D項(xiàng)不符合題意。
(5)與傳統(tǒng)的基因工程相比,運(yùn)用基因編輯技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因生物的顯著優(yōu)點(diǎn)是可將目的基因定點(diǎn)插入所需位點(diǎn),避免了因目的基因隨機(jī)插入受體細(xì)胞DNA引起的生物安全性問題。
6.答案 (1)逆轉(zhuǎn)錄 提高DGAT1基因的變性概率 DGAT1基因兩端的核苷酸(或堿基)序列
(2)高溫會(huì)破壞氨芐青霉素的結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致其失效
(3)保證DGAT1基因能在產(chǎn)油微藻細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄 DGAT1基因及其轉(zhuǎn)錄出的mRNA DGAT1抗體
(4)添加用地?zé)釓U水培養(yǎng)四尾柵藻的對照組,11 d后檢測總氮、總磷和氟化物的含量
解析 (1)以RNA為模板產(chǎn)生cDNA的過程是逆轉(zhuǎn)錄;在PCR擴(kuò)增之前,需要對DGAT1基因進(jìn)行一次預(yù)變性的目的是破壞其中可能存在的較難破壞的二級結(jié)構(gòu),提高DGAT1基因的變性概率;引物是與模板鏈互補(bǔ)的一段序列,在擴(kuò)增DGAT1基因時(shí),需要根據(jù)DGAT1基因兩端的核苷酸(或堿基)序列設(shè)計(jì)特異性引物序列。
(2)氨芐青霉素不耐高溫,高壓滅菌會(huì)破壞氨芐青霉素的結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致其失效。
(3)啟動(dòng)子與RNA聚合酶結(jié)合驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄發(fā)生,終止子可使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停下來,所以將DGAT1基因插入pBI121空載體的啟動(dòng)子與終止子之間的目的是保證DGAT1基因能在產(chǎn)油微藻細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄。DGAT1基因探針能與DGAT1基因及其轉(zhuǎn)錄出的mRNA形成雜交帶,所以可以檢測到DGAT1基因及其轉(zhuǎn)錄出的mRNA。檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)可用抗原—抗體雜交技術(shù),需要加入DGAT1抗體進(jìn)行檢測。
(4)實(shí)驗(yàn)缺少對照組,不能確定受體四尾柵藻本身有無去污能力,所以需要增加一組實(shí)驗(yàn),即添加用地?zé)釓U水培養(yǎng)四尾柵藻的對照組,11d后檢測總氮、總磷和氟化物的含量,如果11d后測得的總氮、總磷和氟化物的含量比培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)油微藻11d后的數(shù)據(jù)高,說明轉(zhuǎn)基因產(chǎn)油微藻有去污能力。
7.答案 (1)B細(xì)胞和記憶B
(2)蛋白 逆轉(zhuǎn)錄酶
(3)抗原—抗體雜交 顯微注射法
(4)介導(dǎo)序列兩端的部分DNA序列 使擴(kuò)增出的介導(dǎo)序列兩端含有限制酶EcRⅠ和BamHⅠ的識別序列
(5)D 蛋白質(zhì)工程
解析 (1)人體分泌抗體的細(xì)胞是漿細(xì)胞,漿細(xì)胞可來自B細(xì)胞或記憶B細(xì)胞的增殖分化。
(2)病毒只由蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)成,故步驟①為獲取新型冠狀病毒的RNA,可用蛋白酶處理病毒,使病毒的蛋白質(zhì)分解,最終可分離出病毒的RNA;②過程是逆轉(zhuǎn)錄,需要用到的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶。
(3)④表示翻譯得到新型冠狀病毒的S蛋白,翻譯的產(chǎn)物通常是蛋白質(zhì),為檢測④過程是否成功,常采用抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測:若出現(xiàn)雜交帶,則證明成功。⑥過程是把含有無限增殖的調(diào)控基因的基因表達(dá)載體導(dǎo)入細(xì)胞X(動(dòng)物細(xì)胞)中,常用的方法是顯微注射法。
(4)引物是根據(jù)已知核苷酸序列設(shè)計(jì)的,且一對引物應(yīng)分別從兩端開始,因此題中下劃線部分序列的設(shè)計(jì)依據(jù)是介導(dǎo)序列兩端的部分DNA序列;GAATTC是限制酶EcRⅠ的識別序列,而GGATCC是限制酶BamHⅠ的識別序列,因此方框部分序列的設(shè)計(jì)目的是使擴(kuò)增出的介導(dǎo)序列兩端含有限制酶EcRⅠ和BamHⅠ的識別序列。
(5)由題意可知,人—鼠嵌合抗體是保留了鼠源單克隆抗體的可變區(qū)和人抗體恒定區(qū)的抗體結(jié)構(gòu),因此符合條件的是D。蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(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),通過改造或合成基因,來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì),或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求,嵌合抗體的研制屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。
8.答案 (1)雙子葉植物和裸子植物 卡那霉素抗性基因
(2)否 控制ACC合成酶的基因幾乎存在于番茄的所有細(xì)胞中
(3)細(xì)胞核和核糖體 反義ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA可與ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA堿基互補(bǔ)配對結(jié)合,使ACC合成酶的合成受阻,導(dǎo)致乙烯的產(chǎn)生量下降
解析 (1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法適用的植物種類是雙子葉植物和裸子植物。由題干可知,重組質(zhì)粒M中的抗性基因是卡那霉素抗性基因。
(2)控制ACC合成酶的基因幾乎存在于番茄的所有細(xì)胞中,所以這名同學(xué)提出的說法沒有道理。
(3)ACC合成酶基因在番茄細(xì)胞中表達(dá)的過程包括基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯,發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞核和核糖體中。反義ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)后,反義ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA可與ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA堿基互補(bǔ)配對結(jié)合,使ACC合成酶的合成受阻,導(dǎo)致乙烯的產(chǎn)生量下降。限制酶
識別序列及酶切位點(diǎn)
BglⅡ
A↓GATCT
BstE Ⅱ
G↓GTAACC
SacⅠ
G↓AGCTC
MspⅠ
C↓CGG
BamH Ⅰ
G↓GATCC
檢測指標(biāo)
地?zé)釓U水
培養(yǎng)基
23.2
4.32
4.56
培養(yǎng)轉(zhuǎn)基
因產(chǎn)油微
藻11 d后
1.9
0.45
0.84
限制酶
識別序列和切割位點(diǎn)
EcRⅠ
G↓AATTC
BamHⅠ
G↓GATCC
BglⅡ
A↓GATCT
SalⅠ
G↓TCGAC

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