2021-2022高考生物試題分類匯編-基因工程

2021-2022高考生物試題分類匯編一基因

工程（2021江蘇）13.下圖是剔除轉(zhuǎn)基因植物中標(biāo)記基因的ー種策略,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）A,分別帶有目的基因和標(biāo)記基因的兩個(gè)質(zhì)粒,都帶有T-DNA序列B.該方法建立在高轉(zhuǎn)化頻率基礎(chǔ)上,標(biāo)記基因和目的基因須轉(zhuǎn)到不同染色體上C.若要獲得除標(biāo)記基因的植株,轉(zhuǎn)化植株必須經(jīng)過有性繁殖階段遺傳重組D.獲得的無篩選標(biāo)記轉(zhuǎn)基因植株發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異【答案】D【詳解】A、農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞,并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，故分別帶有目的基因和標(biāo)記基因的兩個(gè)質(zhì)粒,都帶有T-DNA序列,進(jìn)而成功整合到受體細(xì)胞染色體上,A正確;B、該方法需要利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，在高轉(zhuǎn)化頻率的基礎(chǔ)上,將目的基因和標(biāo)記基因整合到染色體上,由圖可知,標(biāo)記基因和目的基因位于細(xì)胞中不同的染色體上,B正確;C、通過雜交分離結(jié)果可知,經(jīng)過有性繁殖階段遺傳重組后獲得了三種類型細(xì)胞，其中包括只含目的基因的,只含標(biāo)記基因的和既含目的基因又含標(biāo)記基因的,C正確;D、獲得的無篩選標(biāo)記轉(zhuǎn)基因植株發(fā)生了基因重組,D錯(cuò)誤。故選Do（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儲水并攪拌,過濾后所得濾液進(jìn)行下列處理后再進(jìn)行過濾,在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出DNA相對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1〇?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NaCI調(diào)節(jié)濃度至2moi/LT過濾T調(diào)節(jié)濾液中NaCI濃度至0.14moI/L【答案】A【解析】木瓜蛋白酶可以水解DNA中的蛋白質(zhì)類雜質(zhì),由于酶具有專ー性,不能水解DNA,過濾后在得到的濾液中加入特定試劑后容易提取出DNA相對含量較高的白色絲狀物,A正確;37?40°C的水浴箱中保溫10~15分鐘不能去除濾液中的雜質(zhì),應(yīng)該放在60~75℃的水浴箱中保溫10~15分鐘,使蛋白質(zhì)變性析出,B錯(cuò)誤:向雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餡水并攪拌,過濾后在得到的濾液中加入與濾液體積相等的、體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻的酒精,此時(shí)DNA析出,不會進(jìn)入濾液中,C錯(cuò)誤;加入NaCI調(diào)節(jié)濃度至2moI/L-?過濾-?調(diào)節(jié)濾液中NaCI濃度至0.14mol/L,DNA在0.14mol/L的NaCI溶液中溶解度小,DNA析出，不會進(jìn)入濾液中,D錯(cuò)誤。（2021湖北）7.限制性內(nèi)切酶EcoR!識別并切割雙鏈DNA,用EcoR!完全酶切果蠅基因組DNA,理論上得到DNA片段的平均長度（堿基對）約為（ ）5'-CAATTC-3'3,-CTTAAG-5,tA.6 B.250C.4000D.24000【答案】C【詳解】據(jù)圖可知,EcoRI的酶切位點(diǎn)有6個(gè)堿基對,由于DNA分子的堿基組成為A、T、G、C,則某一位點(diǎn)出現(xiàn)該序列的概率為1/4X1/4X1/4X1/4X1/4X1/4=1/4096,即4096U4000個(gè)堿基對可能出現(xiàn)ー個(gè)限制酶EcoRI的酶切位點(diǎn),故理論上得到DNA片段的平均長度（堿基對）約為400〇。C符合題意。故選Co（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）タト，還有2條非特異條帶（引物和模板不完全配對）。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.延長熱變性的時(shí)間C,延長延伸的時(shí)間D.提高復(fù)性的溫度【答案】D【解析】【分析】多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是ー種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù),PCR過程一般經(jīng)歷下述三循環(huán):95℃下使模板DNA變性、解鏈T55°C下復(fù)性（引物與DNA模板鏈結(jié)合）T72°C下引物鏈延伸（形成新的脫氧核菩酸鏈）?！驹斀狻緼、增加模板DNA的量可以提高反應(yīng)速度,但不能有效減少非特異性條帶,A錯(cuò)誤;BC、延長熱變性的時(shí)間和延長延伸的時(shí)間會影響變性延伸過程,但對于延伸中的配對影響不大,故不能有效減少反應(yīng)非特異性條帶,BC錯(cuò)誤;D、非特異性產(chǎn)物增加的原因可能是復(fù)性溫度過低會造成引物與模板的結(jié)合位點(diǎn)增加,故可通過提高復(fù)性的溫度來減少反應(yīng)非特異性條帶的產(chǎn)生,D正確。故選Do（2021遼寧）14.睛水合酶（No）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N。的a和B亞基之間加入一段連接肽,可獲得熱穩(wěn)定的融合型睛水合酶（N0〇下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）A.弗與N。氨基酸序列的差異是影響其熱穩(wěn)定性的原因之ーB,加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn)C.獲得M的過程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯D.檢測M的活性時(shí)先將M與底物充分混合,再置于高溫環(huán)境【答案】D【分析】1、蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造ー種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）。2、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由:基因工程只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。3、蛋白質(zhì)工程的基本原理:它可以根據(jù)人的需求來設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),又稱為第二代的基因工程。基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā),設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),推測應(yīng)有的氨基酸序列,找到相對應(yīng)的脫氧核菩酸序列（基因）。【詳解】A、在N。的a和。亞基之間加入一段連接肽,可獲得熱穩(wěn)定的融合型月青水合酶（N0,則此與No氨基酸序列有所不同,這可能是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一,A正確;B、蛋白質(zhì)工程的作用對象是基因,即加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn),B正確:C、M為蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程,C正確;D、酶具有高效性，檢測M的活性需先將其置于高溫環(huán)境,再與底物充分混合,D錯(cuò)誤。故選Do【點(diǎn)睛】（2021北京）14.社會上流傳著ー些與生物有關(guān)的說法,有些有一定的科學(xué)依據(jù),有些違反生物學(xué)原理。以下說法中有科學(xué)依據(jù)的是（ ）A.長時(shí)間燉煮會破壞食物中的ー些維生素B.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉能殺死害蟲就一定對人有毒C.消毒液能殺菌,可用來清除人體內(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【答案】A【解析】【分析】血型分為四種,即A,B,AB,〇〇血型是指紅細(xì)胞上所含的抗原不同而言,紅細(xì)胞上只含A抗原的稱A型,含有B抗原的稱B型,既有A抗原又有B抗原的稱為AB型,既沒有A抗原也沒有B抗原的稱為〇型。ABO血型受ABO三種基因控制,A基因控制A抗原產(chǎn)生,B基因控制B抗原產(chǎn)生,0基因控制不產(chǎn)生A和B兩種抗原,而基因都是成對存在，控制ABO血型的基因可有六種不同組合,即AA,AO,BB,BO,AB,00,而每個(gè)人只有其中一對?！驹斀狻緼、維生素會受到高溫破壞,加熱、光照、長時(shí)間儲存等都會造成維生素的流失和分解,A正確;B、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉對非靶標(biāo)生物無毒性,B錯(cuò)誤;C、消毒液只能殺死表面的病毒細(xì)菌,但無法清除體內(nèi)的病毒,C錯(cuò)誤;D、如果孩子的血型和父母都不一樣,也可能是親生的,如A型血和B型血的父母也可以生出〇型血的孩子,D錯(cuò)誤。故選A。（2020北京生物高考題）15.生物安全是國家安全體系的組成部分。新冠肺炎疫情蔓延對我國生物安全防御體系建設(shè)提出了新的要求,引起了全社會對生物安全形勢的高度關(guān)注。以下選項(xiàng)中不會給我國帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn)的是（ ）A,人類及動植物中可能爆發(fā)的重大疫病B,保護(hù)沿海灘涂紅樹林中的生物多樣性C.全球氣候變暖導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變D,收集我國公民及生物資源的遺傳信息【答案】B【解析】【分析】本題以“新冠肺炎疫情”為引,考查考生對生物安全的認(rèn)識,涉及生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、生物技術(shù)的安全性等相關(guān)知識,要求考生掌握生物多樣性在維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性中的作用、全球性生態(tài)環(huán)境問題對生物圈及人類的影響,以及生物技術(shù)可能帶來的道德和倫理問題,然后分析選項(xiàng)進(jìn)行判斷?！驹斀狻緼、人類及動植物中可能爆發(fā)的重大疫病,會影響生態(tài)環(huán)境以及人類的生存和發(fā)展,會給我國帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn),A不符合題意;B、保護(hù)沿海灘涂紅樹林中的生物多樣性，有利于保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,不會給我國帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn),B符合題意;C、全球氣候變暖導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境發(fā)生改變,會影響生物多樣性,對生物圈的穩(wěn)態(tài)也會造成嚴(yán)重威脅,影響到人類的生存和發(fā)展,會給我國帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn),C不符合題意；D、收集我國公民的遺傳信息,可能會造成基因歧視,帶來許多不公平的社會問題,遺傳信息的濫用還會導(dǎo)致社會和政治事件的發(fā)生,會給我國帶來生物安全風(fēng)險(xiǎn),D不符合題意。故選Bo（2020北京生物高考題）12.為了對重金屬污染的土壌進(jìn)行生物修復(fù),研究者將從楊樹中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（HMA3）基因與外源高效啟動子連接,導(dǎo)入楊樹基因組中（如圖）。： ■①，③楊樹內(nèi)源DNA左空界二ブメ【,日卬~0以山ユ1右1界楊樹內(nèi)源DNA [―啟動子THMA3基因?終止子一! ②④（注:①、②、③、④表示引物）為檢測獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因,同時(shí)避免內(nèi)源HMA3基因的干擾,在進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí),應(yīng)選擇的引物組合是（ ）A.①+③B.①+②C.③+②D.③+④【答案】B【解析】【分析】根據(jù)圖示中引物的位置可知,引物①擴(kuò)增的片段含有啟動子和HMA3基因,引物③擴(kuò)增的片段不含啟動子,引物②擴(kuò)增的片段既含有啟動子,又含有HMA3基因序列?！驹斀狻繄D示中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（HMA3）基因與外源高效啟動子連接,導(dǎo)入楊樹基因組中,若要檢測獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因和高效啟動子，需要檢測是否含有高效啟動子序列和HMA3基因序列,應(yīng)選擇的引物組合是①+②,即B正確,ACD錯(cuò)誤。故選Bo（2020海南高考生物）10.下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是（ ）A,羊的成熟紅細(xì)胞可作為提取DNA的材料B.提取植物細(xì)胞的DNA時(shí),需要加入一定量的洗滌劑和食鹽C.預(yù)冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性,防止DNA水解D,在沸水浴條件下,DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色【答案】A【解析】【分析】DNA粗提取與鑒定的原理1.DNA的溶解性:DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCI溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低）,利用這ー特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解,而使雜質(zhì)沉淀,或者相反,以達(dá)到分離目的;DNA不溶于酒精溶液,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精,利用這一原理,可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)ー步的分離;DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性:蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對DNA沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60-80℃的高溫,而DNA在80°C以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜,但對DNA沒有影響;DNA的鑒定:在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色,因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑?！驹斀狻緼、羊的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核,因此不可作為提取DNA的材料,A錯(cuò)誤;B、提取植物細(xì)胞的DNA時(shí),需要加入一定量的洗滌劑和食鹽,洗滌劑的作用是瓦解細(xì)胞膜,而食鹽的作用是提高DNA的溶解度,B正確;C、預(yù)冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性,防止DNA水解,同時(shí)根據(jù)DNA蛋白質(zhì)溶于酒精,而DNA不溶于酒精的特性將其析出,C正確;D、由分析可知,在沸水浴條件下,DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色,據(jù)此鑒定DNA的存在,D正確。故選A。【點(diǎn)睛】10.【2020年浙江7月高考卷,24】下列關(guān)于基因工程的敘述,正確的是（ ）A.若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制性核酸內(nèi)切酶,則一定有利于該重組質(zhì)粒進(jìn)入受體并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定B.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物獲得2個(gè)穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)基因品系,抗性鑒定為抗除草劑抗鹽和抗除草劑不抗鹽。表明一定是抗鹽性的改變與抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入無關(guān)C.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某植物獲得轉(zhuǎn)基因植株,其DNA檢測均含目的基因,抗性鑒定為抗除草劑和不抗除草劑。表明一定是前者表達(dá)了抗性蛋白而后者只表達(dá)抗性基因RNAD.已知不同分子量DNA可分開成不同條帶,相同分子量的為一條帶。用某種限制性核酸內(nèi)切酶完全酶切環(huán)狀質(zhì)粒后，出現(xiàn)3條帶。表明該質(zhì)粒上一定至少有3個(gè)被該酶切開的位置答案:D解析:若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制性核酸內(nèi)切酶,則該限制性核酸內(nèi)切酶可能會切割重組質(zhì)粒,破壞重組質(zhì)粒的結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物后,一部分抗鹽植株的抗鹽性消失,說明抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入可能導(dǎo)致抗鹽性改變,B錯(cuò)誤;抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某植物后,若DNA檢測含有目的基因,而抗性鑒定為不抗除草劑,其原因可能是目的基因轉(zhuǎn)錄出RNA但無法翻譯,也可能是目的基因無法轉(zhuǎn)錄,還可能是翻譯出來的蛋白質(zhì)無活性,C錯(cuò)誤;若環(huán)狀質(zhì)粒上有1個(gè)某種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位置,則該環(huán)狀質(zhì)粒被該酶酶切后形成1個(gè)條帶,若要形成2個(gè)條帶,則該環(huán)狀質(zhì)粒上至少有2個(gè)該酶的酶切位置,若要形成3個(gè)條帶,則該環(huán)狀質(zhì)粒上至少有3個(gè)該酶的酶切位置,D正確。11.【2020年天津卷,10】閱讀下列材料,回答1、2題。在應(yīng)用基因工程改變生物遺傳特性,進(jìn)而利用種間關(guān)系進(jìn)行生物防治方面,中國科學(xué)家取得了許多重要進(jìn)展。資料ー:人類使用化學(xué)農(nóng)藥防治害蟲,致使環(huán)境不斷惡化。王成樹等從黃肥尾蝎中克隆出ー種神經(jīng)毒素基因Aa/T,將其導(dǎo)入能寄生在許多害蟲體內(nèi)的綠僵菌中,增強(qiáng)綠僵菌致死害蟲的效應(yīng),可有效控制蟲害大規(guī)模爆發(fā)。資料二:小麥赤霉病是世界范圍內(nèi)極具毀滅性的農(nóng)業(yè)真菌病害。王宏偉、孔令讓等從長穗偃麥草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7。牆反ケ7導(dǎo)入小麥,其表達(dá)產(chǎn)物可減輕赤霉菌對小麥的感染,從而避免小麥赤霉病大規(guī)模爆發(fā)。資料三:瘧疾由受瘧原蟲感染的雌按蚊通過叮咬在人群中傳播。王四寶等從幾種微生物中克隆出5種不同抗瘧機(jī)制的基因,將它們導(dǎo)入按蚊的腸道共生菌AS1中。在按蚊腸道內(nèi),AS1工程菌分泌的基因表達(dá)產(chǎn)物可殺滅瘧原蟲。因AS1可在按蚊親代和子代種群中擴(kuò)散,所以在含AS1工程菌按蚊的群落中,瘧疾傳播ー般可被阻斷。.目的基因是基因工程的關(guān)鍵要素。關(guān)于上述資料中涉及的目的基因,下列分析正確的是（ ）A.來源：必須從動物、植物或微生物的基因組文庫中直接獲取B.作用:上述基因表達(dá)產(chǎn)物一定影響防治對象的生長或存活C.轉(zhuǎn)化：均可采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D.應(yīng)用：只有將目的基因?qū)敕乐螌ο蟛拍苓_(dá)到生物防治目.在利用種間關(guān)系進(jìn)行生物防治的措施中,下列分析錯(cuò)誤的是（ ）A.施用綠僵菌工程菌減少蟲害,不改變綠僵菌與害蟲之間存在寄生關(guān)系B,引入的。7增強(qiáng)小麥的抗菌性,目的是調(diào)節(jié)真菌對植物的寄生能力C.AS1工程菌分泌的多種表達(dá)產(chǎn)物不改變AS!與按蚊之間存在共生關(guān)系D.使AS1工程菌分泌多種表達(dá)產(chǎn)物殺滅瘧原蟲,目的是調(diào)節(jié)按蚊對人的寄生能力答案:1.B;2.D解析:1.目的基因的獲取途徑有三條:從基因文庫中獲取、利用PCR擴(kuò)增和人工合成法合成,A錯(cuò)誤;資料一中，將神經(jīng)毒素基因ズa〃導(dǎo)入能寄生在許多害蟲體內(nèi)的綠僵菌中控制蟲害,資料二中,將抗赤霉病主效基因Fht）1導(dǎo)入小麥減輕赤霉菌對小麥的感染,資料三中,將5種不同抗瘧機(jī)制的基因?qū)氚次玫哪c道共生菌AS1中殺滅瘧原蟲,可知上述基因表達(dá)產(chǎn)物一定影響防治對象的生長或存活,B正確;將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常使用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,導(dǎo)入微生物常使用感受態(tài)細(xì)胞法,導(dǎo)入動物細(xì)胞常使用顯微注射法,C錯(cuò)誤;資料ー、二和三中都沒有將目的基因?qū)敕乐螌ο笾?但都間接達(dá)到了生物防治的目的,D錯(cuò)誤。2.施用綠僵菌工程菌減少蟲害,沒有改變綠僵菌與害蟲之間的寄

生關(guān)系,只是增強(qiáng)了綠僵菌致死害蟲的效應(yīng),A正確;引入/7767減輕赤霉菌對小麥的感染,目的是增強(qiáng)小麥對赤霉菌的抗性,降低赤霉菌對小麥的寄生能力,B正確;AS!工程菌分泌的多種表達(dá)產(chǎn)物可在按蚊體內(nèi)殺滅瘧原蟲,并沒有改變AS1與按蚊的共生關(guān)系,C正確；AS!工程菌分泌的多種表達(dá)產(chǎn)物可在按蚊體內(nèi)殺滅瘧原蟲,因AS1可在按蚊親代和子代種群中擴(kuò)散,故在含AS1工程菌按蚊的群落中,瘧原蟲傳播被阻斷,調(diào)節(jié)瘧原蟲對人的寄生能力,D錯(cuò)誤。12.(2021海南)25.CRISPR/Cas9是ー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。CR1SPR/Cas9

重組質(zhì)粒②導(dǎo)入受體細(xì)胞CR1SPR/Cas9

②導(dǎo)入受體細(xì)胞CR1SPR/Cas9

重組質(zhì)粒Cas9基因①構(gòu)建重組質(zhì)粒④sgRNA引導(dǎo)識別

目標(biāo)DNA序列

基因組DNA回答下列問題。

(1)過程①中,為構(gòu)建CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒,需對含有特定sgRNA編碼序列的DNA進(jìn)行酶切處理,然后將其插入到經(jīng)相同酶切處理過的質(zhì)粒上,插入時(shí)所需要的酶是〇(2)過程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)合所遵循的原則是〇隨后,Cas9蛋白可切割 序歹リ。(4)利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)敲除一個(gè)長度為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)是〇(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的編輯過程:〇【答案】(1)DNA連接酶(2)感受態(tài)細(xì)胞法(3)堿基互補(bǔ)配對原則目標(biāo)(3)堿基互補(bǔ)配對原則目標(biāo)DNA特定的核菩酸序列(4)DNA分子雜交技術(shù)(4)DNA分子雜交技術(shù)出現(xiàn)雜交帶(5)CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和表達(dá),轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是SgRNA,表達(dá)的產(chǎn)物是Cas9蛋白,二者形成復(fù)合體,該復(fù)合體中的SgRNA可識別并與目標(biāo)DNA序列特異性結(jié)合,從而插入到基因組DNA中?！痉治觥炕蚬こ碳夹g(shù)的基本步驟包括目的基因的獲取:基因表達(dá)載體的構(gòu)建;將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;目的基因的檢測與鑒定?；蚬こ趟璧墓ぞ呙赣邢拗泼负虳NA連接酶,限制酶負(fù)責(zé)切割,DNA連接酶負(fù)責(zé)連接,因此為構(gòu)建CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒,需對含有特定sgRNA編碼序列的DNA進(jìn)行酶切處理,然后將其插入到經(jīng)相同酶切處理過的質(zhì)粒上,插入時(shí)所需要的酶是DNA連接酶。大腸桿菌是原核生物,屬于微生物,將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。根據(jù)題圖可知:在CRISPR/Cas9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,準(zhǔn)確引導(dǎo)Cas9切割與SgRNA配對的靶基因DNA序列。Cas9能借助SgRNA分子與目標(biāo)DNA進(jìn)行特異性結(jié)合的原因在于SgRNA分子上的堿基序列與目標(biāo)DNA分子上的堿基序列可以通過堿基互補(bǔ)配對原則實(shí)現(xiàn)SgRNA與目標(biāo)DNA特定序列的特定識別,進(jìn)而定位;由此可見,Cas9在功能上屬于限制酶,可切割目標(biāo)DNA特定的核菩酸序列。可利用DNA分子雜交技術(shù)判斷基因敲除是否成功,若出現(xiàn)雜交帶,則說明基因敲除成功。根據(jù)圖示可知:CRISPR/Cas9重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和表達(dá),轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是SgRNA,表達(dá)的產(chǎn)物是Cas9蛋白,二者形成復(fù)合體,該復(fù)合體中的SgRNA可識別并與目標(biāo)DNA序列特異性結(jié)合,從而插入到基因組DNA中?！军c(diǎn)睛】本題以基因編輯技術(shù)為情境,考查DNA分子的結(jié)構(gòu)、堿基互補(bǔ)配對、基因工程等相關(guān)知識,考查學(xué)生綜合應(yīng)用能力及科學(xué)思維的核心素養(yǎng)。(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。

原核生物紅制原點(diǎn)尿崛

合成酶基因含傍聴菌しDHは因的DNAM原核生物紅制原點(diǎn)尿崛

合成酶基因含傍聴菌しDHは因的DNAM?段ダ嚴(yán) .引晩引物Ik—乳酸脫期解碼序列T-BamHI釀酒酵母

基因啟動子質(zhì)?？诤松風(fēng)え制原點(diǎn)f:氨苫靑霉素基因質(zhì)?？诤松風(fēng)え制原點(diǎn)f:氨苫靑霉素基因圖2為0(2)獲得轉(zhuǎn)基因釀酒酵母菌株的過程如下: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,且能通過雙酶切以正確方向插入質(zhì)粒,需設(shè)計(jì)引物1和2〇其中引物1的5’端序列應(yīng)考慮和0②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。啟動子存在物種特異性,易被本物種的轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)識別并啟動轉(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)入不能合成尿喀噫的釀酒酵母菌株,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基因自身的啟動子C.敲除釀酒酵母的丙酮酸脫叛酶基因D.對轉(zhuǎn)基因釀酒酵母進(jìn)行誘變育種【答案】(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(2) ①.包含BamHI的識別序列②.將GTG改為ATG③.原核生物復(fù)制原點(diǎn)④.不能⑤.缺失尿喀凜(3)B【解析】【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將?目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因ーDNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA一分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)一抗原一抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定;抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！拘?詳解】酵母細(xì)胞厭氧發(fā)酵即無氧呼吸的場所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)?！拘?詳解】①設(shè)計(jì)引物1的5’端序列,應(yīng)考慮將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,以便目的基因在酵母細(xì)胞中更好的表達(dá)；同時(shí)能通過雙酶切以正確方向插入質(zhì)粒,需要包含BamHI的識別序列。②將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌,重組質(zhì)粒上有原核生物復(fù)制原點(diǎn),所以能在大腸桿菌中擴(kuò)增。由于啟動子存在物種特異性,重組質(zhì)粒上帶有真核釀酒酵母基因的啟動子,故重組質(zhì)粒上的乳酸脫氫酶編碼序列在大腸桿菌中不能高效表達(dá)。③在缺乏尿喀噫的選擇培養(yǎng)基上,不能合成尿喀凜的釀酒酵母菌株不能生存,導(dǎo)入重組質(zhì)粒的釀酒酵母菌株因?yàn)楂@得了尿喀噫合成酶基因而可以正常生存,從而起到篩選作用?！拘?詳解】A、進(jìn)ー步優(yōu)化發(fā)酵條件,使其更有利于乳酸菌的繁殖,可以提高其乳酸產(chǎn)量,A正確;B、由于啟動子存在物種特異性,使用乳酸菌LDH基因自身的啟動子,在酵母細(xì)胞中不表達(dá),B錯(cuò)誤;C、敲除釀酒酵母的丙酮酸脫叛酶基因,使酵母菌不能釀酒,從而提高乳酸產(chǎn)量,C正確;D、對轉(zhuǎn)基因釀酒酵母進(jìn)行誘變育種,可能會出現(xiàn)乳酸菌的高產(chǎn)菌株,D正確。故選Bo【點(diǎn)睛】本題以獲得能產(chǎn)生乳酸的工程菌株為背景,考查基因工程的相關(guān)內(nèi)容，重點(diǎn)考查基因表達(dá)載體的構(gòu)建,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)問題,識記PCR技術(shù)的原理和過程,能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題。（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)庫中獲取了該蛋白的基因編碼序列（簡稱phb2基因）,大小為〇.9kb（1kb=1000堿基對）,利用大腸桿菌表達(dá)該蛋白。回答下列問題:（1）為獲取phb2基因,提取該動物肝臟組織的總RNA,再經(jīng)過程得到cDNA,將其作為PCR反應(yīng)的模板,并設(shè)計(jì)ー對特異性引物來擴(kuò)增目的基因。（2）圖1為所用載體圖譜示意圖,圖中限制酶的識別序列及切割位點(diǎn)見下表。為使phb2基因（該基因序列不含圖1中限制酶的識別序列）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別序列。經(jīng)過這兩種酶酶切的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")〇相關(guān)限制酶的識別序列及切割位點(diǎn)名稱識別序列及切割位點(diǎn)名稱識別序列及切割位點(diǎn)HindIIIAlAGCTTTTCGATAEcoRIGiAATTCCTTAATGPvitIIGAG1CTGGTCTGACPstlCTGC1AGGAtCGTCKpnlG1GTACCCCATGTGBamH1G1GATCCCCTAGTG注:箭頭表示切割位點(diǎn)(3)轉(zhuǎn)化前需用CaCし處理大腸桿菌細(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気羊青霉素的培養(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,檢測處于細(xì)胞周期（示意圖見圖3）不同時(shí)期的細(xì)胞數(shù)量,統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖4〇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“G』或"S”或“Gz/M”）期。(ま)五會皿黑器f哭G遡物S期口(ま)五會皿黑器f哭G遡物S期口6ハ期50-40-ド物圖4注:G,ゝ!表示G、和M【答案】（1）逆轉(zhuǎn)錄（2） ①.EcoRI②.PvitII③.T,DNA連接酶（3）感受態(tài)（4）3（5）G2/M【解析】【分析】分析圖中質(zhì)粒含有多個(gè)限制酶切位點(diǎn),在啟動子和終止子之間有三個(gè)酶切位點(diǎn),Kpnl在質(zhì)粒上有兩個(gè)酶切位點(diǎn),PvitII酶切后獲得平末端。圖4中Gi期和S期細(xì)胞減少,而G2期細(xì)胞數(shù)目明顯增多。將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞:Ca?+處理法。【小問1詳解】利用RNA獲得cDNA的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄?！拘?詳解】根據(jù)啟動子和終止子的生理作用可知,目的基因應(yīng)導(dǎo)入啟動子和終止子之間.圖中看出,兩者之間存在于三種限制酶切點(diǎn),但是由于Kpnl在質(zhì)粒上不止一個(gè)酶切位點(diǎn),所以應(yīng)該選擇EcoRI和PvitII兩種不同限制酶的識別序列;根據(jù)PvitII的酶切序列,切出了平末端,所以構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),應(yīng)該用T4DNA連接酶連接質(zhì)粒和目的基因?！拘?詳解】轉(zhuǎn)化時(shí)用CaCし處理大腸桿菌細(xì)胞,使其處于感受態(tài)的生理狀態(tài),以提高轉(zhuǎn)化效率。【小問4詳解】由于這些菌落都可以生長在含有気羊青霉素的培養(yǎng)基中,因此都含有質(zhì)粒,重組質(zhì)粒包含了目的基因和質(zhì)粒,如果用EcoRI和PvitII兩種酶切割重組質(zhì)粒電泳后將獲得含有質(zhì)粒和目的基因兩條條帶,由于phb2基因大小為〇.9kb,所以對應(yīng)電泳圖是菌落3?！拘?詳解】比較圖4中Gi期和S期細(xì)胞減少,而G2期細(xì)胞數(shù)目明顯增多,說明了Gi期和S期細(xì)胞可以進(jìn)入G2期,而G2期的細(xì)胞沒有能夠完成分裂進(jìn)入団期,因此PHB2蛋白應(yīng)該作用于G2/M期?！军c(diǎn)睛】本題考察基因工程的知識,需要考生分析質(zhì)粒的酶切位點(diǎn),結(jié)合目的基因轉(zhuǎn)入的位置進(jìn)行分析,結(jié)合題干中目的基因的大小分析電泳圖。(2021福建)21.微生物吸附是重金屬廢水的處理方法之ー。金屬硫蛋白(MT)是ー類廣泛存在于動植物中的金屬結(jié)合蛋白,具有吸附重金屬的作用?？蒲腥藛T將棗樹的MT基因?qū)氪竽c桿菌構(gòu)建工程菌?；卮鹣铝袉栴}:(1)根據(jù)棗樹的MTcDNA的核昔酸序列設(shè)計(jì)了相應(yīng)的引物(圖1甲),通過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應(yīng)的基因位置。選用的引物組合應(yīng)為圖1(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Eo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,再用(填“T’DNA或"E?coli81DNA”)連接酶將MT基因與載體P相連，構(gòu)成重組載體P’〇②載體P’不具有表達(dá)MT基因和〇選用酶組合對載體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)果仍無法說明已經(jīng)成功構(gòu)建能較強(qiáng)吸附廢水中重金屬的M!工程菌,理由是圖2圖2眥均腦を要卬囲ー之【答案】（1）引物1和引物4（2） ①.EcoRV②.T4DNA③.啟動子④.終止子⑤.Xho!和Pstl⑥.鈣（3）尚未在個(gè)體生物學(xué)水平上對MT工程菌吸附重金屬的能カ進(jìn)行鑒定【解析】【分析】1、PCR擴(kuò)增目的基因需要有一段已知的堿基序列。2、基因工程技術(shù)的基本步驟:（1）目的基因的獲取;（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞;（4）目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因ーDNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA一分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)一抗原一抗體雜交技術(shù):個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！拘?詳解】密碼子位于mRNA上,是決定氨基酸的三個(gè)相鄰堿基,起始密碼子分別控制翻譯的開始和結(jié)束,故為保證基因的正常表達(dá),一對引物應(yīng)分別位于位點(diǎn)A和位點(diǎn)B的兩側(cè),故選擇引物1和引物4。【小問2詳解】①為得到平末端,可用EcoRV酶將載體P切開;由于E?coli81DNA連接酶只能連接黏性末端,而T,DNA連接酶可以連接平末端,結(jié)合題意可知,MT基因的末端為平末端,故需要用T4DNA連接酶將MT基因與載體P相連,構(gòu)成重組載體7〇②載體P’是重組質(zhì)粒,故不含有有表達(dá)MT基因的啟動子和終止子；為避免自身環(huán)化和反向連接,可選用兩種酶切割兩種載體,據(jù)圖可知,載體P’和載體E均含有XhoI和PstI酶,故可選用Xho!和Pstl酶進(jìn)行酶切；將目的基因?qū)氪竽c桿菌的方法是鈣離子處理法?！拘?詳解】由于尚未在個(gè)體生物學(xué)水平上對MT工程菌吸附重金屬的能カ進(jìn)行鑒定,故即使MT工程菌的MT蛋白相對含量較高,也無法說明已經(jīng)成功構(gòu)建能較強(qiáng)吸附廢水中重金屬的M!工程菌。【點(diǎn)睛】本題考查基因工程的相關(guān)知識,解答本題的關(guān)鍵是分析題圖,明確基因工程的工具,并根據(jù)限制酶的切割位點(diǎn)判斷引物應(yīng)該設(shè)計(jì)的堿基序列,結(jié)合題意明確檢測基因表達(dá)載體的方法。16.(2021山東高考25)人類丫基因啟動子上游調(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,丫基因的表達(dá)被抑制。通過改變該結(jié)合位點(diǎn)的序列,解除對丫基因表達(dá)的抑制,可對某種地中海貧血癥進(jìn)行基因治療?？蒲腥藛T擴(kuò)增了丫基因上游不同長度的片段,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,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。注:F1-F7,R引物P：雌激素誘導(dǎo)下發(fā)揮

作用的啟動子限制酶識科序列及切割位點(diǎn):Muni:ネ4TTGXhol:CTCGAGEcoRI:C^ATTCSall:G^TCGACNhel:&TAGC(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別序列。據(jù)圖可知，在卜?F7末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是,在R末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是〇本實(shí)驗(yàn)中,從產(chǎn)物擴(kuò)增到載體構(gòu)建完成的整個(gè)過程共需要種酶。?-? 1->；FlF2 也,iF7Miinl載體的終北子 靈光蛋白基因部分結(jié)構(gòu)グ 滅譬口ヱロP3Cエ〃X基因I—NheIEcoRI\fiinIEcdRIXho終止子(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、?Fe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F(xiàn)7與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光。含F(xiàn)7與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光的原因是0（3）向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素,含，?F,與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞不再有熒光,而含F(xiàn)s?F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞仍有熒光。若Y基因上游調(diào)控序列上與引物序列所對應(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,BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn)位于,理由是 〇【答案】 ①.Sall ②.EcoRI ③.6 ④.F7與R擴(kuò)增產(chǎn)物不含完整的啟動子,熒光蛋白基因不表達(dá)⑤.引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上 ⑥.根據(jù)有無熒光情況判斷,F1?F4與R擴(kuò)增產(chǎn)物上均有結(jié)合位點(diǎn),因此結(jié)合位點(diǎn)位于F4所對應(yīng)調(diào)控序列的下游（右側(cè)）；F5?F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物上均無結(jié)合位點(diǎn),可知結(jié)合位點(diǎn)位于F5所對應(yīng)調(diào)控序列的上游（左側(cè)）,所以結(jié)合位點(diǎn)位于引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上【解析】（1）據(jù)提意可知,需要將擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入并指導(dǎo)熒光蛋白基因的表達(dá),則含有啟動子P的擴(kuò)增后的產(chǎn)物讀取方向與熒光蛋白基因的讀取方向一致,故擴(kuò)增后的產(chǎn)物中的R端與熒光蛋白基因中限制酶如〃I識別序列端結(jié)合,才能保證擴(kuò)增后的產(chǎn)物定向插入并指導(dǎo)熒光蛋白基因的表達(dá)。要做到定向插入,需要引物末端兩端添加限制酶的識別序列,且被限制酶識別并切割后,兩端的黏性末端不能相同。而擴(kuò)增后的產(chǎn)物中可能含有MunI和的0I的識別位點(diǎn),故在引物末端添加限制酶的識別序列不能被限制酶例Z〃 !和ガ70I所識別,故應(yīng)該選用添加限制酶どco/?I和限制酶Sa/I識別序列,據(jù)圖中對限制酶的注釋可知,限制酶加〃!識別并切割后的黏性末端與限制酶どco/?!識別并切割后的黏性末端相同,故R末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是EcoRI,在F1?F7末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶是SatI;熒光蛋白基因中含有限制酶EcoRI的識別位點(diǎn),故對載體使用限制酶加〃!和將。 !切割。綜上所述,對載體使用限制酶加〃 I和筋0I切割,對擴(kuò)增后的產(chǎn)物用限制酶どc。Z?I和限制酶Sa/I識別序歹リ,然后在DNA連接酶的催化作用下,連接形成重組載體;產(chǎn)物擴(kuò)增中需要使用な〃酶催化，合成更多的產(chǎn)物,故從產(chǎn)物擴(kuò)增到載體構(gòu)建完成的整個(gè)過程共需要6種酶,分別是Taq酶、限制酶EcoRI、限制酶Sa/I、限制酶而〃 !、限制酶スZ7。1ヽDNA連接酶:(2)受體細(xì)胞中已經(jīng)除去BCL11A基因,故擴(kuò)增產(chǎn)物中的BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn),不會抑制熒光蛋白基因的表達(dá);基因的表達(dá)需要RNA聚合酶與啟動子結(jié)合,才能完成熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)錄過程；含F(xiàn)1?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F(xiàn)7與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞無熒光,則可能是F7與R擴(kuò)增產(chǎn)物不含完整的啟動子,熒光蛋白基因不表達(dá);(3)向培養(yǎng)液中添加適量的雌激素,此時(shí)重組載體上的8a.〃メ基因表達(dá),產(chǎn)生BCL11A蛋白,BCL11A蛋白與BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后,導(dǎo)致熒光蛋白基因被抑制;含F(xiàn)1?F4與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞不再有熒光,則說明BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后在引物F4與引物R之間的序列上;含F(xiàn)5?F6與R擴(kuò)增產(chǎn)物的受體細(xì)胞仍有熒光,則說明BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合后在引物F5的上游序列,故據(jù)此結(jié)果可推測,BCL11A蛋白結(jié)合位點(diǎn)位于引物F4與F5在調(diào)控序列上所對應(yīng)序列之間的區(qū)段上。(2021北京)16.新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的疫情仍在ー些國家和地區(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)是ー種基因工程疫苗,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)編碼〇A.病毒與細(xì)胞識別的蛋白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,使其在人體中無法增殖,但重組疫苗仍然可以誘發(fā)人體產(chǎn)生針對新冠病毒的特異性免疫應(yīng)答。該疫苗發(fā)揮作用的過程是:接種疫苗TTT誘發(fā)特異性免疫反應(yīng)。（4）重組疫苗只需注射ー針即可完成接種。數(shù)周后,接種者體內(nèi)仍然能檢測到重組腺病毒DNA,但其DNA不會整合到人的基因組中。請由此推測只需注射ー針即可起到免疫保護(hù)作用的原因【答案】（1） ①.逆轉(zhuǎn)錄/反轉(zhuǎn)錄 ②.PCR擴(kuò)增（2）A①.（重組腺病毒）進(jìn)入細(xì)胞 ②.表達(dá)抗原（4）重組腺病毒DNA在人體細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)抗原,反復(fù)刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)。【解析】【分析】重組腺病毒疫苗必須具備的條件:能夠?qū)⑿鹿诓《究乖颍康幕颍氲绞荏w細(xì)胞;在受體細(xì)胞中表達(dá)出抗原蛋白;不會導(dǎo)致疾病發(fā)生?！拘?詳解】新冠病毒是RNA病毒,其遺傳物質(zhì)是RNA,若要得到與其對應(yīng)的cDNA,則要進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄。用cDNA擴(kuò)增出目的基因——S基因,需要利用PCR擴(kuò)增技術(shù)?！拘?詳解】重組疫苗作為抗原需要被人體免疫系統(tǒng)識別,而重組疫苗中的S基因是從新冠病毒中提取的,所以重組疫苗中的S基因應(yīng)編碼病毒與細(xì)胞都能識別的蛋白,A正確,BCD錯(cuò)誤。故選A?！拘?詳解】重組疫苗對人體來說屬于外來異物,即抗原，故人體接種疫苗后,重組腺病毒進(jìn)入人體細(xì)胞,其在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)出抗原,引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫 細(xì)胞免疫和體液免疫,因此該疫苗發(fā)揮作用的過程是:接種疫苗T（重組腺病毒）進(jìn)入細(xì)胞T表達(dá)抗原-?誘發(fā)特異性免疫反應(yīng)?！拘?詳解】接種疫苗后,由于長時(shí)間內(nèi)接種者體內(nèi)仍能檢測到重組腺病毒DNA,而DNA會不斷表達(dá)出S蛋白,S蛋白作為抗原刺激機(jī)體,故機(jī)體會反復(fù)針對抗原產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答?！军c(diǎn)睛】本題以新冠肺炎為問題情境,考查重組腺病毒疫苗和免疫的相關(guān)知識,考查考生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。（2021?廣東高考真題）非細(xì)胞合成技術(shù)是ー種運(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)重污染問題,并可以提高產(chǎn)率。

1ー磷酸ー葡萄糖磷萄位酸糖酶葡1ー磷酸ー葡萄糖磷萄位酸糖酶葡變6ー磷酸ー葡萄糖1磷酸肌奮合成鬣1硼酸一肌醇回答下列問題:(1)研究人員采用PCR技術(shù)從土壌微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。此外,獲得酶基因的方法還有〇(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ー。在制備高質(zhì)量DNA模板時(shí)必須除去蛋白,方法有〇(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。為了檢測目的基因是否成功表達(dá)出酶蛋白,需要采用的方法有〇(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)果是〇在分子水平上,可以通過改變,從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對酶特性的改造和優(yōu)化?！敬鸢浮?1)基因文庫中獲取、人工合成法(2)鹽析法、酶解法或高溫變性(3)感受態(tài) 抗原一抗體雜交技術(shù)(4)有的酶失活而使反應(yīng)中斷(4)有的酶失活而使反應(yīng)中斷基因的堿基序列【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取:從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不ー樣.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因ーDNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA一分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)一抗原一抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！驹斀狻?1)分析題意,研究人員從土壤微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因采用了PCR技術(shù),此外獲得酶基因的方法還有從基因文庫中獲取和人工合成法。(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—〇在制備高質(zhì)量DNA模板時(shí)必須除去蛋白,可根據(jù)DNA和蛋白質(zhì)的溶解性、對酶、高溫和洗滌劑的耐受性去除蛋白質(zhì),方法有鹽析、酶解法或高溫變性法等。(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)制備感受態(tài)細(xì)胞,即利用鈣離子處理大腸桿菌,使其成為感受態(tài)細(xì)胞,使其易于接受外來的DNA分子?；蚬こ讨?酶基因(目的基因)成功表達(dá)的產(chǎn)物