2023新課標版生物高考第二輪復習-專題25基因工程與蛋白質工程

2023新課標版生物高考第二輪復習第十單元現(xiàn)代生物科技專題

專題25基因工程與蛋白質工程

局）頻考點考點1基因工程的工具與操作該考點中基礎部分訓練內容為基因工程的基本工具及基本操作，綜合部分常以基因工程產(chǎn)品為信息載體,考查利用基因工程原理及操作方法解決實際問題。限時100分鐘，正答率:/12?；A（2021全國甲,38,15分）PCR技術可用于臨床的病原菌檢測。為檢測病人是否感染了某種病原菌,醫(yī)生進行了相關操作:①分析PCR擴增結果;②從病人組織樣本中提取DNA;③利用PCR擴增DNA片段;④采集病人組織樣本。回答下列問題：（1）若要得到正確的檢測結果，正確的操作順序應該是（用數(shù)字序號表示）。（2）操作③中使用的酶是。PCR中的每次循環(huán)可分為變性、復性、三步，其中復性的結果是.（3）為了做出正確的診斷,PCR所用的引物應該能與特異性結合。（4）PCR（多聚酶鏈式反應）技術是指.該技術目前被廣泛地應用于疾病診斷等方面。答案 （1）④②③①（2）DNA聚合酶延伸引物通過堿基互補配對與單鏈DNA結合（3）病原菌DNA（4）在生物體外大量快速擴增特定DNA片段的技術（2018全國I,38,15分）回答下列問題：（1）博耶（H.Boyer）和科恩（S.Cohen）將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質粒重組后導入大腸桿菌細胞中進行了表達。該研究除證明了質?？梢宰鳛檩d體外,還證明了（答出兩點即可）。（2）體外重組的質?？赏ㄟ^Ca‘參與的方法導入大腸桿菌細胞;而體外重組的噬菌體DNA通常需與組裝成完整噬菌體后,才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導入宿主細胞。在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中，可作為重組噬菌體宿主細胞的是。（3）真核生物基因（目的基因）在大腸桿菌細胞內表達時，表達出的蛋白質可能會被降解。為防止蛋白質被降解,在實驗中應選用的大腸桿菌作為受體細胞,在蛋白質純化的過程中應添加的抑制劑。答案 （1）體外重組的質?？梢赃M入受體細胞;真核生物基因可在原核細胞中表達（2）轉化外殼蛋白（或答噬菌體蛋白）細菌（3）蛋白酶缺陷型蛋白酶（2017全國I,38,15分）真核生物基因中通常有內含子,而原核生物基因中沒有,原核生物沒有真核生物所具有的切除內含子對應的RNA序列的機制。已知在人體中基因A（有內含子）可以表達出某種特定蛋白（簡稱蛋白A）o回答下列問題：（1）某同學從人的基因組文庫中獲得了基因A,以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A,其原因是—（2）若用家蠶作為表達基因A的受體,在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中,不選用作為載體，其原因是.（3）若要高效地獲得蛋白A,可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比,大腸桿菌具有（答出兩點即可）等優(yōu)點。

(4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A,可用的檢測物質是(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。(5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗為證明DNA是遺傳物質作出了重要貢獻,也可以說是基因工程的先導,如果說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。答案(1)基因A有內含子,在大腸桿菌中,其初始轉錄產(chǎn)物中與內含子對應的RNA序列不能被切除,無法表達出蛋白A(2)噬菌體噬菌體的宿主是細菌，而不是家蠶(3)繁殖快、容易培養(yǎng)(4)蛋白A的抗體(5)DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體(2017全國山,38,15分)編碼蛋白甲的DNA序列(序列甲)由A、B、C、D、E五個片段組成，編碼蛋白乙和丙的序列由序列甲的部分片段組成,如圖1所示。LkllOIslfPIAlBklDlEl甲乙丙和LkllOIslfPIAlBklDlEl甲乙丙和培養(yǎng)時間圖2回答下列問題：(1)現(xiàn)要通過基因工程的方法獲得蛋白乙,若在啟動子的下游直接接上編碼蛋白乙的DNA序列(TTCGCTTCT……CAGGAAGGA),則所構建的表達載體轉入宿主細胞后不能翻譯出蛋白乙,原因是.(2)某同學在用PCR技術獲取DNA片段B或D的過程中,在PCR反應體系中加入了DNA聚合酶、引物等,還加入了序列甲作為，加入了作為合成DNA的原料。(3)現(xiàn)通過基因工程方法獲得了甲、乙、丙三種蛋白，要鑒定這三種蛋白是否具有刺激T淋巴細胞增殖的作用,某同學做了如下實驗:將一定量的含T淋巴細胞的培養(yǎng)液平均分成四組,其中三組分別加入等量的蛋白甲、乙、丙，另一組作為對照，培養(yǎng)并定期檢測T淋巴細胞濃度，結果如圖2。①由圖2可知:當細胞濃度達到a時,添加蛋白乙的培養(yǎng)液中T淋巴細胞濃度不再增加，此時若要使T淋巴細胞繼續(xù)增殖，可采用的方法是。細胞培養(yǎng)過程中,培養(yǎng)箱中通常要維持一定的C0?濃度,CO,的作用是o②僅根據(jù)圖1、圖2可知，上述甲、乙、丙三種蛋白中，若缺少(填“A”“B”“C”“D”或"E”)片段所編碼的肽段，則會降低其刺激T淋巴細胞增殖的效果。答案(1)編碼乙的DNA序列起始端無ATG,轉錄出的mRNA無起始密碼子(2)模板dNTP(3)①進行細胞傳代培養(yǎng)維持培養(yǎng)液的PH②C(2020河南頂尖聯(lián)盟三聯(lián),38)組織型纖溶酶原激活劑(tPA)是體內纖溶系統(tǒng)的生理性激動劑,也是一種新型的血栓溶解劑。生長激素(GH)可促進動物細胞增殖和乳腺生長發(fā)育及維持泌乳,在動物遺傳育種領域具有重要的功能。研究人員將GH基因導入轉tPA基因小鼠體內，獲得雙轉基因小鼠，以期提高小鼠乳汁中的tPA表達量。回答下列問題：(1)首先構建GH基因的表達載體,如圖所示：GH基因上游的CMV能被識別并結合,從而開啟轉錄過程;若GH基因是通過反轉錄得到的,則其與原基因的差異在于編碼區(qū)不包含序列。(2)對卵細胞供體和受體小鼠進行同期發(fā)情處理,還要給供體小鼠注射,以促進其超數(shù)排卵,然后與轉tPA基因公鼠交配。供體小鼠受精后,處死小鼠，獲取受精卵，將GH基因表達載體用法導入受精卵中。將轉基因受精卵轉移至受體小鼠體內,待仔鼠出生。⑶若要測定GH基因是否成功導入小鼠細胞核，取仔鼠的(填“骨髓”“乳腺”或“尾部”)細胞檢測更加方便；若要對GH基因和tPA基因進行PCR擴增,需提取細胞基因組DNA,并設計種引物。(4)雙轉基因小鼠長大后,選取健康個體，使其交配產(chǎn)仔后,收集其測定其中的tPA蛋白含量。若要觀察GH基因是否促進了tPA基因的表達,還需測定小鼠的tPA蛋白含量。答案(DRNA聚合酶內含子(2)促性腺激素顯微注射(3)尾部4(4)乳汁只轉tPA基因6.(2022江西九江二模,38)廬山植物研究所人員從廬山野外發(fā)現(xiàn)一株單子葉蘭花新品種,進行室內分根馴化培養(yǎng)過程發(fā)現(xiàn)該株系易被霉菌感染致死。科研人員從常春藤中克隆得到抗霉菌感染因子M基因，通過轉基因技術培育抗霉菌新蘭花品種，以提高組織培養(yǎng)產(chǎn)量和質量?；卮鹣铝袉栴}：(1)在擴增抗霉菌感染基因的過程中,先根據(jù)設計引物,隨后對反應體系升溫然后降溫,使引物與結合,最后在72C左右的條件下,DNA聚合酶催化子代DNA的合成.(2)將目的基因導入離體蘭花根尖細胞的最適方法是,以培育篩選轉化的陽性植株。若采用分子雜交技術檢測轉基因蘭花目的基因轉錄成功與否，可以從轉基因蘭花中提取mRNA,用作探針,顯示出,則表明在植株中轉錄成功。(3)為快速繁殖出新蘭花品種,將導入目的基因的蘭花愈傷組織轉接到上,可誘導出試管苗。該技術的優(yōu)點是 答案(DM基因單鏈單鏈M基因序列(2)基因槍法標記的M基因雜交帶⑶分化培養(yǎng)基可以實現(xiàn)種苗快速高效地繁殖，保持優(yōu)良品種的遺傳性狀%1=1(2021全國乙,38,15分)用DNA重組技術可以賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中需要使用多種工具酶,其中4種限制性核酸內切酶的切割位點如圖所示。I I IIGAATTCCCCGGG CTGCAGGATATCCTTAAGCCGCCC GACGTCCTATAGt1t t限制醐:EcoR1SmaIPst1EcoRN回答下列問題:(1)常用的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和T,DNA連接酶。上圖中酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA連接酶連接。上圖中酶切割后的DNA片段可以用T,DNA連接酶連接。DNA連接酶催化目的基因片段與質粒載體片段之間形成的化學鍵是.DNA重組技術中所用的質粒載體具有一些特征。如質粒DNA分子上有復制原點，可以保證質粒在受體細胞中能；質粒DNA分子上有,便于外源DNA插入;質粒DNA分子上有標記基因(如某種抗生素抗性基因)，利用抗生素可篩選出含質粒載體的宿主細胞,方法是(4)表達載體含有啟動子,啟動子是指 答案(l)EcoRI、PstIEcoRI、SmaI、PstI、EcoRV(2)磷酸二酯鍵(3)自我復制限制酶切割位點將待篩選的宿主細胞接種到含該抗生素的培養(yǎng)基中,能夠生長的是含有質粒載體的宿主細胞(4)RNA聚合酶識別、結合并啟動轉錄的DNA片段(2019全國［,38,15分)基因工程中可以通過PCR技術擴增目的基因?；卮鹣铝袉栴}。(D基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以從基因文庫中獲得?；蛭膸彀ê蚈(2)生物體細胞內的DNA復制開始時，解開DNA雙鏈的酶是.在體外利用PCR技術擴增目的基因時,使反應體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是.上述兩個解鏈過程的共同點是破壞了DNA雙鏈分子中的.(3)目前在PCR反應中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是答案(D基因組文庫cDNA文庫(2)解旋酶加熱至90、95c氫鍵(3)Taq酶熱穩(wěn)定性高，而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會失活(2018全國II,38,15分)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光,這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達。某科研團隊將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5,末端,獲得了L1-GFP融合基因(簡稱為甲)，并將其插入質粒P0,構建了真核表達載體P1,其部分結構和酶切位點的示意圖如圖，圖中?~E4四種限制酶產(chǎn)生的黏性末端各不相同。啟動子以基因GFP基因終止子El E2E3E4回答下列問題：(1)據(jù)圖推斷,該團隊在將甲插入質粒P0時,使用了兩種限制酶,這兩種酶是.使用這兩種酶進行酶切是為了保證,也是為了保證O(2)將P1轉入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后,若在該細胞中觀察到了綠色熒光,則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了和過程。(3)為了獲得含有甲的牛,該團隊需要做的工作包括:將能夠產(chǎn)生綠色熒光細胞的移入牛的中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。(4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中,某同學用PCR方法進行鑒定,在鑒定時應分別以該牛不同組織細胞中的(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。答案(DE1和E4甲的完整甲與載體正確連接(2)轉錄翻譯(3)細胞核去核卵母細胞(4)核DNA(2018天津理綜,10,14分)甲型流感病毒為RNA病毒,易引起流感大規(guī)模流行。我國科學家在2017年發(fā)明了一種制備該病毒活疫苗的新方法,主要環(huán)節(jié)如下。(1)改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主細胞內的增殖能力。以病毒RNA為模板,逆轉錄成對應DNA后,利用技術擴增，并將其中某些基因(不包括表面抗原基因)內個別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列。與改造前的基因相比,改造后的基因表達時不能合成完整長度的，因此不能產(chǎn)生子代病毒。將該改造基因、表面抗原等其他基因分別構建重組質粒，并保存。(2)構建適合改造病毒增殖的轉基因宿主細胞.設計合成一種特殊tRNA的基因,其產(chǎn)物的反密碼子能與(1)中的終止密碼子配對結合,并可攜帶一個非天然氨基酸(Uaa)。將該基因與連接后導入宿主細胞。提取宿主細胞的進行分子雜交鑒定，篩選獲得成功表達上述tRNA的轉基因宿主細胞。(3)利用轉基因宿主細胞制備疫苗。將(1)中的重組質粒導入(2)中的轉基因宿主細胞,并在補加的培養(yǎng)基中進行培養(yǎng),則該宿主細胞能利用上述特殊tRNA,翻譯出改造病毒基因的完整蛋白，產(chǎn)生大量子代病毒,用于制備疫苗。特殊tRNA基因轉錄時,識別其啟動子的酶是(單選)。A.病毒的DNA聚合酶B.宿主的DNA聚合酶C.病毒的RNA聚合酶D.宿主的RNA聚合酶(4)上述子代病毒不能在正常宿主細胞中增殖,沒有致病性,因此不經(jīng)滅活或減毒即可制成疫苗。與不具侵染性的流感病毒滅活疫苗相比,該病毒活疫苗的優(yōu)勢之一是可引起免疫,增強免疫保護效果。答案(DPCR多肽(或蛋白質)(2)載體總RNA(3)非天然氨基酸(Uaa)D(4)細胞(2022昆明一中、銀川一中一模,38)疫苗接種是當前新冠肺炎疫情防控工作的一項重要舉措。重組腺病毒疫苗研發(fā)策略是將新冠病毒的S蛋白基因整合到腺病毒DNA中,形成表達S蛋白的重組腺病毒，注入健康人體內,腺病毒可侵染人體細胞,達到預防新冠病毒感染的效果?；卮鹣铝袉栴}。

重組線性DNA分子毒件病元粒質防抗性M1因左臂右重組線性DNA分子毒件病元粒質防抗性M1因左臂右粒質子潭動S止啟元件左性XS基因右臂注：質粒I和質粒2的左臂和右臂之間的片段互換(1)由于腺病毒DNA分子較大,需采取如圖所示方法獲得重組腺病毒DNA0即將質粒1和質粒2共同導入受體細胞中,最終重組在線性DNA分子上,據(jù)圖推測,X所示的元件應該為o(2)將上述重組線性DNA分子(不編碼病毒復制必需的E1蛋白)導入能表達人體細胞沒有的E1蛋白的

細胞系,最終包裝成完整的腺病毒。這種方式生產(chǎn)的疫苗由于重組腺病毒從而提高了疫苗的安全性。(3)重組腺病毒疫苗(填“含”或“不含”)有活性的病毒。注射進入人體后可經(jīng)過(填“轉錄”“翻譯”或“轉錄及翻譯”)產(chǎn)生相應蛋白發(fā)揮抗原作用。人體接種該疫苗后，免疫系統(tǒng)會產(chǎn)生相應的抗體及記憶細胞,后者在新型冠狀病毒進入人體時,可迅速,引發(fā)強烈特異性免疫反應。(4)為了檢測疫苗的效果,科學家用不同方式給雪貂接種重組腺病毒疫苗后,感染新冠病毒。一段時間后檢測新冠病毒含量,結果如下,說明重組腺病毒疫苗?滴鼻和口服■肌肉注射2 4 6 10?滴鼻和口服■肌肉注射2 4 6 10新冠病毒免疫后時間(天)肥冠曲毒相小含：？答案 （l）Kan抗性基因（2）（不編碼El蛋白,進而）不能在人體細胞中復制（3）不含轉錄及翻譯增殖與分化（4）能有效抑制新冠病毒的復制滴鼻和口服（2021河南3月適應性測試,38）自20世紀80年代初，第一種基因工程藥物一一重組人胰島素投放市場以來,據(jù)不完全統(tǒng)計，目前利用轉基因工程菌生產(chǎn)的藥物已有百余種，包括淋巴因子、抗體、疫苗、激素等。這些藥物可以用來預防和治療人類腫瘤、心血管疾病、遺傳病、傳染病等。回答以下有關問題。（1）基因工程藥物的化學本質通常為,利用基因工程生產(chǎn)藥物通常是把基因表達載體導入微生物細胞,原因是微生物.⑵利用工程菌生產(chǎn)乙肝疫苗時,除了可以從基因文庫提取目的基因外,還可以利用PCR技術擴增出目的基因，但該方法的前提是。構建基因表達載體時需要在目的基因上游和下游分別添加特定的和終止子,以便目的基因可以正常。利用基因工程生產(chǎn)的乙肝疫苗與傳統(tǒng)的疫苗在結構成分上有何差別?（3）若上述過程生產(chǎn)的疫苗結構不夠穩(wěn)定,可通過技術對其進行改造,該技術的直接操作對象是?答案（1）蛋白質繁殖快，多為單細胞，遺傳物質相對較少等（2）要有一段已知目的基因的核甘酸序列,以便合成引物啟動子轉錄（或表達）基因工程生產(chǎn)的乙肝疫苗本質上是抗原蛋白，而傳統(tǒng)疫苗是滅活或減毒病原體，成分上仍有蛋白質外殼和核酸兩種物質（3）蛋白質工程基因（DNA）考點2基因工程的應用與蛋白質工程該考點中基礎部分訓練內容為基因工程的應用與蛋白質工程，綜合部分常以環(huán)境污染治理、藥物生產(chǎn)等為背景進行考查。限時100分鐘，正答率:/H.基礎（2020全國III,38,15分）W是一種具有特定功能的人體蛋白質。某研究小組擬仿照制備乳腺生物反應器的研究思路,制備一種膀胱生物反應器來獲得W,基本過程如圖所示。回答下列問題：（1）步驟①中需要使用的工具酶有.步驟②和③所代表的操作分別是和.步驟④稱為 。（2）與乳腺生物反應器相比，用膀胱生物反應器生產(chǎn)W的優(yōu)勢在于不受轉基因動物的（答出2點即可）的限制.（3）一般來說,在同一動物個體中,乳腺上皮細胞與膀胱上皮細胞的細胞核中染色體DNA所含的遺傳信息（填"相同”或"不同”），原因是 （4）從上述流程可知，制備生物反應器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技術有（答出2點即可）。答案 （1）限制性核酸內切酶、DNA連接酶顯微注射體外培養(yǎng)胚胎移植（2）性別、年齡（3）相同兩種上皮細胞都是體細胞，且來源于同一個受精卵（4）體外受精、胚胎移植（2017全國II,38,15分）幾丁質是許多真菌細胞壁的重要成分,幾丁質酶可催化幾丁質水解。通過基因工程將幾丁質酶基因轉入植物體內,可增強其抗真菌病的能力。回答下列問題：(1)在進行基因工程操作時，若要從植物體中提取幾丁質酶的mRNA,常選用嫩葉而不選用老葉作為實驗材料,原因是.提取RNA時,提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是O(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA,其原理是 (3)若要使目的基因在受體細胞中表達,需要通過質粒載體而不能直接將目的基因導入受體細胞,原因是(答出兩點即可).(4)當幾丁質酶基因和質粒載體連接時,DNA連接酶催化形成的化學鍵是(5)若獲得的轉基因植株(幾丁質酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是.答案 (1)嫩葉組織細胞易破碎防止RNA降解(2)在逆轉錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補配對的原則可以合成cDNA(3)目的基因無復制原點;目的基因無表達所需啟動子(4)磷酸二酯鍵(5)目的基因的轉錄或翻譯異常(2022安徽宣城二模,38)全球首創(chuàng)、備受關注的“稻米造血”技術，有望在武漢量產(chǎn),其原理是將人血清白蛋白基因,通過基因工程技術植入水稻基因中,通過光合作用在稻谷中大量生產(chǎn)人血清白蛋白。請回答下列問題：(1)在構建人血清白蛋白基因的時,需在目的基因的上游引入啟動子,其作用是?(2)在造血稻米的培育過程中,研究人員利用水稻外植體經(jīng)形成愈傷組織。若對水稻使用農(nóng)桿菌轉化法導入重組質粒,需要在愈傷組織中加入適量的化合物,其目的是.⑶為避免人血清白蛋白引發(fā)人體的免疫排斥反應,利用蛋白質工程除去該蛋白基因中,從而使人血清白蛋白失去抗原性。在蛋白質工程中,對蛋白質結構進行改造,最終是通過對基因的直接改造來完成的,其原因答案 （D表達載體驅動目的基因轉錄出mRNA⑵脫分化酚類吸引農(nóng)桿菌移向愈傷組織，有利于目的基因成功轉化（3）與抗原決定有關的DNA序列基因控制蛋白質的合成（2022寧夏銀川一中一模,38）當今社會倡導以綠色為核心的生態(tài)發(fā)展觀,綠色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)是人們健康生活的源頭。為降解農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥（馬拉硫磷）殘留,科學家用基因工程技術生產(chǎn)了CarE（竣酸酯酶）制劑,生產(chǎn)過程如圖所示。審組表達載體CaM；審組表達載體CaM；基因載體農(nóng)馬硫小蛾抗藥拉磷菜（1）提取抗馬拉硫磷小菜蛾總RNA,經(jīng)①過程獲得總cDNA,利用PCR技術可以選擇性擴增CarE基因的cDNA,原因是o（2）與從基因組文庫中獲得的基因相比，經(jīng)①②得到的CarE基因不能直接用于構建基因表達載體,原因是.在③過程中，要用CaCk處理大腸桿菌，使其變成細胞;得到大腸桿菌工程菌后，若要檢驗CarE基因是否成功表達，可以采用技術，若沒有出現(xiàn)相應的雜交帶，則需要用作探針檢驗目的基因是否轉錄出mRNA。（3）若經(jīng)以上過程得到的CarE制劑效果不理想，則可以用蛋白質技術,通過，間接實現(xiàn)對CarE的改造,以滿足生產(chǎn)和生活的需求。假如請你為CarE（竣酸酯酶）制劑設計產(chǎn)品說明書，你認為在保存以及使用上應注意哪些事項？（寫出1點,合理即可）答案（1）反轉錄引物是根據(jù)CarE基因的已知序列來設計的（或引物能特異性結合CarE基因的cDNA）（2）經(jīng)①②得到的CarE基因不具有啟動子和終止子感受態(tài)抗原一抗體雜交帶標記的目的基因（3）基因修飾0?4℃低溫保存或配制溶液時應注意溫度及pH（2022陜西長安一中一模,38）我國科學家經(jīng)過多年研究,成功利用PCR技術從長穗偃麥草基因組中擴增出抗赤霉病關鍵基因Fhb7,揭示了其抗病分子機理和遺傳機理，并將該基因轉移至小麥品種中獲得穩(wěn)定的赤霉病抗性植株?；卮鹣铝袉栴}：⑴利用PCR技術能從長穗偃麥草基因組中擴增出基因Fhb7的原因是，擴增時常使用的酶是o為使PCR反應體系中的模板鏈解為單鏈,需要滿足的條件是。（2）要使基因Fhb7在受體細胞中表達,需要通過載體而不能直接將目的基因導入受體細胞,原因是（答出1條即可）。（3）將質粒與基因Fhb7構建成基因表達載體時,催化形成磷酸二酯鍵的酶是。（4）檢測基因Fhb7是否成功導入小麥細胞的方法是采用技術,此技術中用到的探針是在上用放射性同位素等作標記制備的。答案（1）引物是根據(jù)基因Fhb7的一段已知核昔酸序列設計合成的（或引物能與基因Fhb7的一段序列特異性結合）Taq酶加熱至90、95c（2）目的基因無復制原點、目的基因無表達所需的啟動子（或終止子）（3）DNA連接酶（4）DNA分子雜交含有基因Fhb7的DNA片段綜合（2022全國乙,38,15分）新冠疫情出現(xiàn)后,病毒核酸檢測和疫苗接種在疫情防控中發(fā)揮了重要作用?；卮鹣铝袉栴}。

（1）新冠病毒是一種RNA病毒,檢測新冠病毒RNA（核酸檢測）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,這一過程需要的酶是,再通過PCR技術擴增相應的DNA片段。根據(jù)檢測結果判斷被檢測者是否感染新冠病毒。（2）為了確保新冠病毒核酸檢測的準確性,在設計PCR引物時必須依據(jù)新冠病毒RNA中的來進行。PCR過程每次循環(huán)分為3步,其中溫度最低的一步是.⑶某人同時進行了新冠病毒核酸檢測和抗體檢測（檢測體內是否有新冠病毒抗體），若核酸檢測結果為陰性而抗體檢測結果為陽性，說明（答出1種情況即可）；若核酸檢測和抗體檢測結果均為陽性,說明.（4）常見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，可以通過基因工程技術獲得大量蛋白S?；蚬こ痰幕静僮髁鞒淌?答案（D反轉錄酶（2）特定核甘酸序列復性（3）曾經(jīng)感染過新冠病毒但已康復已感染新冠病毒,還未康復（或為患者）（4）蛋白S基因的獲取一構建蛋白S基因表達載體一導入受體細胞（微生物）一蛋白S基因的檢測與鑒定（檢測受體能否產(chǎn)生蛋白S）（2022廣東,22,12分）“綠水逶迤去，青山相向開”，大力發(fā)展低碳經(jīng)濟已成為全社會的共識?；谀承┧缶奶厥獯x能力，有研究者以某些工業(yè)廢氣（含CO,等一碳溫室氣體，多來自高污染排放企業(yè)）為原料,通過厭氧發(fā)酵生產(chǎn)丙酮,構建一種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術。輔酶A 乙酰乙酸硫解輔酶A 乙酰乙酸硫解酶轉移酶脫竣酶

2x乙ThlA乙酰乙ctfAB乙酰Ad<-丙

StCoA"酰CoA"乙酸酮一花室li麗~;硫解酶轉移酶脫竣的：42：2x乙ThlA乙酰乙ctfAB乙酰Adc丙：H2?酰CoA 酰CoA 乙酸酮，一一法麗施一回答下列問題：(1)研究者針對每個需要擴增的酶基因(如圖)設計一對,利用PCR技術,在優(yōu)化反應條件后擴增得到目標酶基因。(2)研究者構建了一種表達載體PMTL80k,用于在梭菌中建立多基因組合表達庫,經(jīng)篩選后提高丙酮的合成量。該載體包括了啟動子、終止子及抗生素抗性基因等，其中抗生素抗性基因的作用是,終止子的作用是。(3)培養(yǎng)過程中發(fā)現(xiàn)重組梭菌大量表達上述酶蛋白時，出現(xiàn)了生長遲緩的現(xiàn)象,推測其原因可能是，此外丙酮的積累會傷害細胞,需要進一步優(yōu)化菌株和工藝才能擴大應用規(guī)模。(4)這種生產(chǎn)高附加值化工產(chǎn)品的新技術,實現(xiàn)了，體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟特點。從“碳中和”的角度看,該技術的優(yōu)勢在于,具有廣泛的應用前景和良好的社會效益。答案(1)引物(2)便于篩選含有目的基因的受體細胞使轉錄在所需要的地方停下來(3)酶蛋白的大量合成消耗了大量物質和能量(4)廢棄物的資源化減少了碳排放(2021河北24,15分)采礦污染和不當使用化肥導致重金屬鎘(Cd)在土壤中過量積累。利用植物修復技術將土壤中的Cd富集到植物體內,進行后續(xù)處理(例如,收集植物組織器官異地妥善儲存)，可降低土壤中Cd的含量。為提高植物對Cd污染土壤的修復能力,研究者將酵母液泡Cd轉運蛋白(YCF1)基因導入受試植物,并檢測了相關指標?；卮鹣铝袉栴}：(1)為獲取YCF1基因,將酵母細胞的全部DNA提取、切割后與載體連接,導入受體菌的群體中儲存,這個群體稱為.⑵將DNA序列插入Ti質粒構建重組載體時，所需要的兩種酶是.構建的重組基因表達載體中必須含有標記基因,其作用是

（3）進行前期研究時,將含有YCF1基因的重組載體導入受試雙子葉植物印度芥菜,采用最多的方法是。研究者進一步獲得了轉YCF1基因的不育楊樹株系,采用不育株系作為實驗材料的目的是.（4）將長勢一致的野生型和轉基因楊樹苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后測定植株干重（圖1）及不同器官中Cd含量（圖2）。據(jù)圖1可知,與野生型比,轉基因植株對Cd具有更強的（填“耐性”或“富集能力”）；據(jù)圖2可知,對轉基因植株的進行后續(xù)處理對于緩解土壤Cd污染最為方便有效。口野生型60]340-60]340-卜20-地：部地下部整株（5）已知YCF1特異定位于轉基因植物細胞的液泡膜上。據(jù)此分析,轉基因楊樹比野生型能更好地適應高Cd環(huán)境的原因是 .相較于草本植物,采用楊樹這種喬木作為Cd污染土壤修復植物的優(yōu)勢在于（寫出兩點即可）。答案 （1）基因文庫（2）限制酶和DNA連接酶鑒別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（3）農(nóng)桿菌轉化法防止YCF1基因隨花粉擴散,給生態(tài)系統(tǒng)帶來風險（4）耐性葉（5）轉基因楊樹液泡膜上的Cd轉運蛋白可將細胞質基質中的Cd轉運至液泡貯存，降低Cd對細胞代謝的影響喬木比草本生物量大,與外界物質交換能力強(2022河南新鄉(xiāng)二模,38)賴氨酸是人體(成人)8種必需氨基酸之一,玉米中的賴氨酸含量比較低,其原因如圖所示。通過基因工程中的定點誘變技術，將天冬氨酸激酶(AK)的第352位蘇氨酸誘變成異亮氨酸，將二氫叱咤二竣酸合成酶(DHDPS)的第104位天冬酰胺誘變成異亮氨酸,就可以使玉米葉片和種子中游離的賴氨酸分別提高5倍和2倍?；卮鹣铝袉栴}：, 嗎制 ，天冬氨酸激的二氫毗咤二段酸合成髀I

物質X 賴氨酸(D從“提升玉米種子中的賴氨酸含量”這一功能出發(fā)，預期構建出 的結構,再推測出DHDPS基因的序列,最終合成DHDPS基因,該技術屬于工程。⑵利用技術可在體外大量擴增DHDPS基因,此過程需要酶,該酶能在高溫條件下催化DNA子鏈的延伸。(3)將DHDPS基因導入玉米細胞中需要借助的運輸。為確保DHDPS基因能隨玉米細胞的核DNA同步復制,需要將DHDPS基因插入玉米細胞的上。(4)借助技術,可將轉基因玉米細胞培育成轉基因植株。若要從個體水平上鑒定轉DHDPS基因的玉米育種工作是否成功,需要測定答案 (1)二氫叱咤二竣酸合成酶(DHDPS)蛋白質(2)PCR熱穩(wěn)定DNA聚合(Taq)⑶基因表達載體染色體DNA(4)植物組織培養(yǎng)玉米種子中賴氨酸的含量(2022黑龍江哈三中階段考,38)口服a-干擾素在慢性乙肝、丙肝及部分腫瘤的治療中有一定療效。如圖1為科研人員制備能合成干擾素的人參愈傷組織細胞的流程。請回答下列問題：

含干擾素基因的DNA片段而「*擴增〒■干擾素農(nóng)桿菌Ti質粒含干擾素基因的DNA片段而「*擴增〒■干擾素農(nóng)桿菌Ti質粒標記基因基因友達載體瘤桿棉農(nóng)菌人傷細愈織參組胞檢測、能合成干篩選一擾素的人④》參痣傷組織細胞(1)步驟①中,利用PCR技術擴增干擾素基因時,設計引物序列的主要依據(jù)是.由于DNA復制時,子鏈只能由5'向3'方向延伸,因此可以從圖2A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取作為引物。干擾素基因圖2干擾素基因圖2(2)步驟②用到的農(nóng)桿菌Ti質粒的功能是.圖1過程涉及的生物工程包括植物基因工程和,后者利用了細胞的原理。(3)如果將干擾素基因導入哺乳動物的受精卵,早期胚胎培養(yǎng)至階段,然后進行胚胎移植，可從轉基因動物分泌的乳汁中獲得干擾素,人們把這種轉基因動物稱為.(4)干擾素體外保存相當困難,如果將其分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸,就可在-70℃條件下保存半年，給廣大患者帶來福音。對蛋白質進行改造，應該直接對進行操作。原因是(答出2點即可)。答案 (D干擾素基因兩端的部分核苜酸序列B、C(2)將目的基因整合到受體細胞染色體DNA上植物細胞工程增殖⑶桑根胚或囊胚乳房生物反應器(或乳腺生物反應器)(4)基因蛋白質都是由基因編碼的,改造了基因也就是對蛋白質進行了改造,而且改造過的蛋白質可以通過改造過的基因遺傳下去;對基因進行改造比對蛋白質直接進行改造要容易操作,難度要小得多（2022云南名校聯(lián)盟二模,38）干擾素是動物體內的一種蛋白質,幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，在新冠病毒的治療過程中起到了重要作用。此外,干擾素還用于治療乳腺癌、骨髓癌、淋巴癌等癌癥。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法是從人體血液中的白細胞中提取,產(chǎn)量很低。用基因工程方法讓酵母菌生產(chǎn)人的干擾素，可以使產(chǎn)量大幅度提高?；卮鹣铝袉栴}：（D基因工程的核心步驟是，該步驟需要用限制酶PstI切割質粒和干擾素基因，已知PstI識別的核苜酸序列以及切割位點為CTGCA'G,則PstI切割干擾素基因和質粒產(chǎn)生的黏性末端為,可以用（填“E?coliDNA連接酶”“T.DNA連接酶”或“E-coliDNA連接酶或?DNA連接酶”）將切割后的黏性末端縫合在一起。（2）酵母菌等微生物作為工程菌的優(yōu)點有（答出兩點即可）。將帶干擾素基因的質粒導入酵母菌細胞常用Ca*處理細胞，使其成為細胞。（3）干擾素基因在酵母菌細胞中穩(wěn)定存在并完成表達的過程叫.檢測干擾素基因在酵母菌中是否翻譯出干擾素,常用的檢測方法是.答案 （1）基因表達載體的構建一CTGCA-GE?coliDNA連接酶或T,DNA連接酶（2）單細胞、繁殖快、遺傳物質相對較少等感受態(tài)（3）轉化抗原一抗體雜交情境應用

簡單情境1.利用PCR檢測食品微生物（2022河南信陽、南陽五市二模,38）PCR技術是一種基因技術,該技術能對實驗對象的基因特征進行分析和判定。在食品微生物檢測工作中,利用PCR技術能夠對食品檢測樣品中含量很少的微生物進行基因標記及基因復制,可以在很短的時間內檢測較多的食品樣品,而且檢測自動化程度高,操作簡便,因此該方法在食品微生物檢測中的運用效率很高。回答下列問題：（1）實施基因工程的第一步是獲取目的基因。隨著科學技術的發(fā)展,獲取目的基因的方法也越來越多，目前常用的方法有、利用PCR技術擴增目的基因、o其中利用PCR技術擴增目的基因的前提是O（2）PCR技術是通過原理來間接得到待測物的微生物含量。其過程是將目標物質的DNA模板和與之相對應的引物進行混合,然后向混合物中加入四種脫氧核苗酸和一定量的酶。在特定的溫度和催化劑條件下,相關酶會促使目標物質的DNA從子鏈的端（填擴增方向）擴增，經(jīng)過多個周期后便得到DNA片段。在擴增目標物質后,對待測目標物質特定DNA進行標記測定，間接得到待測物的微生物含量。⑶為了提高PCR技術檢測結果的準確性，要求DNA模板的純度越（填“高”或“低”）越好。另外,因為食品中的微生物,且PCR技術方法高度靈敏，所以在應用PCR檢測食品微生物時,容易出現(xiàn)假陽性的現(xiàn)象。答案（D從基因文庫中獲取目的基因化學方法合成目的基因要有一段已知目的基因的核苜酸序列,以便根據(jù)這一序列合成引物（2）DNA雙鏈復制Taq（熱穩(wěn)定DNA聚合）5'端向3'（3）高種類多,具有不穩(wěn)定性（或易變異）.利用基因工程培育耐鹽農(nóng)作物（2022江西二輪驗收,38）我國有大面積的沿海灘涂和鹽堿地,利用生物技術培育出耐鹽農(nóng)作物,可以合理利用這些沿海灘涂和鹽堿地,以此增大我國的人均可用耕地面積。如圖表示構建基因表達載體所用到的外源DNA和質粒，其中箭頭指向是限制酶識別的核苜酸序列所在位置。另外,BamHI,SmaI和HindHI三種限制酶切割DNA時形成的末端均不同。請回答下列問題。耐鹽基因.丁,外源DNAIft

RamWISmaIWindHl

圖甲SnuiIBamWI⑴可以從耐鹽菌的基因文庫中獲得耐鹽基因，基因文庫指的是 .獲得的耐鹽基因在細胞外進行擴增時,常采用的技術是.該技術用到的酶與普通的胞內酶相比,最大的特點是?(2)構建該重組質粒時,不能使用SmaI切割質粒,理由是(3)就一個完整的重組質粒而言，圖中未標出的特殊DNA序列是、，其中后者具有酶識別和結合的位點。(4)設計一個實驗,從細胞水平上鑒定受體細胞內是否成功導入該重組質粒。請寫出簡要實驗思路：答案 (D將含有某種生物不同基因的許多DNA片段,導入受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同的基因PCR技術耐高溫(2)Sma1會破壞耐鹽基因，切割外源DNA時只能用到BamHI和Hindlll,這兩種酶切割外源DNA形成的末端與SmaI切割質粒形成的末端不同,無法進行拼接(3)終止子啟動子RNA聚合(4)將進行轉化處理的受體細胞分別置于含氨莘青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上,檢測受體細胞是否存活復雜情境.抗蜥蟲棉花新品種的獲取(2022安徽皖南八校三聯(lián),38)為了獲得抗蚣蟲棉花新品種,研究人員將雪花蓮凝集素基因(GNA)和尾穗黃凝集素基因(ACA)與載體(pBI121)結合,然后導入棉花細胞?；卮鹣铝袉栴}:

卡那霉素抗性基因重組載體（D據(jù)圖分析:采用（操作工具）處理兩種基因可獲得GNA-ACA融合基因,與只用KpnI相比,KpnI和Xho1處理融合基因和載體的優(yōu)點是 （寫出3點）。（2）重組載體融合基因中，除圖示的結構外,還包括，圖中的卡那霉素的抗性基因的作用是 （3）寫出檢測GNA-ACA融合基因是否導入棉花細胞中的簡要程序: 0（4）將導入融合基因的棉花細胞培育成抗蟲棉,需要用到技術,該技術在植物繁殖方面的應用主要有（寫兩點）.答案（1）限制酶BsaBI和DNA連接酶防止融合基因或載體的自身環(huán)化;防止融合基因和載體反向連接;保證基因轉錄方向正確⑵復制原點和終止子鑒別棉花細胞中是否有融合基因,篩選出轉基因細胞（3）將棉花細胞中的基因組DNA提取出來,利用GNA和ACA作探針,使探針與基因組的DNA雜交（4）植物組織培養(yǎng)微型繁殖、作物脫毒、制備人工種子.反義RNA（2022河南新鄉(xiāng)三模,3