2026屆高考生物二輪精準復習:第18講+基因工程(專項訓練4大題型)(解析版)_第1頁
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2026屆高考生物二輪精準復習1/1第18講基因工程目錄01題型突破練【題型一】基因工程的基本工具 【題型二】基因工程的基本操作程序【題型三】PCR技術及其應用【題型四】蛋白質工程的原理和應用02重難創(chuàng)新練03真題實戰(zhàn)練題型一基因工程的基本工具1.[經(jīng)典題]質粒是基因工程最常用的運載體,下列有關質粒的說法,錯誤的是()A.質粒不僅存在于細菌中,某些病毒也具有B.質粒作為運載體時,應具有標記基因和一至多個限制酶切割位點C.質粒為小型環(huán)狀DNA分子,存在于擬核(區(qū))外的細胞質基質中D.質粒能夠在宿主細胞中穩(wěn)定保存。并在宿主細胞內復制【答案】A【解析】質粒存在于許多細菌以及酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子,病毒中沒有,A錯誤;質粒作為運載體應具有標記基因以便于目的基因的檢測,有一個或多個限制酶切點以便于和目的基因拼接,B正確;質粒為小型環(huán)狀DNA分子,主要存在于細菌擬核外的細胞質中,C正確;質粒能夠避免宿主細胞的酶切,從而穩(wěn)定保存,并能夠在宿主細胞內自主復制,D正確。2.在基因工程操作中限制酶是不可缺少的工具。下列關于限制酶的敘述錯誤的是(

)A.限制酶主要是從原核細胞中獲取的B.每一種限制酶只能識別特定的核苷酸序列C.限制酶的作用位點是相鄰核苷酸之間的氫鍵D.同一種限制酶切割不同的DNA分子可產(chǎn)生堿基互補配對的黏性末端【答案】C【解析】限制酶主要從原核細胞中分離純化而來,A正確;限制酶具有特異性,每一種限制酶只能識別雙鏈DNA分子中特定的核苷酸序列,并在特定的位點進行切割,B正確;限制酶的作用位點是相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵,C錯誤;同一種限制酶切割不同的DNA分子產(chǎn)生的黏性末端相同,因此產(chǎn)生的黏性末端能夠進行堿基互補配對,D正確。3.[經(jīng)典題]下表為4種限制酶的識別序列和切割位點(↓表示切割位點),下列敘述正確的是(

)限制酶1—↓GATC—限制酶2—CATG↓—限制酶3—G↓GATCC—限制酶4—GG↓CGCC—A.在使用限制酶的同時還需要解旋酶B.限制酶1和3切割DNA分子產(chǎn)生的黏性末端相同C.圖中限制酶的識別序列都由4個核苷酸組成D.限制酶4作用后產(chǎn)生的是平末端【答案】B【解析】限制酶能識別雙鏈DNA的特定核苷酸序列并在特定位點進行切割,在使用限制酶時,不需要解旋酶,A錯誤;限制酶1和3切割DNA分子,產(chǎn)生的黏性末端相同,均為GATC,B正確;限制酶3和4識別的序列分別是-GGATCC-和-GGCGCC-,均由6個核苷酸組成,C錯誤;限制酶4切割后產(chǎn)生的是黏性末端,D錯誤。4.[改編題]某DNA分子大小為4kb,用限制酶Ⅰ和Ⅱ進行充分酶切,酶切結果如圖所示。下列敘述錯誤的是()A.該DNA分子含有兩個游離的磷酸基團B.DNA分子上有1個酶Ⅰ的切割位點,3個酶Ⅱ的切割位點C.限制酶切割的化學鍵是磷酸二酯鍵D.酶Ⅰ和酶Ⅱ的識別序列一定不同,但可能產(chǎn)生相同的黏性末端【答案】A【解析】某DNA分子大小為4kb,用限制酶Ⅰ充分酶切后,只有4kb的條帶,說明該DNA分子是環(huán)狀DNA,不含游離的磷酸基團,A錯誤;從電泳圖看,酶Ⅰ單獨切割得到一條4kb條帶,說明DNA分子上有1個酶Ⅰ的切割位點,酶Ⅱ單獨切割得到2kb、1.5kb、0.5kb三條條帶,說明DNA分子上有3個酶Ⅱ的切割位點,B正確;限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂,C正確;從電泳圖看,限制酶Ⅰ和Ⅱ同時進行充分酶切,產(chǎn)生四條條帶,說明酶Ⅰ和酶Ⅱ的識別序列一定不同,但有可能產(chǎn)生相同的黏性末端,D正確。5.[經(jīng)典題]以下是幾種不同限制性內切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有關敘述,正確的是(

)A.以上DNA片段是由5種限制酶切割后產(chǎn)生的,切割產(chǎn)生①片段的限制酶識別序列由5個堿基對構成B.限制酶只存在于原核生物,作用的化學鍵為磷酸二酯鍵和氫鍵C.上述能進行連接的兩個黏性片段,其連接后形成的DNA分子是D.兩個③片段只能被EcoliDNA連接酶催化連接形成重組DNA【答案】C【解析】圖中①④是同一種限制酶切割形成的,因此以上DNA片段是由4種限制酶切割后產(chǎn)生的,切割產(chǎn)生①片段的限制酶,識別的堿基序列為-CTGCAG-,由6個堿基對構成,A錯誤;限制酶主要是從原核細胞中分離純化出來的,作用的化學鍵為磷酸二酯鍵,B錯誤;圖中①④具有相同的黏性末端,可被DNA連接酶連接形成DNA分子是,C正確;兩個③片段屬于平末端,只能被T4DNA連接酶催化連接形成重組DNA,D錯誤。題型二基因工程的基本操作程序6.[新情境]將具有抗腫瘤作用的細胞因子IFNγ基因連接到Egr-1基因啟動子上后,利用Egr-1基因啟動子的放射誘導性,在X射線等電離輻射誘導下,啟動Egr-1基因啟動子,進而誘導與其連接的IFNγ基因表達。這樣在腫瘤部位可以通過射線和IFNγ的雙重作用殺傷腫瘤細胞。圖示為重組質粒的構建過程,下列敘述正確的是()A.重組質粒上的Egr-1基因啟動子可以被腫瘤細胞核糖體識別B.通過PCR擴增cDNA進行30輪時,共需要消耗的引物數(shù)量為230個C.將外源IFNγ基因送入到腫瘤細胞的載體還可以是動物的病毒D.T4DNA連接酶能連接質粒和IFNγ基因雙鏈之間的氫鍵和磷酸二酯鍵【答案】C【解析】啟動子驅動遺傳信息轉錄,是RNA聚合酶識別和結合的位點,A錯誤;PCR擴增cDNA進行30輪時,產(chǎn)生了230個產(chǎn)物,每條新合成的鏈都要消耗一個引物,但產(chǎn)物中有兩條起始的模板鏈不含引物,故共需要消耗的引物數(shù)量為個,B錯誤;在基因工程中使用的載體除質粒外,還有噬菌體、動植物病毒等,故將外源IFNγ基因送入到腫瘤細胞的載體還可以是動物的病毒,C正確;T4DNA連接酶連接質粒和IFNγ基因間的磷酸二酯鍵,D錯誤。7.[經(jīng)典題]將熒光蛋白基因與目的基因連接后導入植物體細胞中,其表達產(chǎn)物既具有熒光蛋白的特性,又保持了目的基因表達產(chǎn)物的活性,因此可通過檢測熒光強度來檢測目的基因的表達水平。下列有關敘述錯誤的是()A.熒光蛋白可以用于檢測目的基因表達產(chǎn)物在植物體內的轉移和分布情況B.將熒光蛋白基因轉入葉綠體中可防止其逃逸到親緣關系較近的植物體內C.連接熒光蛋白基因和目的基因時,通常用同種限制酶對二者進行切割D.需要將熒光蛋白基因和目的基因分別連接在質粒中的不同啟動子后面【答案】D【解析】熒光蛋白基因與目的基因連接后導入植物體細胞中,其表達產(chǎn)物具有熒光蛋白的特性,可以通過檢測熒光強度來檢測目的基因表達產(chǎn)物的轉移和分布情況,A正確;將熒光蛋白基因轉入葉綠體中可防止其逃逸到親緣關系較近的植物體內,因為細胞質基因一般不會進入到花粉內,進而可以避免基因污染,B正確;使用同種限制酶切割熒光蛋白基因和目的基因,可以形成相同的末端,以便連接,C正確;需要將熒光蛋白基因和目的基因連接在相同的啟動子后面,進而可以保證目的基因和熒光蛋白基因都能進行表達,D錯誤。8.[改編題]某研究所的研究人員擬將生長激素基因通過質粒介導進入大腸桿菌細胞內,已知質粒中存在兩個抗性基因:A是抗鏈霉素基因,B是抗氨芐青霉素基因,目的基因要插入到基因B中,且大腸桿菌本身不帶有任何抗性基因。下列敘述正確的是(

)A.導入大腸桿菌的質粒一定為重組質粒B.抗生素抗性基因是目的基因表達的必要條件C.成功導入重組質粒的大腸桿菌可以在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長D.能在含鏈霉素的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌不一定符合生產(chǎn)要求【答案】D【解析】導入大腸桿菌的質??赡転橹亟M質粒,也可能為普通質粒,A錯誤;抗生素抗性基因是標記基因,是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細胞篩選出來,與目的基因表達無關,B錯誤;由于目的基因要插入到基因B中,即抗氨芐青霉素基因被破壞,即工程菌不能抗氨芐青霉素,因此成功導入重組質粒的大腸桿菌不能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長,C錯誤;能在含鏈霉素的培養(yǎng)基中生長的大腸桿菌可能含有重組質?;蚱胀ㄙ|粒,因此不一定符合生產(chǎn)要求,D正確。9.某基因表達載體構建過程中,需將目的基因1和目的基因2按照下圖所示導入整合區(qū)域。用四種產(chǎn)生的黏性末端各不相同的限制酶將目的基因1和目的基因2切割,先后插入ZS質粒時,最佳的限制酶使用方案是(

)A.①③ B.①④ C.②③ D.②④【答案】D【解析】若使用①③或①④,目的基因1兩端都是酶1切割產(chǎn)生的黏性末端,當將目的基因1和目的基因2先后插入ZS質粒時,目的基因1會因為兩端黏性末端相同而反向插入,AB錯誤;②中目的基因1一端是酶1切割產(chǎn)生的黏性末端,另一端是酶2切割產(chǎn)生的黏性末端;③中目的基因2一端是酶1切割產(chǎn)生的黏性末端,另一端是酶4切割產(chǎn)生的黏性末端。這樣將目的基因2插入ZS質粒時,可能會將目的基因1切除,C錯誤;若使用②④,目的基因1兩端分別是酶1和酶2切割產(chǎn)生的黏性末端,目的基因2兩端分別是酶3和酶4酶4切割產(chǎn)生的黏性末端。用不同的酶切割產(chǎn)生不同的黏性末端,這樣在將目的基因1和目的基因2先后插入ZS質粒時,目的基因不會反向插入,所以該方案可行,D正確。10.由于PCR擴增出的目的基因末端為平末端,且無合適的限制酶識別序列,需借助中間載體P將目的基因接入載體E,下圖為兩種載體的結構和相關限制酶的識別序列。下列敘述正確的是()A.選擇EcoRV或SmaI對載體P進行酶切,再用T4DNA連接酶連接目的基因和載體PB.為防止載體E自身環(huán)化,可選用XhoⅠ和PstⅠ對重組載體P和載體E進行酶切C.載體E中的a是終止密碼子序列,其作用是使轉錄在所需要的地方停下來D.若受體細胞表現(xiàn)出抗性基因的相應性狀,表明重組載體E成功導入受體細胞【答案】B【解析】由于載體E只有產(chǎn)生黏性末端的酶切位點,要使中間載體P接入載體E,同時防止載體E自身環(huán)化,需要用兩種限制酶分別切割載體E和中間載體P,據(jù)圖可知,中間載體P和載體E均含有XhoI和PstI酶識別序列,故可選用XhoI和PstI酶進行酶切,載體P的這兩種酶識別序列中含有EcoRV識別位點,并且其切割的為平末端,可以用于連接目的基因,SmaI酶雖然也能切割得到平末端,但是其識別位點沒有位于XhoI和PstI酶識別位點之間,故不能選擇其對中間載體P進行切割,連接平末端只能用T4DNA連接酶,A錯誤,B正確;載體E中的a是終止子序列,C錯誤;無論重組載體E是否構建成功,只要載體E導入了受體細胞都能表現(xiàn)出抗性基因的相應性狀,D錯誤。題型三PCR技術及其應用11.[新情境]RT-PCR是將RNA逆轉錄(RT)成cDNA(與mRNA互補的DNA單鏈)和聚合酶鏈式反應(PCR)相結合的技術,具體過程如圖所示,下列敘述正確的是()A.過程Ⅰ獲得cDNA的過程與DNA復制過程中堿基配對方式相同B.圖中A、B兩種引物在72°C時通過堿基互補配對結合到模板鏈C.圖中子鏈的合成均是以四種核糖核苷酸為原料從引物的一端開始的D.過程Ⅱ中,若進行6輪循環(huán),則共需要加入引物的數(shù)量為63個【答案】D【解析】過程I是逆轉錄過程,是以mRNA為模板合成cDNA,該過程的堿基配對方式為A-T、U-A、G-C、C-G,而DNA復制過程的堿基配對方式為A-T、T-A、G-C、C-G,二者堿基配對方式不完全相同,A錯誤;引物是通過堿基互補配對結合到模板鏈上的,該過程是在復性階段完成的,復性的溫度一般為55-60°C,而不是72°C,72°C是延伸階段的溫度,B錯誤;圖中子鏈的合成是以四種脫氧核糖核苷酸為原料,從引物的一端開始進行合成,C錯誤;過程Ⅱ中,若進行6輪循環(huán),最終產(chǎn)生的DNA單鏈數(shù)為26=64(條),新合成的子鏈數(shù)為63條,則進行6輪循環(huán),共需要加入引物的數(shù)量為63個,D正確。12.PCR技術的每輪循環(huán)可以分為變性、復性、延伸三步。引物與其模板鏈形成的雜合分子的解鏈溫度稱為引物的Tm值。下列敘述正確的是(

)A.引物與模板鏈的結合屬于延伸過程B.變性過程的溫度一般要低于復性過程C.復性過程的溫度應設置為略低于Tm值D.引物的Tm值越接近,引物之間越容易結合【答案】C【解析】PCR一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán),每次循環(huán)可以分為變性、復性和延伸三步,引物與模板鏈的結合屬于復性過程,A錯誤;變性過程的溫度一般要高于復性過程,變性的目的是使DNA解旋成為單鏈,B錯誤;題意顯示,引物與其模板鏈形成的雜合分子的解鏈溫度稱為引物的Tm值,復性過程的溫度應設置為略低于Tm值,否則會導致解螺旋發(fā)生,C正確;引物的Tm值越接近,引物之間越不容易結合,因為該溫度下氫鍵不容易形成,D錯誤。13.[新情境]雙脫氧測序法是第一代DNA測序方法。在4支試管中分別加入4種dNTP和少量的1種ddNTP進行PCR,再把PCR產(chǎn)物變性,利用電泳進行分離,根據(jù)結果確定特定堿基的位置。通過該方法測定并比較某疾病患者與對照個體DNA模板鏈的一段堿基序列,結果如圖所示。下列敘述錯誤的是(

)注:dNTP是PCR的四種原料;雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)有ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP四種;在DNA聚合酶作用下,ddNTP與dNTP競爭核苷酸鏈延長位點,以加入ddATP的體系為例:若配對的為ddATP,延伸終止;若配對的為dATP,繼續(xù)延伸。A.上述PCR反應體系中模板鏈需要足夠多 B.患者該段序列中某位點的堿基C突變?yōu)門C.5'-TAGTGCCCATC-3'為對照個體的一段序列 D.沿電泳方向,核苷酸鏈長度逐漸減小【答案】C【解析】在進行序列時,模板量的數(shù)量需要足夠多,以確保測序的準確性和可測性。如果模板DNA量不足,可能會導致測序結果不準確或無法進行,A正確;患者的測序結果為5'-CTACCTGTGAT-3',對照個體的測序結果為5'-CTACCCGTGAT-3',對比患者和對照個體的測序結果可知,患者該段序列中某位點的堿基C突變?yōu)門,B正確;依據(jù)雙脫氧測序法的原理,可以確定每個泳道中的條帶(DNA片段)的3'終端的堿基,如+ddATP的泳道中出現(xiàn)的條帶(DNA片段)的3'終端堿基就是A。另外由于每個片段的起始點相同,但終止點不同,因此可以通過比較片段的長度來確定DNA序列中每個位置上的堿基;圖示電泳方向為從上→下,即對應的DNA片段為長→短,則對應的DNA測序結果為3'→5',如對照個體的電泳結果最短的條帶為+ddCTP泳道組的條帶,則說明該DNA片段5'端第一個堿基為C;因此對照個體的測序結果為5'-CTACCCGTGAT-3',C錯誤;電泳時,產(chǎn)物的片段越大,遷移速率越慢,故據(jù)圖可知沿電泳方向,核苷酸鏈長度逐漸減小,D正確。14.關于“DNA片段的擴增及電泳鑒定”實驗,下列說法錯誤的是(

)A.PCR體系中G-C堿基對含量將影響使DNA解鏈的所需溫度B.實驗中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進行高壓滅菌處理C.擴增得到的PCR產(chǎn)物與凝膠載樣緩沖液混勻后需緩慢注入加樣孔以防樣品飄散D.待指示劑前沿遷移到達凝膠加樣孔邊緣時需停止電泳以防DNA跑出凝膠【答案】D【解析】G-C堿基對含有3個氫鍵,目的基因中G-C堿基對含量越多,使DNA解鏈的所需溫度越高,因此PCR體系中G-C堿基對含量將影響使DNA解鏈的所需溫度,A正確;PCR實驗使用到的器具和試劑如微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進行高壓滅菌處理,避免對實驗結果產(chǎn)生影響,B正確;將擴增得到的PCR產(chǎn)物與凝膠載樣緩沖液(內含指示劑)混合,再用微量移液器將混合液緩慢注入加樣孔,以防樣品飄散,C正確;待指示劑前沿遷移至凝膠邊緣時停止電泳,以防止樣品流失到緩沖液中,D錯誤。15.Sanger測序是一種用于確定DNA序列的經(jīng)典方法。核心原理是在DNA復制過程中引入一種特殊的化學物質——ddNTP來中斷DNA鏈的延伸。遵循堿基互補配對原則,ddNTP與dNTP均能結合在延伸的子鏈上,當ddNTP結合在子鏈上時,DNA合成終止。對得到的長短不一的DNA片段進行凝膠電泳,即可確定序列信息。其過程如下圖所示,下列說法錯誤的是()A.離心管中除加入圖中所示物質外,還需加入耐高溫的DNA聚合酶、含Mg2+B.ddNTP摻入子鏈導致DNA合成終止的原因是其3'端無-OH,無法形成磷酸二酯鍵C.根據(jù)電泳結果可知待測序列為5'-CGTGACGCTA-3'D.dNTP既可以作為DNA復制的原料,也可為DNA復制提供能量【答案】C【解析】PCR的原理是體外DNA復制,故離心管中應加入DNA聚合酶。PCR利用高溫解旋,故加入的應是耐高溫的DNA聚合酶,真核細胞和細菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此,PCR反應緩沖液中一般要添加Mg2+,A正確;據(jù)圖可知,ddNTP3'端無-OH,ddNTP摻入子鏈導致3'端無法與核苷酸的磷酸反應形成磷酸二酯鍵,從而導致DNA合成終止,B正確;電泳時,長鏈移動慢,離進樣孔近,短鏈移動快,離進樣孔遠。結合圖示可知,引物后面的序列為:5'-CGTGACGCTA-3',故待測序列為3'-GCACTGCGAT-5',C錯誤;據(jù)圖可知,dNTP含兩個高能鍵,這兩個鍵水解后釋放大量能量,供DNA復制用。dNTP水解后所得核苷酸中作為DNA復制的原料,D正確。題型四蛋白質工程的原理和應用16.[新情境]人工智能(AI)技術通過大數(shù)據(jù)分析、機器學習、深度學習等方法,為生物醫(yī)藥研究、藥物開發(fā)、臨床診斷和治療等帶來革命性的變化。下列關于AI技術在生物醫(yī)藥領域的應用,下列敘述錯誤的是()A.AI技術設計的某種蛋白質的氨基酸序列推導出的對應基因序列不唯一,且基因序列中不包含啟動子和終止子B.AI技術通過智能穿戴設備和移動應用程序可實時監(jiān)測患者的生理參數(shù),預測健康風險,并提供相應的診斷和治療建議C.AI技術對大量的基因組數(shù)據(jù)進行處理和分析,可以識別疾病相關的基因突變,為精準醫(yī)療提供支持D.AI技術對大量的蛋白質數(shù)據(jù)進行分析,能夠預測患者體內某些蛋白質的三維結構以便設計新藥物,該過程屬于蛋白質工程技術【答案】D【解析】密碼子具有簡并性,故AI技術設計的某種蛋白質的氨基酸序列推導出的對應基因序列不唯一,啟動子和終止子為非編碼區(qū),由氨基酸序列推理的基因序列中不包含啟動子和終止子,A正確;利用AI技術,通過智能穿戴設備和移動應用程序,能夠實時監(jiān)測患者的生理參數(shù),預測健康風險,并提供相應的診斷和治療建議,AI技術為臨床診斷和治療等方面帶來了革命性的變化,B正確;AI技術在基因組數(shù)據(jù)處理和分析中的應用,通過識別疾病相關的基因突變,為精準醫(yī)療的實現(xiàn)提供了強大的技術支持,C正確;蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規(guī)律及其生物功能的關系作為基礎,通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質進行改造,或制造一種新的蛋白質,利用AI技術設計新藥物,沒有對現(xiàn)有蛋白質進行改造,或制造一種新的蛋白質,不屬于蛋白質工程技術,D錯誤。17.科學家利用現(xiàn)代生物技術將小鼠單克隆抗體上結合抗原的區(qū)域“嫁接”到人的抗體上,獲得的人鼠嵌合抗體引起的免疫副作用顯著降低。制備人鼠嵌合抗體需要從根本上改造(

)A.小鼠單克隆抗體 B.抗體合成基因C.人體特異性抗體 D.編碼抗體的mRNA【答案】B【解析】對蛋白質分子的設計和改造是通過蛋白質工程來實現(xiàn)的。蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎,通過改造或合成基因,來改造現(xiàn)有蛋白質,或制造一種新的蛋白質,以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。人鼠嵌合抗體是自然界不存在的蛋白質,制備的方法主要是蛋白質工程,蛋白質工程從根本上就是改造或合成目的基因。ACD沒有涉及基因層面,ACD錯誤,B正確。18.天然β淀粉酶耐熱性差,不利于工業(yè)化應用。研究人員將某種天然β淀粉酶的第476位天冬氨酸替換為天冬酰胺后,其耐熱性明顯提升。下列敘述正確的是(

)A.該工程屬于蛋白質工程,其生產(chǎn)的蛋白質是自然界已有的蛋白質B.該改造首先要預期蛋白質功能,再設計蛋白質結構,這是因為結構與功能相適應C.該工程根據(jù)中心法則推斷出的新的天然β淀粉酶的脫氧核苷酸序列是唯一的D.該改造過程是在分子層次上進行的,要對天然β淀粉酶的氨基酸序列進行直接改造【答案】B【解析】蛋白質工程生產(chǎn)的是自然界中不存在的蛋白質,而不是自然界已有的蛋白質,A錯誤;蛋白質工程的基本途徑是從預期的蛋白質功能出發(fā),設計預期的蛋白質結構,因為蛋白質的結構決定其功能,所以要先預期功能再設計結構,B正確;由于密碼子具有簡并性,即一種氨基酸可能有多種密碼子對應,所以根據(jù)中心法則推斷出的新的天然β淀粉酶的脫氧核苷酸序列不是唯一的,C錯誤;蛋白質工程是在分子層次上進行的,但它不是對天然β淀粉酶的氨基酸序列進行直接改造,而是通過對基因的改造來實現(xiàn)對蛋白質的改造,D錯誤。19.AlphaFold是一個人工智能程序,它能通過深度學習技術來預測蛋白質的三維結構。經(jīng)過多輪的預測和調整后,AlphaFold最終生成一個高精度的三維模型。用AlphaFold研究蛋白質時不需要人為提供(

)A.氨基酸的種類 B.氨基酸的排列順序C.氨基酸的數(shù)量 D.氨基酸的組成元素【答案】D【解析】蛋白質工程的基本思路:從預期的蛋白功能出發(fā)→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸種類、數(shù)量、序列→找到并改變相應的脫氧核苷酸序列或合成新的基因→目的基因轉錄形成mRNA→mRNA翻譯形成多肽鏈→多肽鏈折疊形成具有三維結構的蛋白質→行使特定的生物功能,故用AlphaFold研究蛋白質時需要人為提供氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序,不需要人為提供氨基酸的組成元素,D不符合題意。20.[新情境]控制合成凝血因子Ⅷ的基因主要在肝臟中表達,A型血友病是凝血因子Ⅷ基因發(fā)生突變,導致凝血因子Ⅷ含量降低或功能異常所致。研究人員發(fā)現(xiàn),用絲氨酸替換凝血因子第309位的丙氨酸,可以增加凝血因子Ⅷ的分泌量,從而達到基因治療的目的。下列相關說法錯誤的是()A.對凝血因子Ⅷ的改造屬于蛋白質工程,需要在分子水平對基因進行操作B.基因工程和上述改造工程的相同點之一是均只能生產(chǎn)自然界存在的蛋白質C.進行基因治療時需要將改造后的凝血因子Ⅷ基因構建的表達載體導入患者肝細胞中D.通過選擇肝臟特異性啟動子,可以實現(xiàn)凝血因子Ⅷ基因只在肝細胞中特異性表達【答案】B【解析】分析題意,用絲氨酸替換凝血因子第309位的丙氨酸,可以增加凝血因子Ⅷ的分泌量,由此可知對凝血因子Ⅷ的改造屬于蛋白質工程,需要在分子水平對基因進行操作,A正確;對凝血因子Ⅷ的改造屬于蛋白質工程,該工程能生產(chǎn)自然界不存在的蛋白質,B錯誤;分析題意,控制合成凝血因子Ⅷ的基因主要在肝臟中表達,由此可知進行基因治療時需要將改造后的凝血因子Ⅷ基因構建的表達載體導入患者肝細胞中,C正確;選擇肝細胞特異性的啟動子,可使凝血因子Ⅷ基因表達嚴格限于肝細胞,D正確。1.(2025·云南曲靖·一模)酒精是高中生物學實驗中常用的化學試劑,在不同實驗中可能有不同的作用,下列敘述正確的是(

)A.“低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化”實驗中,酒精只能用來沖洗卡諾氏液B.“綠葉中色素的提取和分離”實驗中可用95%的酒精直接提取色素C.“DNA的粗提取與鑒定”實驗中,可用95%的酒精初步分離DNA和蛋白質D.“檢測生物組織中的脂肪”實驗中,常用50%的酒精使組織細胞相互分離【答案】C【解析】在“低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目的變化”實驗中,酒精有兩個作用,一是用卡諾氏液固定細胞形態(tài)后,用體積分數(shù)為95%的酒精沖洗2次,沖洗卡諾氏液;二是在解離步驟中,使用質量分數(shù)15%的鹽酸和體積分數(shù)95%的酒精1:1混合制成解離液進行解離,所以酒精不只是用來沖洗卡諾氏液,A錯誤;“綠葉中色素的提取和分離”實驗中,若用95%的酒精提取色素,需要加入適量的無水碳酸鈉,以除去酒精中的水分,才能提取色素,不能直接用95%的酒精提取,應該用無水乙醇直接提取色素,B錯誤;“DNA的粗提取與鑒定”實驗中,DNA不溶于95%的酒精,而蛋白質等雜質可溶于酒精,所以可用95%的冷卻酒精初步分離DNA和蛋白質,C正確;“檢測生物組織中的脂肪”實驗中,常用50%的酒精洗去浮色,而不是使組織細胞相互分離,D錯誤。2.(2025·福建廈門·一模)RT-PCR是將RNA逆轉錄(RT)成cDNA(與mRNA互補的DNA單鏈)和聚合酶鏈式反應(PCR)相結合的技術,具體過程如圖所示,下列敘述正確的是()A.過程Ⅰ獲得cDNA的過程與DNA復制過程中堿基配對方式相同B.圖中A、B兩種引物在72°C時通過堿基互補配對結合到模板鏈C.圖中子鏈的合成均是以四種核糖核苷酸為原料從引物的一端開始的D.過程Ⅱ中,若進行6輪循環(huán),則共需要加入引物的數(shù)量為63個【答案】D【解析】過程I是逆轉錄過程,是以mRNA為模板合成cDNA,該過程的堿基配對方式為A-T、U-A、G-C、C-G,而DNA復制過程的堿基配對方式為A-T、T-A、G-C、C-G,二者堿基配對方式不完全相同,A錯誤;引物是通過堿基互補配對結合到模板鏈上的,該過程是在復性階段完成的,復性的溫度一般為55-60°C,而不是72°C,72°C是延伸階段的溫度,B錯誤;圖中子鏈的合成是以四種脫氧核糖核苷酸為原料,從引物的一端開始進行合成,C錯誤;過程Ⅱ中,若進行6輪循環(huán),最終產(chǎn)生的DNA單鏈數(shù)為26=64(條),新合成的子鏈數(shù)為63條,則進行6輪循環(huán),共需要加入引物的數(shù)量為63個,D正確。3.(2025·廣東深圳·一模)為探究DNA片段P與O2蛋白結合的關鍵位點,研究者獲得片段P不同位點的突變體M1、M2和M3,用O2蛋白進行結合試驗,并用指示探針(帶熒光的片段P)等進行檢測,結果如圖。下列分析正確的是(

)注:“-”表示未添加,“+”表示添加,指示探針的濃度很低A.條帶1越寬說明O2蛋白與待測物的結合越強B.顯示條帶2就說明O2蛋白與P無法結合C.M1的突變位點幾乎不影響O2蛋白的結合D.M2和M3與O2蛋白的結合強度相同【答案】C【解析】泳道2與泳道1相比較,條帶2變窄,條帶2變寬,說明O2蛋白與指示探針結合,二者結合的越多,條帶1就會越寬,條帶2就會越窄,由于無熒光標記的蛋白P和突變體(M1、M2、M3)會競爭指示探針與O2蛋白結合,從而使條帶2變寬,條帶1變窄,且突變體與O2蛋白的結合能力越強,條帶1會越窄,條帶2越寬,所以顯示的條帶2的寬度說明了O2蛋白與P的結合能力,而并不是說,顯示條帶2就說明O2蛋白與P無法結合,AB錯誤;M1的電泳條帶與片段P的電泳條帶大體一致,說明了M1的突變位點幾乎不影響O2蛋白的結合,C正確;M2和M3的電泳條帶不同,說明其與O2蛋白的結合強度不同,D錯誤。4.(2025·湖北武漢·一模)PCR技術的每輪循環(huán)可以分為變性、復性、延伸三步。引物與其模板鏈形成的雜合分子的解鏈溫度稱為引物的Tm值。下列敘述正確的是(

)A.引物與模板鏈的結合屬于延伸過程B.變性過程的溫度一般要低于復性過程C.復性過程的溫度應設置為略低于Tm值D.引物的Tm值越接近,引物之間越容易結合【答案】C【解析】PCR一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán),每次循環(huán)可以分為變性、復性和延伸三步,引物與模板鏈的結合屬于復性過程,A錯誤;變性過程的溫度一般要高于復性過程,變性的目的是使DNA解旋成為單鏈,B錯誤;題意顯示,引物與其模板鏈形成的雜合分子的解鏈溫度稱為引物的Tm值,復性過程的溫度應設置為略低于Tm值,否則會導致解螺旋發(fā)生,C正確;引物的Tm值越接近,引物之間越不容易結合,因為該溫度下氫鍵不容易形成,D錯誤。5.(2025·山東菏澤·一模)肝臟是生物實驗中的常見材料。下列關于肝臟操作處理與目的不相符的是(

)A.在離心后肝臟研磨液的上清液中加入等量冷卻的酒精溶液——粗提取DNAB.向2mL過氧化氫溶液中滴入2滴肝臟研磨液——檢測過氧化氫酶的催化效率C.在25mL肝勻漿中滴入5滴HCl溶液后測pH——比較不同pH下酶的活性D.在2mL鮮肝提取液中先后加入雙縮脲試劑A液1mL和B液4滴——檢測蛋白質【答案】C【解析】由于DNA不溶于酒精溶液,而細胞中的某些蛋白質等雜質溶于酒精,因此在離心后肝臟研磨液的上清液中加入等量冷卻的酒精溶液可以粗提取DNA,A不符合題意;肝臟研磨液中含有過氧化氫酶,向2mL過氧化氫溶液中滴入2滴肝臟研磨液,可以檢測過氧化氫酶的催化效率,B不符合題意;在25mL肝勻漿中滴入5滴HCl溶液后測pH,只能測定該PH條件下酶的活性,而不能比較不同PH下酶的活性,C符合題意;鮮肝提取液中含有蛋白質,蛋白質的檢測試劑是雙縮脲試劑,因此在2mL鮮肝提取液中注入1mL雙縮脲試劑A液后滴入雙縮脲試劑B液可以檢測蛋白質,D不符合題意。6.(2025·四川巴中·一模)科學家發(fā)現(xiàn)一未知DNA分子,該DNA分子存在多種限制酶切位點。研究人員利用三種限制酶對該DNA分子進行不同的酶切處理,將處理后的DNA片段進行瓊脂糖凝膠電泳,結果如圖所示。據(jù)圖推斷,下列選項最可能為該DNA分子原始圖譜的是()A. B.C. D.【答案】D【解析】由選項A的圖可以看出,只有BglII,XhoI的酶切位點,不符合題意,A錯誤;由選項B圖可以看出,用HindIII切割產(chǎn)生的是6Kb和8Kb,不符合題意,B錯誤;由選項C圖可以看出,無HindIII的酶切位點,C錯誤;由選項D圖可以看出,被XhoI切割后產(chǎn)生了一個2Kb和14Kb的片段,被BglII切割后產(chǎn)生了一個6Kb和10Kb的片段,被HindIII切割后產(chǎn)生了一個16Kb的片段,XhoI+HindIII切割,產(chǎn)生一個2Kb和6Kb和8Kb的片段,D正確。7.(2025·新疆·一模)cDNA文庫是利用某一生物體特定發(fā)育時期細胞內的mRNA為模板,合成互補單鏈cDNA,再以單鏈cDNA為模板合成雙鏈cDNA,將這些雙鏈cDNA片段插入到適當?shù)妮d體中,再轉入宿主細胞所構建的文庫。從cDNA文庫中可篩選出所需要的目的基因片段。下列敘述不合理的是(

)A.構建cDNA文庫過程中需使用逆轉錄酶、限制酶和DNA聚合酶B.從不同組織細胞中提取的mRNA建立的cDNA文庫不完全相同C.通過定向改變cDNA序列進而改造蛋白質結構屬于蛋白質工程D.從cDNA文庫中篩選出的目的基因與真核生物中的原基因相同【答案】D【解析】mRNA為模板合成cDNA單鏈的過程需要逆轉錄酶;將雙鏈cDNA片段插入到適當?shù)妮d體時,需要用限制酶切割載體和cDNA,使它們產(chǎn)生相同的黏性末端或平末端,再用DNA連接酶連接;以單鏈cDNA為模板合成雙鏈cDNA的過程需要DNA聚合酶,A正確;由于基因的選擇性表達,不同組織細胞中表達的基因不完全相同,即轉錄出的mRNA不完全相同,所以從不同組織細胞中提取的mRNA建立的cDNA文庫也不完全相同,B正確;蛋白質工程的基本途徑是從預期的蛋白質功能出發(fā)→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列(基因),通過定向改變cDNA序列進而改造蛋白質結構屬于蛋白質工程的范疇,C正確;cDNA文庫中的基因是由mRNA逆轉錄形成的,由于真核生物基因中含有內含子,而轉錄形成的mRNA中不含內含子對應的序列,所以從cDNA文庫中篩選出的目的基因與真核生物中的原基因不相同,原基因中含有內含子序列,而cDNA中沒有,D錯誤。8.(2025·陜西西安·一模)下列關于“DNA的粗提取與鑒定”和“DNA片段的擴增及電泳鑒定”實驗的敘述,正確的是()A.在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構象有關B.鑒定DNA時,應將絲狀物直接加入到二苯胺試劑中進行沸水浴C.選用植物細胞提取DNA時,研磨后用濾紙進行過濾D.瓊脂糖凝膠加樣孔一端朝向電泳槽的正極【答案】A【解析】在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構象有關。凝膠的濃度越大,DNA分子越大,DNA分子的遷移速率越慢,DNA構象也影響遷移速率,A正確;鑒定DNA時,應先將絲狀物溶解在2mol/L的NaCI溶液中,再加入二苯胺試劑并進行沸水浴,B錯誤;選用植物細胞提取DNA時,研磨后用紗布進行過濾,C錯誤;DNA分子帶負電荷,在電場的作用下,向著與它所帶電荷相反的電極移動,故瓊脂糖凝膠加樣孔一端朝向電泳槽的負極,D錯誤。9.(2025·河北·一模)科學家為了探究光呼吸的關鍵基因——羥基丙酮酸還原酶編碼基因(NbHPRI基因)的表達模式,通過PCR擴增的手段克隆得到NbHPRI基因5'端上游的啟動子序列。通過構建融合表達載體并進行農桿菌遺傳轉化,獲得NbHPRI啟動子驅動的GUS基因的轉基因材料。染色結果表明,在本氏煙草的上胚軸、葉中均檢測到GUS信號,其中葉片的表達量較高。用到的質粒如圖所示,質粒的相關信息如表?;卮鹣铝袉栴}:啟動子無復制子pVS1oriV、ori終止子NOSterminator質粒大小10657bp原核抗性KanR(卡那霉素抗性)真核抗性HygR(潮霉素抗性)(1)研究表明,光呼吸的其中一個作用在于它可以消耗過剩的NADPH和ATP,據(jù)此推測,光照(填“過強”或“過弱”)時容易發(fā)生光呼吸。(2)啟動子的作用是,本實驗中PCR擴增時要根據(jù)設計引物。(3)構建基因的表達載體時,需要將啟動子連接在GUS基因的端,科學家利用限制性內切核酸酶PstI、EcoRI對pCAMBIA1391進行雙酶切,其優(yōu)點有。(4)GUS基因就是β-葡萄糖苷酸酶基因,以X-Gluc作為反應底物,可將X-Gluc水解生成藍色產(chǎn)物,所以GUS基因屬于表達載體中的,在分子水平,檢測GUS的方法為。(5)利用農桿菌轉化植物的原理是,可用基因煙草?!敬鸢浮?1)過強(2)作為RNA聚合酶識別并結合的位點,啟動轉錄NbHPRI基因5'端上游的啟動子序列(3)5'不同的限制酶產(chǎn)生不同的黏性末端,避免目的基因和載體自身環(huán)化,同時也能確保它們以正確的方向連接(4)標記基因抗原—抗體雜交法(5)農桿菌的T-DNA可以轉移并隨機插入到被侵染植物的染色體DNA中潮霉素【解析】(1)NADPH和ATP是光反應的產(chǎn)物,所以當光反應過強時,產(chǎn)生的NADPH和ATP過剩,此時光呼吸容易發(fā)生。(2)啟動子是RNA聚合酶識別并結合的位點,可啟動基因的轉錄。本實驗是為了探究NbHPRI基因5'端上游的啟動子的功能,所以需要根據(jù)NbHPRI基因5'端上游的啟動子序列設計引物進行PCR。(3)啟動子位于基因的5'端上游,所以獲得的啟動子序列需要連接在GUS基因的5'端,通過啟動GUS基因的表達,檢測啟動子的作用。利用雙酶切,可產(chǎn)生不同的黏性末端,從而避免目的基因和載體自身環(huán)化,同時也能確保它們以正確的方向連接。(4)GUS以X-Gluc作為反應底物,可將X-Gluc水解生成藍色產(chǎn)物,所以GUS基因是標記基因,便于篩選。根據(jù)抗原抗體特異性結合的原理,利用抗原—抗體雜交法檢測GUS基因是否表達了GUS。(5)農桿菌的T-DNA可以轉移并隨機插入到被侵染植物的染色體DNA中,所以可以利用農桿菌轉染植物。質粒中含有卡那霉素和潮霉素的抗性基因,其中,潮霉素抗性基因在真核生物中表達,由于煙草是真核生物,因此可利用潮霉素篩選轉基因煙草。10.(2025·山東菏澤·一模)北京紫眼果蠅(基因型hh)是從野生型紅眼果蠅(基因型HH)中分離出來的隱性突變體。對控制果蠅眼色的H、h基因進行了相關研究。F1、F2、F3、P1、P2、P3這六種引物及H基因結構如圖1所示。(1)為獲取h基因,以北京紫眼果蠅體細胞的總DNA作為,用圖1中F1、P1作為引物進行PCR,推測這對引物中與α鏈結合的引物堿基序列為5’--3'(寫出前6個堿基),擴增得到的DNA片段長度超過7000bp,說明北京紫眼的h基因是由于H基因中插入外來片段形成的。(2)根據(jù)圖1,運用PCR繼續(xù)探究突變位點在H基因上的大致位置,簡要寫出實驗思路:。(3)為驗證H基因突變是北京紫眼性狀產(chǎn)生的原因,運用UAS-GAL4轉基因體系將H基因導入北京紫眼果蠅中,流程如圖2。GAL4基因的表達產(chǎn)物是一種轉錄因子,UAS是一段特殊的具有調控功能的DNA片段。UAS上有GAL4蛋白的結合位點,只有當GAL4和UAS存在于同一個體時,GAL4才能激活與UAS相連接的下游基因的轉錄。①H基因在品系1、2中均不表達,只在兩個品系雜交的后代中表達,H基因應該插入到位點(填“a”、“b”或“c”)。②若受體中只有其中一條常染色體上導入一個外來基因,品系1和品系2雜交的F1代中紅眼果蠅所占比例為,F(xiàn)1代紅眼果蠅雌雄雜交得到的F2代中紅眼所占比例可能為?!敬鸢浮?1)模板GAACCT(2)分別用引物P1和F3、P2和F2、P3和F1,以北京紫眼果蠅體細胞的總DNA為模板進行PCR,在通過電泳檢測產(chǎn)物片段的長度(3)b1/4/25%1/2或9/16【解析】(1)為獲取h基因,PCR技術中,以北京紫眼果蠅體細胞的總DNA作為模板,以圖中的P1、P1作為引物進行PCR擴增,根據(jù)引物P1對應的α鏈的羥基端可推知,與α鏈結合的引物堿基序列為5'-GAACCT-3'。(2)由圖,結合題意可知,h基因是H基因中插入外來片段形成的,欲探究突變位點在H基因上的位置,可分別用引物P1和F3、P2和F2、P3和F1,以北京紫眼果蠅體細胞的全DNA為模板進行PCR,分段擴增出H基因的相關片段,再通過電泳檢測產(chǎn)物片段的長度,若出現(xiàn)長度與H基因的長度不同片段,即不是1200bp、2400bp、3785bp,則對應片段為H基因的突變位點。(3)①由題意可知,UAS上有GAL4蛋白的結合位點,只有當GAL4和UAS存在于同一個個體中時,GAL4才能激活與UAS相連接的下游基因的轉錄,H基因在品系1、2中均不表達,只在兩個品系雜交的后代中表達,則H基因應該插入到位點b,品系1、2的雜交后代同時含有GAL4和UAS,且b位點位于UAS的下游,才能正常表達。②若受體中只有其中一條常染色體上導入一個外來基因,在UAS-GAL4系統(tǒng)中,紅眼性狀表現(xiàn)需要GAL4和UAS同時存在于同一果蠅中才能激活H基因的表達。假設品系1攜帶GAL4基因,品系2攜帶UAS-H基因,則在F1代雜交中,同時獲得這兩部分的比例為1/2(GAL4)×1/2(UAS-H)=1/4。因此F?代中紅眼果蠅比例為1/4。若GAL4與UAS-H在一對同源染色體上(GAL4位于其中一條染色體上,UAS-H位于另一染色體上),則F1雜交產(chǎn)生的F2中紅眼為GAL4-UAS-H的概率為1/2,若GAL4與UAS-H位于非同源染色體上,要同時含有GAL4、UAS和H才能表現(xiàn)出紅眼,則雜交得到的F?代中紅眼GAL4-UAS-H比例為9/16。11.(2025·廣東汕頭·一模)成骨不全癥(OI)是一類病因復雜的遺傳性骨疾病,可由僅位于X染色體上的PLS3基因發(fā)生突變引起。研究人員對某一OI家系(下圖)進行研究,以探索該病的遺傳方式和致病機理。回答以下問題:(1)研究人員分別提?、?、Ⅱ3、Ⅲ1多種體細胞的mRNA,在酶作用下合成cDNA,之后利用特異性地對PLS3基因的cDNA進行PCR擴增,并對擴增產(chǎn)物進行電泳鑒定,結果如下圖a。(2)據(jù)圖a分析,成骨不全癥(OI)的遺傳方式為;若Ⅱ2、Ⅱ3計劃生二胎,在不考慮新發(fā)突變的情況下,二胎患OI的概率是。(3)臨床觀察發(fā)現(xiàn),Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者輕,原因可能是。采用抗原-抗體雜交技術對特定對象體細胞(多種)中的PLS3蛋白進行檢測,請補充圖b橫線處的相關信息,并在電泳圖中將對應的位置涂黑以證明該猜測正確?!敬鸢浮?1)逆轉錄PLS3基因的引物(2)伴X染色體顯性遺傳0(3)男性患者無正常PLS3基因,Ⅲ1為雜合子,未突變的PLS3基因能表達出正常的蛋白質【補充答案:男性患者無正常PLS3基因,Ⅲ1為雜合子,體細胞中的一條X染色體隨機失活導致部分細胞表達出正常的PLS3蛋白】【解析】(1)以RNA為模板合成DNA的過程稱為逆轉錄,需要逆轉錄酶催化,因此研究人員分別提取Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅲ1多種體細胞的mRNA,在逆轉錄酶作用下合成cDNA,若要擴增PLS3基因的cDNA,所設計的引物應與PLS3基因特定部位的堿基發(fā)生特異性結合,即利用PLS3基因的引物特異性地對PLS3基因的cDNA進行PCR擴增,并對擴增產(chǎn)物進行電泳鑒定。(2)已知該病由僅位于X染色體上的PLS3基因發(fā)生突變引起,Ⅱ2、Ⅱ3表型正常,電泳的條帶只有一條,而Ⅲ1電泳的條帶為兩條,且患病,因此該病致病基因為顯性致病基因,即遺傳方式為伴X顯性遺傳。由于Ⅱ2、Ⅱ3不攜帶致病基因,因此在不考慮新發(fā)突變的情況下,二胎個體均不會出現(xiàn)該致病基因,患OI的概率是0。(3)由于男性患者無正常PLS3基因,而Ⅲ1為雜合子,未突變的PLS3基因能表達出正常的蛋白質,因此Ⅲ1的患病程度比相同病因的男性患者輕。若上述推測是正確的,則含有正常PLS3蛋白的男性個體不含致病基因,因此表現(xiàn)為正常男性,而男患者由于只含有致病基因,因此只含異常的PLS3蛋白,而Ⅲ1為雜合子,即含有正常的PLS3基因,也含有突變的PLS3基因,因此即含有正常PLS3蛋白,也含有異常的PLS3蛋白,即電泳圖為

。12.(2024·湖南·一模)柑橘是廣受歡迎的水果之一,無核是其作為鮮食水果的優(yōu)良經(jīng)濟性狀之一。柑橘為雌雄同株植物。位于線粒體DNA上的雄性不育基因CMS使植株形成無核果實(傳粉受精后,種子不能正常發(fā)育導致無核)。位于染色體上的一等位基因R和r對育性起調控作用,其中R可以讓育性恢復使植株產(chǎn)生有核果實,r無此效應。研究人員通過設計特定的引物對不同品種的柑橘細胞的DNA進行PCR,然后檢測細胞中CMS和R基因的數(shù)量,結果如表所示。品種ABCDEFCMS+++———R+++—+++—注:“+”代表有此基因及數(shù)量,“—”代表無此基因。(1)CMS基因的遺傳(填“遵循”或“不遵循”)分離定律。利用PCR技術擴增CMS基因和R基因需要設計對引物。(2)表中所列的六個品種中結無核果實的是(填字母)。(3)等量品種C與品種D間行種植,隨機授粉。收獲C植株上所結的全部F1,理論上其體細胞中(填“有”或“無”)CMS基因,核基因型為。D植株上收獲的果實中,有核果實所占的比例為。(4)培育三倍體是獲得無核品種的另一條有效途徑,科研工作者以二倍體柑橘為母本,以四倍體柑橘為父本培育了57株三倍體柑橘。用分子標記技術對親本及子代群體進行PCR擴增及凝膠電泳,結果如下圖所示。若父本產(chǎn)生配子時染色體隨機組合,兩兩分離,則母本和父本的基因型分別為,理論上F1的基因型及比例為?!敬鸢浮?1)不遵循2(2)C(3)有Rr100%(4)aa、A1A2aaA1aa∶A2aa∶A1A2a∶aaa=2∶2∶1∶1【解析】(1)根據(jù)題意,CMS基因屬于細胞質基因,其遺傳不遵循分離定律。利用PCR技術擴增每個DNA片段一般都需要設計1對引物,CMS基因和基因的序列不同,因此需要設計2對引物。(2)結無核果實需要具有CMS基因且沒有基因,表中品種C線粒體上含有CMS基因,細胞核中無R基因,因此品種所結柑橘為無核果實。(3)品種C與品種間行種植,隨機傳粉。C植株收獲的種子所接受的花粉來自D植株,題表中品種D只有一個R基因,則另一個為r基因,即品種D含R和r花粉,卵細胞來自C植株,即核基因為r,線粒體基因也來自C植株,由于C植株的線粒體上有CMS基因,因此理論上C植株上所結的F1體細胞中都有CMS基因。收獲D植株上全部的F1,形成這些F1的卵細胞來自D植株,卵細胞的核基因型為1/2R和1/2r,即核基因型為Rr,線粒體基因類型與D植株相同,即無CMS基因,因此這些F1的表型全部為有核果實。(4)由四倍體父本的電泳條帶可知,其含有A1、A2和a基因,因此其基因型為A1A2a,同樣的分析方法,可知二倍體母本基因型為aa,二者雜交后代全為三倍體,由子代3號個體可以推知,其只含有a基因,因此子代3號個體基因型為aaa,由二倍體母本aa產(chǎn)生a配子,可以倒推,四倍體父本可以產(chǎn)生aa配子,因此推出父本基因型為A1A2aa。由題干可知,四倍體父本產(chǎn)生配子時染色體隨機組合兩兩分離,因此產(chǎn)生的配子基因型和比例為A1a:A2a:A1A2:aa=2:2:1:1,因此其與母本產(chǎn)生的a配子結合后的形成F1的基因型及比例為A1aa:A2aa:A1A2a:aaa=2:2:1:1。1.(2025·浙江·高考真題)3-磷酸甘油脫氫酶(GPD)是酵母細胞中甘油合成的關鍵酶。利用某假絲酵母菌株為材料,克隆具有高效催化效率的3-磷酸甘油脫氫酶的基因(Gpd)。采用的方案是:先通過第1次PCR擴增出該基因的中間部分,再通過第2次PCR分別擴增出該基因的兩側,經(jīng)拼接獲得完整基因的序列,如圖所示,回答下列問題:(1)分析不同物種的GPD蛋白序列,確定蛋白質上相同的氨基酸區(qū)段,依據(jù)這些氨基酸所對應的,確定DNA序列,進而設計1對引物。以該菌株基因組DNA為模板進行第1次PCR,利用凝膠電泳分離并純化DNA片段,進一步測定PCR產(chǎn)物的序列。在制備PCR反應體系時,每次用微量移液器吸取不同試劑前,需要確認或調整刻度和量程,還需要。(2)若在上述PCR擴增結果中,除獲得一條陽性條帶外,還出現(xiàn)了另外一條條帶,不可能的原因是__________。A.DNA模板被其他酵母細胞的基因組DNA污染B.每個引物與DNA模板存在2個配對結合位點C.在基因組中Gpd基因有2個拷貝D.在基因組中存在1個與Gpd基因序列高度相似的其他基因(3)為獲得完整的Gpd基因,分別用限制性核酸內切酶PstⅠ和SalⅠ單酶切基因組DNA后,各自用DNA連接酶連接形成環(huán)形DNA,再用苯酚-氯仿抽提除去雜質,最后加入沉淀環(huán)形DNA。根據(jù)第一次PCR產(chǎn)物測定獲得的序列,重新設計一對引物,以環(huán)形DNA為模板進行第二次PCR,最后進行測序。用于第二次PCR的一對引物,其序列應是DNA鏈上的(A.P1和P2

B.P3和P4C.P1和P4D.P2和P3)。根據(jù)測序結果拼接獲得完整的Gpd基因序列,其中的啟動子和終止子具有功能。(4)為確定克隆獲得的Gpd基因的準確性,可將獲得的基因序列與已建立的進行比對。將Gpd基因的編碼區(qū)與連接,構建重組質粒,再將重組質粒導入釀酒酵母細胞中,實現(xiàn)利用釀酒酵母高效合成甘油的目的。【答案】(1)密碼子/遺傳密碼瓊脂糖更換微量移液器的槍頭(2)C(3)冷的95%乙醇D調控(4)基因數(shù)據(jù)庫/序列數(shù)據(jù)庫表達載體【分析】基因工程技術的基本步驟:(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術擴增和人工合成。(2)基因表達載體的構建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子、復制原點和標記基因等。(3)將目的基因導入受體細胞:根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術;②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA-分子雜交技術;③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質一抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?!窘馕觥浚?)分析不同物種的GPD蛋白序列,確定蛋白質上相同的氨基酸區(qū)段,依據(jù)這些氨基酸所對應的密碼子,根據(jù)堿基互補配對,確定DNA序列,進而設計1對引物。可通過瓊脂糖凝膠電泳分離并純化目標DNA片段。在制備PCR反應體系時,每次用微量移液器吸取不同試劑前,需要更換微量移液器的槍頭,以避免交叉污染。(2)A、DNA模板被其他酵母細胞的基因組DNA污染,可能擴增出其他DNA,從而出現(xiàn)另外一條條帶,A錯誤;B、每個引物與DNA模板存在2個配對結合位點,從而擴增出不同的DNA片段,從而出現(xiàn)另外一條條帶,B錯誤;C、在基因組中Gpd基因有2個拷貝,擴增出的DNA是相同DNA,電泳時只會出現(xiàn)一個條帶,C正確;D、在基因組中存在1個與Gpd基因序列高度相似的其他基因,可能將相似的基因擴增出來,從而出現(xiàn)另外一條條帶,D錯誤。故選C。(3)DNA在冷的95%乙醇中溶解度較低,可通過將酶切后的DNA經(jīng)苯酚-氯仿抽提除去雜質,在加入冷的95%乙醇中沉淀,得到環(huán)形DNA。PCR過程中,子鏈的延伸方向為5'→3',結合圖示可知,應選擇P2和P3引物進行第二次擴增。啟動子可啟動轉錄,終止子可終止轉錄,即啟動子和終止子具有調控功能。(4)為確定克隆獲得的Gpd基因的準確性,可將獲得的基因序列與已建立的基因數(shù)據(jù)庫進行對比,若二者相同,則說明克隆獲得的Gpd基因準確。將Gpd基因的編碼區(qū)與表達載體連接,構建重組質粒,再將重組質粒導入釀酒酵母細胞中,使之進行表達,實現(xiàn)利用釀酒酵母高效合成甘油的目的。2.(2024·廣西·高考真題)M蛋白與“記憶”的形成密切相關??蒲腥藛T制備了M基因表達可控的實驗模型小鼠,主要制作流程見下圖,實驗模型小鼠通過特異性表達Cre重組酶來敲除兩個LoxP位點間的序列,同時利用體內表達的蛋白A激活誘導型T啟動子。利用融合綠色熒光蛋白基因的M基因(M-GFP)的表達,恢復小鼠自身被敲除的M基因功能,同時便于示蹤?;卮鹣铝袉栴}:注:基因型A/+指的是A基因被嵌合在細胞同源染色體中的一條,即可表示為Aa;兩端添加上LoxP位點的M基因稱為floxM。(1)在PCR擴增片段①和②時,通常會在所用引物的一端添加被限制酶識別的序列,該序列添加的位置位于引物(選填“3'端”或“5'端”)。在構建載體1時,為了阻斷A基因的表達,從轉錄水平考慮,連接的片段可以是;而從翻譯水平考慮,連接的片段可以是。為了鑒定載體2是否構建成功,需要限制酶切割載體后,再進行。(2)培養(yǎng)小鼠胚胎干細胞需定時更換培養(yǎng)液,其目的是(至少答2方面)。(3)為了快速高效繁育出含有4對基因(遵循自由組合定律)的實驗模型小鼠,應將培育出的基因型Cre/+A/+小鼠和M-GFP/+floxM/+小鼠分別與基因型floxM/floxM小鼠雜交,雜交獲得的子代,再進行一代雜交后最終獲得基因型為實驗模型小鼠。(4)為了實現(xiàn)M基因的表達可控,在實驗模型小鼠喂食時,可添加競爭性結合A蛋白的四環(huán)素,抑制T啟動子的活性。添加四環(huán)素與未添加相比,目的是?!敬鸢浮?1)5′端兩端包含loxP序列的終止子兩端包含loxP序列的可轉錄出終止密碼子相應的DNA序列電泳(2)清除代謝產(chǎn)物、提供營養(yǎng)物質、調節(jié)pH、維持滲透壓(3)cre/+A/+M-GFP/+floxM/floxM(4)添加四環(huán)素會競爭性結合A蛋白,無法激活T啟動子,導致M-GFP基因不能表達,從而不能恢復被敲除的M基因的功能;不添加四環(huán)素,A蛋白基因表達激活T啟動子,啟動M-GFP基因表達,從而恢復被敲除的M基因的功能。通過添加和不添加四環(huán)素的自身對照,增加實驗的準確性?!窘馕觥浚?)PCR擴增DNA時,子鏈的合成方向是5'→3',故應在引物的5'端添加被限制酶識別的序列。終止子:使轉錄在所需要的地方停下來,它位于基因的下游,也是一段有特殊序列結構的DNA片段。轉錄是以DNA為模板合成RNA的過程。從轉錄水平考慮為了阻斷A基因的表達,連接的片段可以是兩端包含LoxP序列的終止子。終止密碼子:蛋白質翻譯過程中終止肽鏈合成的mRNA上的三聯(lián)體堿基序列。從翻譯水平考慮為了阻斷A基因的表達,連接的片段可以是兩端包含LoxP序列的可轉錄出終止密碼子相應的DNA序列。為鑒定載體2是否構建成功,需利用限制酶切割載體后進行電泳,觀察是否出現(xiàn)預期大小的目標條帶。(2)細胞培養(yǎng)液需要定期更換,以便清除代謝物,防止細胞代謝物積累對細胞自身造成危害。此外,定期更換培養(yǎng)液還能維持細胞生存適宜的pH和滲透壓、確保細胞獲得充足的營養(yǎng),保證細胞的健康生長和繁殖。(3)實驗的目的是制備M基因表達可控的實驗模型小鼠,對M基因的控制是通過蛋白A激活誘導型T啟動子來調控的。為了便于追蹤,構建了帶綠色熒光蛋白基因的M基因,方便觀察M基因的表達情況,而自身所帶的M基因則需要被敲除,已知兩端添加LoxP位點的M基因可被Cre重組酶敲除,所以需要構建兩端添加了LoxP位點的M基因純合小鼠,相關基因型為foxM/1oxM。該小鼠體內需要有Cre重組酶來切除自身的M基因,同時還要有表達蛋白A的基因以及融合了綠色熒光蛋白基因的M基因來替換被敲除的M基因。綜上分析,需進行如下雜交:最終獲得基因型為cre/+A/+M-GFP/+floxM/floxM的實驗模型小鼠。(4)添加四環(huán)素與未添加相比,添加四環(huán)素會競爭性結合A蛋白,無法激活T啟動子,導致M-GFP基因不能表達,從而不能恢復被敲除的M基因的功能;不添加四環(huán)素,A蛋白基因表達激活T啟動子,啟動M-GFP基因表達,從而恢復被敲除的M基因的功能。通過添加和不添加四環(huán)素的自身對照,增加實驗的準確性。3.(2024·天津·高考真題)金黃色葡萄球菌(簡稱Sa)是人體重要致病細菌、不規(guī)范使用抗生素易出現(xiàn)多重抗藥性Sa。(1)Sa產(chǎn)生抗藥性可遺傳變異的來源有(至少答出2點)。(2)推測Sa產(chǎn)生頭孢霉素抗性與其R基因有關。為驗證該推測,以圖1中R基因的上、下游片段和質粒1構建質粒2,然后通過同源重組(質粒2中的上、下游片段分別與Sa基因組中R基因上、下游片段配對,并發(fā)生交換)敲除Sa的R基因。

①根據(jù)圖1信息,簡述質粒2的構建過程(需包含所選引物和限制酶):,然后回收上、下游片段,再與SacII酶切質粒1所得大片段連接,獲得質粒2。②用質粒2轉化臨床分離的具有頭孢霉素抗性、對氯霉素敏感的Sa,然后涂布在含的平板上,經(jīng)培養(yǎng)獲得含質粒2的Sa單菌落。③將②獲得的單菌落多次傳代以增加同源重組敲除R基因的幾率,隨后稀釋涂布在含的平板上,篩選并獲得不再含有質粒2的菌落。從這些菌落分別挑取少許菌體,依次接種到含的平板上,若無法增殖,則對應菌落中細菌的R基因疑似被敲除。④以③獲得的菌株基因組為模板,采用不同引物組合進行PCR擴增,電泳檢測結果如圖2,表明R基因已被敲除的是。

【答案】(1)基因突變、基因重組、表觀遺傳等(2)采用引物1和4進行PCR擴增(或采用引物1和3以及引物2和4分別進行PCR擴增),用SacⅡ和EcoRⅠ對PCR產(chǎn)物進行酶切氯霉素(或氯霉素+頭孢霉素)脫水四環(huán)素頭孢霉素D【解析】(1)Sa為原核生物產(chǎn)生抗藥性可遺傳變異的來源有基因突變、基因重組、表觀遺傳等。(2)①由圖1可知,質粒2上依次接有SacⅡ、EcoRⅠ、SacⅡ三個酶切位點,而質粒1上只有SacⅡ酶切位點,R基因的上下游依次含有SacⅡ、EcoRⅠ、EcoRⅠ、SacⅡ酶切位點,若要構建質粒2,可以采用引物1和4進行PCR擴增可得到整個R基因,以及上下游片段(或采用引物1和3以及引物2和4分別進行PCR擴增),用SacⅡ和EcoRⅠ對PCR產(chǎn)物進行酶切,然后回收上、下游片段,再與SacII酶切質粒1所得大片段連接,獲得質粒2。②用質粒2轉化臨床分離的具有頭孢霉素抗性、對氯霉素敏感的Sa,因為重組的質粒2上含有氯霉素抗性基因,所以可以將重組后的含質粒2的菌落涂布在含氯霉素(或氯霉素+頭孢霉素)的平板上,能生存下來的菌落就是,含質粒2的Sa單菌落。③推測Sa產(chǎn)生頭孢霉素抗性與其R基因有關。為驗證該推測需要敲除R基因,因為質粒2上含有Y可被脫水四環(huán)素又到表達的Sa致死基因,所以將②獲得的單菌落多次傳代以增加同源重組敲除R基因的幾率,隨后稀釋涂布在含脫水四環(huán)素的平板上,可誘導R基因死亡,若無法增殖,則對應菌落中細菌的R基因疑似被敲除。④以③獲得的菌株基因組為模板,采用不同引物組合進行PCR擴增,電泳檢測結果如圖2,表明R基因已被敲除的是D組,由圖1可知,R基因兩側含有的引物為2和3,所以擴增后含有引物2或3,或者2和3的可能含有R基因,所以表明R基因已被敲除的是D組。4.(2024·福建·高考真題)病毒感染初期,機體會分泌干擾素并作用于細胞受體IFNAR來應對感染。麻疹是由麻疹病毒感染引起的急性傳染病。已知人白細胞分化抗原46(hCD46)是麻疹病毒入侵細胞的主要受體,小鼠沒有該受體,科研人員構建hCD46轉基因小鼠用于相關研究,部分流程如圖所示。回答下列問題:(1)利用PCR技術獲取目的基因hCD46,復性溫度下發(fā)生的擴增過程是。(2)將hCD46接入質粒應選用的限制酶組合是。為提高轉基因效率,同時避免標記基因進入胚胎體內,應選用限制酶組合將重組質粒變?yōu)榫€性DNA。(3)為獲取大量胚胎用于移植,可用激素處理小鼠a,使其。將胚胎移植到小鼠c的子宮中,應選用桑葚胚的原因是。(4)利用PCR技術對子代小鼠進行hCD46基因檢測,應設置不加DNA模板的對照組,目的是。(5)若能進一步構建既表達hCD46受體又敲除IFNAR基因的小鼠,則該小鼠對麻疹病毒具有高易感性,原因是。【答案】(1)兩種引物分別與含hCD46基因的兩條模板鏈結合(2)EcoRⅠ和NotIAgeⅠ和HindⅢ(3)超數(shù)排卵桑葚胚易于在小鼠子宮著床(4)排除PCR體系中外源DNA的污染(5)該小鼠能被麻疹病毒感染,且干擾素無法作用于IFNAR以應對感染【分析】PCR是聚合酶鏈式反應的縮寫。PCR是一項在生物體外復制特定DNA片段的核酸合成技術。通過這一技術,可以獲取大量的目的基因。PCR擴增反應需要兩種引物、模板DNA、原料(4種脫氧核苷酸)、酶(耐高溫的DNA聚合酶)。PCR反應過程是:變性→復性→延伸?!窘馕觥浚?)利用PCR技術獲取目的基因hCD46,復性溫度下發(fā)生的變化是兩種引物分別與解開的兩條模板鏈進行堿基互補配對,為子鏈的延伸做準備,即表現(xiàn)為兩種引物分別與含hCD46基因的兩條模板鏈結合(2)結合圖示可知,質粒中以及目的基因的兩端含有限制酶EcoRⅠ和NotI的識別序列,且這兩個序列位于啟動子和終止子之間,因此,將hCD46接入質粒應選用的限制酶組合是EcoRⅠ和NotI。為提高轉基因效率,同時避免標記基因進入胚胎體內,應選用AgeⅠ和HindⅢ限制酶組合將重組質粒變?yōu)榫€性DNA,因為這兩種限制酶可以將重組質粒分為含目的基因的片段和含有標記基因的片段。(3)為獲取大量胚胎用于移植,可用激素處理小鼠a,使其超數(shù)排卵,為獲取大量的供體胚胎做準備。將胚胎移植到小鼠c的子宮中,通常選用桑葚胚的原因是因為桑葚胚易于在小鼠子宮著床,進而可以提高胚胎的存活率。(4)利用PCR技術對子代小鼠進行hCD46基因檢測,應設置不加DNA模板的對照組作為空白對照,這樣可以排除PCR體系中外源DNA的污染,提高實驗結果的可信度。(5)若能進一步構建既表達hCD46受體又敲除IFNAR基因的小鼠,則該轉基因小鼠能接受抗原刺激,進而機體會分泌干擾素,但干擾素無法與相應的受體結合,因為轉基因小鼠的受體IFNAR無法表達,因而干擾素無法起作用,因此,該小鼠對麻疹病毒具有高易感性。5.(2024·海南·高考真題)釀酒酵母是重要的發(fā)酵菌種,廣泛應用于釀酒、食品加工及生物燃料生產(chǎn)等。研究人員對釀酒酵母菌株A進行基因工程改造以提高發(fā)酵中的乙醇產(chǎn)量?;卮鹣铝袉栴}:(1)釀酒酵母在有氧和無氧的條件下都能生存,屬于微生物,在無氧條件下能進行發(fā)酵,可用于制作果酒等。(2)傳統(tǒng)發(fā)酵中,新鮮水果不接種釀酒酵母也能制備果酒,原因是。(3)工業(yè)上常采用單一菌種發(fā)酵生產(chǎn)食品。菌株A存在于環(huán)境中,實驗室獲得該單一菌種的分離方法有和。(4)菌株A含有1個FLO基因,其表達的FLO蛋白可提高發(fā)酵中乙醇產(chǎn)量,且FLO蛋白量與乙醇產(chǎn)量成正相關,研究人員基于菌株A構建得到菌株B、C、D(如圖)。該實驗中,構建菌株B的目的是,預期菌株A、B、C、D發(fā)酵中乙醇產(chǎn)量的高低為。(5)菌株A中,X和Y基因的表達均可以提高發(fā)酵中乙醇產(chǎn)量。研究人員將X和Y基因融合在一起,構建了XY融合基因能表達的菌株E(如圖),其在發(fā)酵中具有更高的乙醇產(chǎn)量。菌株E中無單獨的X和Y基因,且其他基因未被破壞。簡要寫出由菌株A到菌株E的構建思路?!敬鸢浮?1)異養(yǎng)兼性厭氧酒精(2)新鮮水果表皮附著酵母菌(3)平板劃線法稀釋涂布平板法(4)作為空白對照組,排除基因表達載體對乙醇產(chǎn)量的影響菌株C>菌株A=菌株B>菌株D(5)從菌株A獲得X、Y基因,使用4種引物分別擴增X、Y基因,其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互補配對,可形成具有重疊鏈的PCR產(chǎn)物,接著利用融合PCR技術構建融合基因,再將獲得的融合基因構建基因表達載體,將基因表達載體導入菌株,進行目的基因檢測與鑒定,最終獲得菌株E?!痉治觥拷湍妇羌嫘詤捬蹙?,在無氧條件下進行酒精發(fā)酵;醋酸菌是好氧細菌,當氧氣、糖源都充足時,能將糖分分解成醋酸,當缺少糖源時,則將乙醇轉化為乙醛,再將乙醛變成醋酸。【解析】(1)釀酒酵母在有氧和無氧的條件下都能生存,屬于異養(yǎng)兼性厭氧型微生物,在無氧條件下能進行酒精發(fā)酵,因此常用于制作果酒。(2)傳統(tǒng)發(fā)酵中,新鮮水果不接種釀酒酵母也能制備果酒,因為新鮮水果表面附著著酵母菌。(3)實驗室獲得該單一菌種的分離方法有稀釋涂布平板法和平板劃線法,稀釋涂布平板法中,經(jīng)過一定的稀釋后將菌液涂布在固體培養(yǎng)基上,可以獲得單菌落;平板劃線法是在無菌平板表面進行連續(xù)劃線,微生物細胞數(shù)量將隨著劃線次數(shù)的增加而減少,并逐步分散開來,經(jīng)多次劃線培養(yǎng)后,可在平板表面得到單菌落。(4)菌株B導入不含F(xiàn)LO基因的表達載體作為空白對照組,可以排除表達載體對乙醇產(chǎn)量結果的影響,根據(jù)題干可知,F(xiàn)LO基因表達的FLO蛋白可提高發(fā)酵中乙醇產(chǎn)量,且FLO蛋白量與乙醇產(chǎn)量成正相關,F(xiàn)LO基因數(shù):菌株C>菌株B>菌株D,所以乙醇產(chǎn)量:菌株C>菌株A=菌株B>菌株D。(5)菌株E中無單獨的X和Y基因,菌株A含有X和Y基因,需要先利用限制酶從菌株A獲得X、Y基因,使用4種引物分別擴增X、Y基因,其中X基因后端和Y基因前端的引物末端部分序列互補配對,可形成具有重疊鏈的PCR產(chǎn)物,利用融合PCR技術構建融合基因,再將獲得的融合基因構建基因表達載體,將基因表達載體導入菌株,進行目的基因檢測與鑒定,最終獲得菌株E。6.(2024·江蘇·高考真題)為了高效純化超氧化物歧化酶(SOD),科研人員將ELP50片段插入pET-SOD構建重組質粒pET-SOD-ELP50,以融合表達SOD-ELP50蛋白,過程如圖1。其中,ELP50是由人工合成的DNA片段,序列為:限制酶a識別序列-(GTTCCTGGTGTTGGC)50-限制酶b識別序列,50為重復次數(shù)。請回答下列問題:(1)步驟①雙酶切時,需使用的限制酶a和限制酶b分別是。(2)步驟②轉化時,科研人員常用處理大腸桿菌,使細胞處于感受態(tài);轉化后的大腸桿菌采用含有的培養(yǎng)基進行篩選。用PCR技術篩選成功導入pET-SOD-ELP50的大腸桿菌,應選用的一對引物是。(3)步驟③大腸桿菌中RNA聚合酶與結合,驅動轉錄,翻譯SOD-ELP50蛋白。已知蛋白質中氨基酸殘基的平均相對分子質量約為0.11kDa,將表達的蛋白先進行凝膠電泳,然后用

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