2025版新高考新教材版選考總復(fù)習(xí)生物專題22基因工程

2025版新高考新教材版選考總復(fù)習(xí)生物專題22基因工程專題22基因工程五年高考考點(diǎn)1重組DNA技術(shù)的基本工具1.(2023重慶,12,3分)某小組通過(guò)PCR[假設(shè)引物長(zhǎng)度為8個(gè)堿基(短于實(shí)際長(zhǎng)度)]獲得了含有目的基因的DNA片段,并用限制酶進(jìn)行酶切(如圖),再用所得片段成功構(gòu)建了基因表達(dá)載體。下列敘述錯(cuò)誤的是(B)A.其中一個(gè)引物序列為5'-TGCGCAGT-3'B.步驟①所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠC.用步驟①的酶對(duì)載體進(jìn)行酶切,至少獲得了2個(gè)片段D.酶切片段和載體連接時(shí),可使用E.coli連接酶或T4連接酶2.(2022福建,21節(jié)選,4分)美西螈具有很強(qiáng)的再生能力。研究表明,美西螈的巨噬細(xì)胞在斷肢再生的早期起重要作用。為研究巨噬細(xì)胞的作用機(jī)制,科研人員制備了抗巨噬細(xì)胞表面標(biāo)志蛋白CD14的單克隆抗體,具體方法如下?；卮鹣铝袉?wèn)題:(一)基因工程抗原的制備(1)根據(jù)美西螈CD14基因的核苷酸序列,合成引物,利用PCR擴(kuò)增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3'-OH與加入的脫氧核苷酸的5'-P形成磷酸二酯鍵,則新合成鏈的延伸方向是5'→3'(填“5'→3'”或“3'→5'”)。

(2)載體和CD14片段的酶切位點(diǎn)及相應(yīng)的酶切序列如圖所示。用XhoⅠ和SalⅠ分別酶切CD14和載體后連接,CD14接入載體時(shí)會(huì)形成正向連接和反向連接的兩種重組DNA?？蛇M(jìn)一步用這兩種限制酶對(duì)CD14的連接方向進(jìn)行鑒定,理由是正向連接的重組DNA有這兩種酶切位點(diǎn)(限制酶的識(shí)別序列);而反向連接的重組DNA會(huì)形成新的序列,沒(méi)有這兩種酶的酶切位點(diǎn)(沒(méi)有限制酶的識(shí)別序列)。

(3)培養(yǎng)能表達(dá)CD14蛋白的大腸桿菌,分離純化目的蛋白?？键c(diǎn)2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用考向1DNA的粗提取、PCR、電泳鑒定3.(2024黑、吉、遼,7,2分)關(guān)于采用瓊脂糖凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是(A)A.瓊脂糖凝膠濃度的選擇需考慮待分離DNA片段的大小B.凝膠載樣緩沖液中指示劑的作用是指示DNA分子的具體位置C.在同一電場(chǎng)作用下,DNA片段越長(zhǎng),向負(fù)極遷移速率越快D.瓊脂糖凝膠中的DNA分子可在紫光燈下被檢測(cè)出來(lái)4.(2024山東,13,2分)關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是(A)A.整個(gè)提取過(guò)程中可以不使用離心機(jī)B.研磨液在4℃冰箱中放置幾分鐘后,應(yīng)充分搖勻再倒入燒杯中C.鑒定過(guò)程中DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變D.僅設(shè)置一個(gè)對(duì)照組不能排除二苯胺加熱后可能變藍(lán)的干擾5.(2024山東,5,2分)制備熒光標(biāo)記的DNA探針時(shí),需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大腸桿菌DNA聚合酶、擴(kuò)增緩沖液、H2O和4種脫氧核苷酸(dCTP、dTTP、dGTP和堿基被熒光標(biāo)記的dATP)的反應(yīng)管①~④中,分別加入如表所示的適量單鏈DNA。已知形成的雙鏈DNA區(qū)遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,且在本實(shí)驗(yàn)的溫度條件下不能產(chǎn)生小于9個(gè)連續(xù)堿基對(duì)的雙鏈DNA區(qū)。能得到帶有熒光標(biāo)記的DNA探針的反應(yīng)管有(D)A.①②B.②③C.①④D.③④6.(2023福建,4,2分)關(guān)于“DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定”(實(shí)驗(yàn)Ⅰ)和“DNA的粗提取與鑒定”(實(shí)驗(yàn)Ⅱ)的實(shí)驗(yàn)操作,下列相關(guān)敘述正確的是(C)A.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,PCR實(shí)驗(yàn)所需的移液器、槍頭、蒸餾水等必須進(jìn)行高壓滅菌處理B.實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,將擴(kuò)增得到的PCR產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳,加樣前應(yīng)先接通電源C.實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,取洋蔥研磨液的上清液,加入等體積冷酒精后析出粗提取的DNAD.實(shí)驗(yàn)Ⅱ中,將白色絲狀物直接加入二苯胺試劑中并進(jìn)行沸水浴,用于鑒定DNA7.(2022遼寧,12,2分)抗蟲和耐除草劑玉米雙抗12-5是我國(guó)自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因品種。為給監(jiān)管轉(zhuǎn)基因生物安全提供依據(jù),采用PCR方法進(jìn)行目的基因監(jiān)測(cè),反應(yīng)程序如圖所示。下列敘述正確的是(B)A.預(yù)變性過(guò)程可促進(jìn)模板DNA邊解旋邊復(fù)制B.后延伸過(guò)程可使目的基因的擴(kuò)增更加充分C.延伸過(guò)程無(wú)需引物參與即可完成半保留復(fù)制D.轉(zhuǎn)基因品種經(jīng)檢測(cè)含有目的基因后即可上市8.(2021湖北,16,2分)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)中非特異條帶的產(chǎn)生,以下措施中有效的是(D)A.增加模板DNA的量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)性的溫度考向2基因工程的基本操作程序及應(yīng)用9.(2024江西,12,2分)γ-氨基丁酸在醫(yī)藥等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。利用L-谷氨酸脫羧酶(GadB)催化L-谷氨酸脫羧是高效生產(chǎn)γ-氨基丁酸的重要途徑之一。研究人員采用如圖方法將釀酒酵母S的L-谷氨酸脫羧酶基因(gadB)導(dǎo)入生產(chǎn)菌株E.coliA,構(gòu)建了以L-谷氨酸鈉為底物高效生產(chǎn)γ-氨基丁酸的菌株E.coliB。下列敘述正確的是(A)A.圖中表明,可以從釀酒酵母S中分離得到目的基因gadBB.E.coliB發(fā)酵生產(chǎn)γ-氨基丁酸時(shí),L-谷氨酸鈉的作用是供能C.E.coliA和E.coliB都能高效降解γ-氨基丁酸D.可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ構(gòu)建重組質(zhì)粒10.(2023遼寧,8,2分)CD163蛋白是PRRSV(病毒)感染家畜的受體。為實(shí)時(shí)監(jiān)控CD163蛋白的表達(dá)和轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程,將紅色熒光蛋白R(shí)FP基因與CD163基因拼接在一起(如圖),使其表達(dá)成一條多肽。該拼接過(guò)程的關(guān)鍵步驟是除去(B)A.CD163基因中編碼起始密碼子的序列B.CD163基因中編碼終止密碼子的序列C.RFP基因中編碼起始密碼子的序列D.RFP基因中編碼終止密碼子的序列11.(2023湖北,4,2分)用氨芐青霉素抗性基因(AmpR)、四環(huán)素抗性基因(TetR)作為標(biāo)記基因構(gòu)建的質(zhì)粒如圖所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的質(zhì)粒,構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組質(zhì)粒),并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述錯(cuò)誤的是(D)A.若用HindⅢ酶切,目的基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物可能不同B.若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四環(huán)素)培養(yǎng)基中的菌落,不一定含有目的基因C.若用SphⅠ酶切,可通過(guò)DNA凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建成功與否D.若用SphⅠ酶切,攜帶目的基因的受體菌在含Amp(氨芐青霉素)和Tet的培養(yǎng)基中能形成菌落12.(2024貴州,21,12分)研究者用以蔗糖為唯一碳源的液體培養(yǎng)基,培養(yǎng)真菌A的野生型(含NV基因)、突變體(NV基因突變)和轉(zhuǎn)基因菌株(轉(zhuǎn)入NV基因),檢測(cè)三種菌株NV酶的生成與培養(yǎng)液中的葡萄糖含量,結(jié)果如表所示(表中“+”表示有,“-”表示無(wú))。檢測(cè)用菌株蔗糖NV酶葡萄糖(培養(yǎng)液中)野生型+++野生型---突變體+--轉(zhuǎn)基因菌株+++回答下列問(wèn)題:(1)據(jù)表可推測(cè)蔗糖誘導(dǎo)了NV基因表達(dá)。NV酶的作用是催化蔗糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖。檢測(cè)NV酶活性時(shí),需測(cè)定的指標(biāo)是單位時(shí)間單位體積的培養(yǎng)液中葡萄糖的增加量(或者蔗糖的減少量)(答出1點(diǎn)即可)。

(2)表中突變體由T-DNA隨機(jī)插入野生型菌株基因組DNA篩選獲得。從野生型與突變體中分別提取基因組DNA作為模板,用與NV基因(選填“T-DNA”或“NV基因”)配對(duì)的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增。若突變體擴(kuò)增片段長(zhǎng)度>(選填“>”“=”或“<”)野生型擴(kuò)增片段長(zhǎng)度,則表明突變體構(gòu)建成功,從基因序列分析其原因是與野生型相比,突變體是由T-DNA插入NV基因中,使NV基因發(fā)生了堿基對(duì)的增添而引起的,因此突變體相應(yīng)基因的序列更長(zhǎng)。

(3)為進(jìn)一步驗(yàn)證NV基因的功能,表中的轉(zhuǎn)基因菌株是將NV基因?qū)胪蛔凅w細(xì)胞獲得的。在構(gòu)建NV基因表達(dá)載體時(shí),需要添加新的標(biāo)記基因,原因是突變體的T-DNA上會(huì)存在相應(yīng)的標(biāo)記基因,干擾NV基因表達(dá)載體導(dǎo)入成功與否的檢測(cè)。

13.(2024黑、吉、遼,25,12分)將天然Ti質(zhì)粒改造成含有Vir基因的輔助質(zhì)粒(輔助T-DNA轉(zhuǎn)移)和不含有Vir基因、含有T-DNA的穿梭質(zhì)粒,共同轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌,可提高轉(zhuǎn)化效率。細(xì)菌和棉花對(duì)密碼子偏好不同,為提高翻譯效率,增強(qiáng)棉花抗病蟲害能力,進(jìn)行如下操作?；卮鹣铝袉?wèn)題。注:F1~F3,R1~R3表示引物;T-DNA-LB表示左邊界;T-DNA-RB表示右邊界;Ori表示復(fù)制原點(diǎn);KanR表示卡那霉素抗性基因;HygBR表示潮霉素B抗性基因。(1)從蘇云金桿菌提取DNA時(shí),需加入蛋白酶,其作用是使蛋白質(zhì)水解。提取過(guò)程中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的預(yù)冷酒精,其目的是使蛋白質(zhì)等溶解在酒精中,DNA不溶于酒精而析出。

(2)本操作中獲取目的基因的方法是PCR和人工合成。

(3)穿梭質(zhì)粒中p35s為啟動(dòng)子,其作用是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的部位,驅(qū)動(dòng)目的基因轉(zhuǎn)錄;插入兩個(gè)p35s啟動(dòng)子,其目的可能是使目的基因在植物細(xì)胞中高效表達(dá)(保證目的基因的高水平表達(dá))。

(4)根據(jù)圖中穿梭質(zhì)粒上的KanR和HygBR兩個(gè)標(biāo)記基因的位置,用潮霉素B抗性基因?qū)?yīng)的抗生素初步篩選轉(zhuǎn)化的棉花愈傷組織。

(5)為檢測(cè)棉花植株是否導(dǎo)入目的基因,提取棉花植株染色體DNA作模板,進(jìn)行PCR,應(yīng)選用的引物是F3和R2。

(6)本研究采用的部分生物技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程,理由是D(單選)。

A.通過(guò)含有雙質(zhì)粒的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化棉花細(xì)胞B.將蘇云金桿菌Bt基因?qū)朊藁?xì)胞中表達(dá)C.將1~1362基因序列改變?yōu)槊藁?xì)胞偏好密碼子的基因序列D.用1~1362合成基因序列和1363~1848天然基因序列獲得改造的抗蟲蛋白14.(2024廣東,21,13分)駒形桿菌可合成細(xì)菌纖維素(BC)并將其分泌到胞外組裝成膜。作為一種性能優(yōu)異的生物材料,BC膜應(yīng)用廣泛。研究者設(shè)計(jì)了酪氨酸酶(可催化酪氨酸形成黑色素)的光控表達(dá)載體,將其轉(zhuǎn)入駒形桿菌后構(gòu)建出一株能合成BC膜并可實(shí)現(xiàn)光控染色的工程菌株,為新型紡織原料的綠色制造及印染工藝升級(jí)提供了新思路(圖1)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)研究者優(yōu)化了培養(yǎng)基的碳源、氮源(答兩點(diǎn))等營(yíng)養(yǎng)條件,并控制環(huán)境條件,大規(guī)模培養(yǎng)工程菌株后可在氣液界面處獲得BC菌膜(菌體和BC膜的復(fù)合物)。

(2)研究者利用T7噬菌體來(lái)源的RNA聚合酶(T7RNAP)及藍(lán)光光敏蛋白標(biāo)簽,構(gòu)建了一種可被藍(lán)光調(diào)控的基因表達(dá)載體(光控原理見(jiàn)圖2,載體的部分結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3)。構(gòu)建載體時(shí),選用了通用型啟動(dòng)子PBAD(被工程菌RNA聚合酶識(shí)別)和特異型啟動(dòng)子PT7(僅被T7RNAP識(shí)別)。為實(shí)現(xiàn)藍(lán)光控制染色,啟動(dòng)子①、②及③依次為PT7、PBAD、PBAD,理由是基因2、3可正常表達(dá)出無(wú)活性的T7RNAP,藍(lán)光照射時(shí)再激活基因1(或酪氨酸酶基因或目的基因)的表達(dá)。

注:基因1編碼酪氨酸酶,基因2編碼T7RNAPN端-nMag,基因3編碼pMag-T7RNAPC端。圖3(3)光控表達(dá)載體攜帶大觀霉素(抗生素)抗性基因。長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)時(shí)在培養(yǎng)液中加入大觀霉素,其作用為選擇含有重組質(zhì)粒的駒形桿菌,殺死其他雜菌避免污染(答兩點(diǎn))。

(4)根據(jù)預(yù)設(shè)的圖案用藍(lán)光照射已長(zhǎng)出的BC菌膜并繼續(xù)培養(yǎng)一段時(shí)間,隨后將其轉(zhuǎn)至染色池處理,發(fā)現(xiàn)只有經(jīng)藍(lán)光照射的區(qū)域被染成黑色,其原因是藍(lán)光照射誘導(dǎo)nMag和pMag結(jié)合,激活T7RNAP,從而與特異型啟動(dòng)子PT7結(jié)合表達(dá)酪氨酸酶,酪氨酸酶催化酪氨酸形成黑色素。

(5)有企業(yè)希望生產(chǎn)其他顏色圖案的BC膜。按照上述菌株的構(gòu)建模式提出一個(gè)簡(jiǎn)單思路將酪氨酸酶基因換成合成其他色素酶的基因,催化產(chǎn)生不同的色素。

15.(2024山東,25,12分)研究發(fā)現(xiàn)基因L能夠通過(guò)脫落酸信號(hào)途徑調(diào)控大豆的逆境響應(yīng)。利用基因工程技術(shù)編輯基因L,可培育耐鹽堿大豆品系。在載體上的限制酶BsaⅠ切點(diǎn)處插入大豆基因L的向?qū)NA序列,將載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞后,其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可引導(dǎo)核酸酶特異性結(jié)合基因組上的目標(biāo)序列并發(fā)揮作用。載體信息、目標(biāo)基因L部分序列及相關(guān)結(jié)果等如圖所示。圖甲:載體信息LB/RB:T-DNA的邊界序列;Kanr:卡那霉素抗性基因;Ampr:氨芐青霉素抗性基因圖乙:目標(biāo)基因L部分序列圖丙:限制酶識(shí)別序列、切割位點(diǎn)及電泳結(jié)果(1)用PCR技術(shù)從大豆基因組DNA中擴(kuò)增目標(biāo)基因L時(shí),所用的引物越短,引物特異性越低(填“高”或“低”)。限制酶在切開DNA雙鏈時(shí),形成的單鏈突出末端為黏性末端,若用BsaⅠ酶切大豆基因組DNA,理論上可產(chǎn)生的黏性末端最多有44種。載體信息如圖甲所示,經(jīng)BsaⅠ酶切后,載體上保留的黏性末端序列應(yīng)為5'-GTTT-3'和5'-CAAT-3'。

(2)重組載體通過(guò)農(nóng)桿菌導(dǎo)入大豆細(xì)胞,使用抗生素卡那霉素篩選到具有該抗生素抗性的植株①~④。為了鑒定基因編輯是否成功,以上述抗性植株的DNA為模板,通過(guò)PCR擴(kuò)增目標(biāo)基因L,部分序列信息及可選用的酶切位點(diǎn)如圖乙所示,PCR產(chǎn)物完全酶切后的電泳結(jié)果如圖丙所示。據(jù)圖可判斷選用的限制酶是SacⅠ,其中純合的突變植株是④(填序號(hào))。

(3)實(shí)驗(yàn)中獲得1株基因L成功突變的純合植株,該植株具有抗生素抗性,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其體細(xì)胞中只有1條染色體有T-DNA插入。用抗生素篩選這個(gè)植株的自交子代,其中突變位點(diǎn)純合且對(duì)抗生素敏感的植株所占比例為1/4,篩選出的敏感植株可用于后續(xù)的品種選育。

16.(2023河北,22,15分)單細(xì)胞硅藻具有生產(chǎn)生物柴油的潛在價(jià)值。研究者將硅藻脂質(zhì)合成相關(guān)的蘋果酸酶(ME)基因構(gòu)建到超表達(dá)載體,轉(zhuǎn)入硅藻細(xì)胞,以期獲得高產(chǎn)生物柴油的硅藻品系?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)根據(jù)DNA和蛋白質(zhì)在特定濃度乙醇溶液中的溶解度差異獲得硅藻粗提DNA,PCR擴(kuò)增得到目的基因。

(2)超表達(dá)載體的基本組件包括復(fù)制原點(diǎn)、目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止子(答案“啟動(dòng)子”和“終止子”不分順序)等。本研究中目的基因?yàn)樘O果酸酶基因(或“ME基因”)。

(3)PCR擴(kuò)增時(shí)引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與模板特異性結(jié)合。根據(jù)表達(dá)載體序列設(shè)計(jì)了圖1所示的兩條引物,對(duì)非轉(zhuǎn)基因硅藻品系A(chǔ)和轉(zhuǎn)ME基因硅藻候選品系B進(jìn)行PCR檢測(cè),擴(kuò)增產(chǎn)物電泳結(jié)果見(jiàn)圖2。其中,樣品1為本實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組,樣品2有特異性擴(kuò)增產(chǎn)物,結(jié)果表明引物間的載體序列整合到硅藻細(xì)胞基因組中(或“ME基因序列整合到硅藻細(xì)胞基因組中”)。

(4)利用單細(xì)胞硅藻生產(chǎn)生物柴油的影響因素包括胞內(nèi)脂質(zhì)含量和繁殖速率等。圖3為硅藻胞內(nèi)脂質(zhì)含量檢測(cè)結(jié)果。據(jù)圖分析,相對(duì)于品系A(chǔ),品系B的胞內(nèi)脂質(zhì)含量平均水平明顯增加。同時(shí),還需測(cè)定細(xì)胞數(shù)量以比較在相同發(fā)酵條件下品系A(chǔ)與B的繁殖速率。

(5)胞內(nèi)脂質(zhì)合成需要大量ATP。ME催化蘋果酸氧化脫羧反應(yīng)產(chǎn)生NADH。研究表明,品系B線粒體中ME含量顯著高于品系A(chǔ)。據(jù)此分析,ME基因超表達(dá)使線粒體中NADH水平升高,有氧呼吸生成的ATP增多,最終促進(jìn)胞內(nèi)脂質(zhì)合成。

(6)相對(duì)于大豆和油菜等油料作物,利用海生硅藻進(jìn)行生物柴油生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)之處為節(jié)約土地資源、不受季節(jié)和氣候限制(或“節(jié)約糧食資源”或“節(jié)約淡水”或“能夠通過(guò)發(fā)酵大量生產(chǎn)”)。(答出兩點(diǎn)即可)

17.(2023海南,20,13分)基因遞送是植物遺傳改良的重要技術(shù)之一,我國(guó)多個(gè)實(shí)驗(yàn)室合作開發(fā)了一種新型基因遞送系統(tǒng)(切—浸—生芽Cut-Dip-Budding,簡(jiǎn)稱CDB法)。圖1與圖2分別是利用常規(guī)轉(zhuǎn)化法和CDB法在某植物中遞送基因的示意圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)圖1中,從外植體轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過(guò)程屬于脫分化;從愈傷組織到幼苗的培養(yǎng)過(guò)程需要的激素有生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素,該過(guò)程還需要光照,其作用是誘導(dǎo)葉綠素的形成。

(2)圖1中的愈傷組織,若不經(jīng)過(guò)共培養(yǎng)環(huán)節(jié),直接誘導(dǎo)培養(yǎng)得到的植株可以保持植株A的遺傳特性。圖1中,含有外源基因的轉(zhuǎn)化植株A若用于生產(chǎn)種子,其包裝需標(biāo)注轉(zhuǎn)基因種子。

(3)圖1與圖2中,農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞時(shí),可將外源基因遞送到植物細(xì)胞中的原因是農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒,當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后,能將Ti質(zhì)粒上的T-DNA(可轉(zhuǎn)移的DNA)轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞,并且將其整合到該細(xì)胞的染色體DNA上。

(4)已知某酶(PDS)缺失會(huì)導(dǎo)致植株白化。某團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因編輯載體(含有綠色熒光蛋白標(biāo)記基因),利用圖2中的CDB法將該重組載體導(dǎo)入植株B,長(zhǎng)出毛狀根,成功獲得轉(zhuǎn)化植株B。據(jù)此分析,從毛狀根中獲得陽(yáng)性毛狀根段的方法是選擇發(fā)出綠色熒光的毛狀根段,圖2中,鑒定導(dǎo)入幼苗中的基因編輯載體是否成功發(fā)揮作用的方法是觀察幼苗是否白化(或根據(jù)PDS基因的堿基序列設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增),依據(jù)是CRISPR/Cas9基因編輯載體的作用是敲除PDS基因,會(huì)導(dǎo)致PDS缺失,使植株白化(若導(dǎo)入幼苗的基因編輯載體成功發(fā)揮作用,則PDS基因被敲除,PCR無(wú)法擴(kuò)增出條帶等)。

(5)與常規(guī)轉(zhuǎn)化法相比,采用CDB法進(jìn)行基因遞送的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需無(wú)菌操作、無(wú)需組織培養(yǎng)、操作簡(jiǎn)單、成本低等(答出任意2點(diǎn)即可)(答出2點(diǎn)即可)。

熱考點(diǎn)核酸序列的閱讀及引物、限制酶的選擇18.(2023浙江6月選考,19,2分)某研究小組利用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將綠色熒光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端,如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)得到能正常表達(dá)兩種蛋白質(zhì)的雜合子雌雄小鼠各1只,交配以期獲得Gata3-GFP基因純合子小鼠。為了鑒定交配獲得的4只新生小鼠的基因型,設(shè)計(jì)了引物1和引物2用于PCR擴(kuò)增,PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖乙所示。甲乙下列敘述正確的是(B)A.Gata3基因的啟動(dòng)子無(wú)法控制GFP基因的表達(dá)B.翻譯時(shí)先合成Gata3蛋白,再合成GFP蛋白C.2號(hào)條帶的小鼠是野生型,4號(hào)條帶的小鼠是Gata3-GFP基因純合子D.若用引物1和引物3進(jìn)行PCR,能更好地區(qū)分雜合子和純合子19.(2024全國(guó)甲,38節(jié)選)某同學(xué)采用基因工程技術(shù)在大腸桿菌中表達(dá)蛋白E?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)該同學(xué)利用PCR擴(kuò)增目的基因。PCR的每次循環(huán)包括變性、復(fù)性、延伸3個(gè)階段,其中DNA雙鏈打開成為單鏈的階段是變性。

(2)質(zhì)粒載體上有限制酶a、b、c的酶切位點(diǎn),限制酶的切割位點(diǎn)如圖所示。構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),與用酶a單酶切相比,用酶a和酶b雙酶切的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在避免質(zhì)粒自身環(huán)化,防止目的基因反向連接到質(zhì)粒上(答出2點(diǎn)即可);使用酶c單酶切構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)宜選用的連接酶是T4DNA連接酶。

(3)將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌前,通常先將受體細(xì)胞處理成感受態(tài),感受態(tài)細(xì)胞的特點(diǎn)是能吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。若要驗(yàn)證轉(zhuǎn)化的大腸桿菌中含有重組質(zhì)粒,簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果是根據(jù)目的基因的序列設(shè)計(jì)特異性引物,提取大腸桿菌的DNA進(jìn)行PCR,將擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行電泳,若出現(xiàn)特異性條帶,說(shuō)明含有重組質(zhì)粒。

(4)蛋白E基因中的一段DNA編碼序列(與模板鏈互補(bǔ))是GGGCCCAAGCTGAGATGA,編碼從GGG開始,部分密碼子見(jiàn)表。若第一個(gè)核苷酸G缺失,則突變后相應(yīng)肽鏈的序列是甘氨酸—脯氨酸—絲氨酸。

氨基酸密碼子氨基酸密碼子賴氨酸AAG亮氨酸CUG精氨酸AGA甘氨酸GGC絲氨酸AGCGGG脯氨酸CCA終止UGACCC20.(2023山東,25,10分)科研人員構(gòu)建了可表達(dá)J-V5融合蛋白的重組質(zhì)粒并進(jìn)行了檢測(cè),該質(zhì)粒的部分結(jié)構(gòu)如圖甲所示。其中V5編碼序列表達(dá)標(biāo)簽短肽V5。(1)與圖甲中啟動(dòng)子結(jié)合的酶是RNA聚合酶。除圖甲中標(biāo)出的結(jié)構(gòu)外,作為載體,質(zhì)粒還需具備的結(jié)構(gòu)有標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)(或限制性酶切位點(diǎn))(答出2個(gè)結(jié)構(gòu)即可)。

(2)構(gòu)建重組質(zhì)粒后,為了確定J基因連接到質(zhì)粒中且插入方向正確,需進(jìn)行PCR檢測(cè),若僅用一對(duì)引物,應(yīng)選擇圖甲中的引物F2和R1(或“F1和R2”)。已知J基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈位于b鏈,由此可知引物F1與圖甲中J基因的a鏈(填“a鏈”或“b鏈”)相應(yīng)部分的序列相同。

(3)重組質(zhì)粒在受體細(xì)胞內(nèi)正確表達(dá)后,用抗J蛋白抗體和抗V5抗體分別檢測(cè)相應(yīng)蛋白是否表達(dá)以及表達(dá)水平,結(jié)果如圖乙所示。其中,出現(xiàn)條帶1證明細(xì)胞內(nèi)表達(dá)了J-V5融合蛋白,條帶2所檢出的蛋白不是(填“是”或“不是”)由重組質(zhì)粒上的J基因表達(dá)的。

21.(2023江蘇,22,12分)為了將某納米抗體和綠色熒光蛋白基因融合表達(dá),運(yùn)用重組酶技術(shù)構(gòu)建質(zhì)粒,如圖1所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:圖1(1)分別進(jìn)行PCR擴(kuò)增片段F1與片段F2時(shí),配制的兩個(gè)反應(yīng)體系中不同的有模板和引物,擴(kuò)增程序中最主要的不同是復(fù)性溫度。

(2)有關(guān)基因序列如圖2。引物F2-F、F1-R應(yīng)在下列選項(xiàng)中選用CD。

圖2A.ATGGTG------CAACCAB.TGGTTG------CACCATC.GACGAG------CTGCAGD.CTGCAG------CTCGTC(3)將PCR產(chǎn)物片段與線性質(zhì)粒載體混合后,在重組酶作用下可形成環(huán)化質(zhì)粒,直接用于轉(zhuǎn)化細(xì)菌。這一過(guò)程與傳統(tǒng)重組質(zhì)粒構(gòu)建過(guò)程相比,無(wú)需使用的酶主要有限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶。

(4)轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌需采用含有抗生素的培養(yǎng)基篩選,下列敘述錯(cuò)誤的有ABC。

A.稀釋涂布平板需控制每個(gè)平板30~300個(gè)菌落B.抗性平板上未長(zhǎng)出菌落的原因一般是培養(yǎng)基溫度太高C.抗性平板上常常會(huì)出現(xiàn)大量雜菌形成的菌落D.抗性平板上長(zhǎng)出的單菌落無(wú)需進(jìn)一步劃線純化(5)為了驗(yàn)證平板上菌落中的質(zhì)粒是否符合設(shè)計(jì),用不同菌落的質(zhì)粒為模板,用引物F1-F和F2-R進(jìn)行了PCR擴(kuò)增,質(zhì)粒P1~P4的擴(kuò)增產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖3。根據(jù)圖中結(jié)果判斷,可以舍棄的質(zhì)粒有P3、P4。

圖3(6)對(duì)于PCR產(chǎn)物電泳結(jié)果符合預(yù)期的質(zhì)粒,通常需進(jìn)一步通過(guò)基因測(cè)序確認(rèn),原因是電泳條帶僅能顯示擴(kuò)增片段的大致長(zhǎng)度,不能呈現(xiàn)堿基序列。

22.(2021遼寧,24,10分)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)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程得到cDNA,將其作為PCR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)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PvuⅡ和EcoRⅠ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T4DNA連接酶(填“E.coliDNA連接酶”或“T4DNA連接酶”)。

圖1相關(guān)限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)名稱識(shí)別序列及切割位點(diǎn)名稱識(shí)別序列及切割位點(diǎn)HindⅢEcoRⅠPvuⅡPstⅠKpnⅠBamHⅠ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,使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(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)挑取單菌落(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)電泳分離,結(jié)果如圖2,3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G2/M(填“G1”或“S”或“G2/M”)期。

考點(diǎn)3蛋白質(zhì)工程23.(2021遼寧,14,2分)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(D)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24.(2023遼寧,25,11分)天然β-淀粉酶大多耐熱性差,不利于工業(yè)化應(yīng)用。我國(guó)學(xué)者借助PCR改造β-淀粉酶基因,并將改造的基因與pLN23質(zhì)粒重組后導(dǎo)入大腸桿菌,最終獲得耐高溫的β-淀粉酶?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)上述過(guò)程屬于蛋白質(zhì)工程。

(2)PCR中使用的聚合酶屬于③(填寫編號(hào))。

①以DNA為模板的RNA聚合酶②以RNA為模板的RNA聚合酶③以DNA為模板的DNA聚合酶④以RNA為模板的DNA聚合酶(3)某天然β-淀粉酶由484個(gè)氨基酸構(gòu)成,研究發(fā)現(xiàn),將該酶第476位天冬氨酸替換為天冬酰胺,耐熱性明顯提升。在圖1所示的β-淀粉酶基因改造方案中,含已替換堿基的引物是①或④(填寫編號(hào))。

(4)為了使上述改造后的基因能在大腸桿菌中高效表達(dá),由圖2所示的pLN23質(zhì)粒構(gòu)建得到基因表達(dá)載體。除圖示信息外,基因表達(dá)載體中還應(yīng)該有目的基因(即改造后的基因)和標(biāo)記基因。

(5)目的基因(不含EcoRⅠ酶切位點(diǎn))全長(zhǎng)為1.5kb,將其插入BamHⅠ位點(diǎn)。用EcoRⅠ酶切來(lái)自不同大腸桿菌菌落的質(zhì)粒DNA,經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳確定DNA片段長(zhǎng)度,這一操作的目的是通過(guò)電泳鑒定目的基因是否插入質(zhì)粒中。正確連接的基因表達(dá)載體被EcoRⅠ酶切后長(zhǎng)度為5.7kb。

(6)采用PCR還能在分子水平上確定目的基因是否轉(zhuǎn)錄,根據(jù)中心法則,可通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)獲得PCR的模板。

三年模擬綜合基礎(chǔ)練1.(2024九省聯(lián)考貴州卷,5)我國(guó)科學(xué)家將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)膈庺~的受精卵并整合到染色體DNA上,培育出轉(zhuǎn)基因鯉魚。與普通鯉魚相比,轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長(zhǎng)速率加快。下列敘述正確的是(D)A.外源生長(zhǎng)激素基因?qū)膈庺~受精卵后沒(méi)有定向改變性狀B.轉(zhuǎn)基因鯉魚的外源生長(zhǎng)激素基因的表達(dá)都在細(xì)胞核進(jìn)行C.轉(zhuǎn)基因鯉魚的外源生長(zhǎng)激素基因遺傳時(shí)不遵循遺傳定律D.外源生長(zhǎng)激素基因的氫鍵斷裂后利于該基因復(fù)制或轉(zhuǎn)錄2.(2024遼寧沈陽(yáng)二模,10)基于AI(人工智能)的蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)方法可以利用現(xiàn)有蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)以及機(jī)器深度“學(xué)習(xí)算法”來(lái)預(yù)測(cè)新型蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及功能。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)A.AI可幫助人們更深入了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系B.AI預(yù)測(cè)新型蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能依據(jù)原理是中心法則C.可通過(guò)改造或合成基因來(lái)獲得AI設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì)D.AI可幫助人們高效地設(shè)計(jì)出自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)3.(2024安徽合肥一模,1)某同學(xué)在家里進(jìn)行了提取花椰菜DNA的實(shí)驗(yàn)。取綠色的花芽部分,充分研磨獲得勻漿;再加入含有中性洗滌劑的濃度約為2mol/L的鹽水,其作用是[甲],以釋放細(xì)胞核和細(xì)胞器[乙]中的DNA;靜置10min后過(guò)濾,然后將濾液輕輕倒入[丙]溶液中,出現(xiàn)白色絮狀物。下列選項(xiàng)中甲、乙、丙對(duì)應(yīng)的內(nèi)容,正確的是(C)選項(xiàng)甲乙丙A破壞膜結(jié)構(gòu)核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)植物油B使膜蛋白變性線粒體、葉綠體清水C破壞膜結(jié)構(gòu)、溶解DNA線粒體、葉綠體預(yù)冷的酒精D破壞細(xì)胞壁高爾基體、葉綠體預(yù)冷的酒精4.(2024九省聯(lián)考江西卷,12)螢火蟲的熒光素酶能催化ATP激活的熒光素氧化發(fā)光,這一現(xiàn)象在生物檢測(cè)和成像方面有重要的應(yīng)用價(jià)值。為了解決天然熒光素酶不能高效催化人工合成的熒光素DTZ發(fā)光的問(wèn)題,研究人員采用蛋白質(zhì)工程(又稱為第二代基因工程)對(duì)它進(jìn)行了改造。下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程改造天然熒光素酶的敘述,正確的是(D)A.通過(guò)化學(xué)誘變劑可定向改造天然熒光素酶的基因序列B.改造天然熒光素酶所用的基因表達(dá)載體不需要啟動(dòng)子和終止子C.可用PCR方法檢測(cè)突變的熒光素酶基因是否翻譯成蛋白質(zhì)D.改造后的熒光素酶在一定條件下催化DTZ發(fā)光是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能5.(2024廣東廣州二模,8)科學(xué)家將外源抗蟲基因(Bt抗蟲蛋白基因)轉(zhuǎn)入某茄科植物細(xì)胞中,并整合到該植物的線粒體DNA上,獲得了具有抗蟲性狀的轉(zhuǎn)基因植物。下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A.Bt抗蟲蛋白在線粒體中的成功合成與密碼子的通用性有關(guān)B.葉肉細(xì)胞內(nèi)有多個(gè)線粒體,這有利于增加該轉(zhuǎn)基因植物的抗蟲性C.將該轉(zhuǎn)基因植物與同種非轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行正、反交,所得子代均有抗蟲性D.該技術(shù)能有效避免或減少外源基因通過(guò)花粉向其他植物的轉(zhuǎn)移6.(2024九省聯(lián)考貴州卷,21)風(fēng)肉一般以鮮肉為原料,用食鹽腌制后,經(jīng)風(fēng)干和微生物后發(fā)酵而成。在后發(fā)酵期,風(fēng)肉含有耐鹽的微生物。某實(shí)驗(yàn)小組為研究耐鹽微生物的耐鹽基因,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)小組為獲得耐鹽純培養(yǎng)物A,使用的培養(yǎng)基應(yīng)是選擇培養(yǎng)基(選填“普通培養(yǎng)基”或“選擇培養(yǎng)基”),使用的接種方法是稀釋涂布平板法或平板劃線法。

(2)為獲得純培養(yǎng)物A的耐鹽基因X,實(shí)驗(yàn)小組用純培養(yǎng)物提取了DNA。在一定溫度下,用二苯胺試劑對(duì)DNA進(jìn)行檢測(cè),二苯胺檢測(cè)DNA的原理是一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑呈藍(lán)色。獲得PCR產(chǎn)物后,用瓊脂糖凝膠電泳對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行鑒定,影響DNA分子遷移速率的主要因素有瓊脂糖溶液的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象(答出兩點(diǎn)即可)。

(3)構(gòu)建成功的表達(dá)載體將運(yùn)用農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)轉(zhuǎn)入某農(nóng)作物,可獲得耐鹽轉(zhuǎn)基因植株。與同種非轉(zhuǎn)基因植株的染色體DNA序列相比,轉(zhuǎn)基因植株的染色體DNA含有耐鹽基因。

(4)為驗(yàn)證已獲得的耐鹽轉(zhuǎn)基因植株具有耐鹽性,需設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。寫出實(shí)驗(yàn)思路:用一定濃度的鹽水澆灌。

7.(2024安徽合肥二模,20)環(huán)境DNA(eDNA)是指生物體經(jīng)由體表、排泄物或細(xì)胞死亡裂解等釋放到環(huán)境中的DNA片段。借助eDNA技術(shù)可以檢測(cè)樣品中是否存在目標(biāo)生物,相關(guān)技術(shù)流程如圖1所示。研究人員利用該技術(shù)對(duì)某地區(qū)不同水體的福壽螺分布情況進(jìn)行了調(diào)查?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)采集到的水樣經(jīng)過(guò)濾后可獲取eDNA,為防止污染,所用器材在使用前均需進(jìn)行滅菌處理并分開存放,且每個(gè)樣點(diǎn)需使用等體積的無(wú)菌水作為陰性對(duì)照。

(2)對(duì)提取到的eDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,需根據(jù)福壽螺線粒體的特有基因設(shè)計(jì)引物。如要擴(kuò)增圖2所示的DNA片段,表中適合的引物是①⑧(填序號(hào))。設(shè)置PCR儀的循環(huán)程序時(shí),①62℃,30s;②72℃,60s;③95℃,10s三組參數(shù),在每一輪循環(huán)中依次經(jīng)歷的順序是③①②(填序號(hào))。

序號(hào)引物1①5'-TAAACTTCAGGGT-3'②5'-ATTTGAAGTCCCA-3'③5'-TGGGACTTCAAAT-3'④5'-ACCCTGAAGTTTA-3'序號(hào)引物2⑤5'-TGATTTGTTGACC-3'⑥5'-ACTAAACAACTGG-3'⑦5'-CCAGTTGTTTAGT-3'⑧5'-GGTCAACAAATCA-3'(3)eDNA技術(shù)具有非入侵性、高靈敏度、不受環(huán)境條件限制等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用前景廣泛,除可用于入侵物種的監(jiān)測(cè)外,還可以用作以下①②④(填序號(hào))用途。

①物種多樣性的分析②動(dòng)物食性分析③種群年齡結(jié)構(gòu)的建立④瀕危物種的調(diào)查綜合拔高練11.(2024山東青島一模,15)“DNA粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)步驟:研磨→去雜質(zhì)→析出→鑒定。某研究小組欲探究不同的去雜質(zhì)方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(B)去雜質(zhì)方式沉淀質(zhì)量(g)DNA濃度(ng/μL)OD260/OD280二苯胺鑒定離心0.06881.51.53藍(lán)色4℃冰箱靜置0.1028336.41.41(注:OD260與OD280的比值可檢查DNA純度。純DNA的OD260/OD280為1.8,當(dāng)存在蛋白質(zhì)污染時(shí),這一比值會(huì)明顯降低)A.豬肝和菜花均可作為提取DNA的材料B.對(duì)研磨液進(jìn)行離心是為了加速DNA的沉淀C.離心法可以獲得更高純度的DNAD.DNA析出時(shí)的離心轉(zhuǎn)速明顯高于去雜質(zhì)時(shí)2.(2024T8一聯(lián),13)熒光定量PCR技術(shù)是在常規(guī)PCR的基礎(chǔ)上,加入與模板DNA某條鏈互補(bǔ)的熒光探針(一類兩端經(jīng)過(guò)特殊基團(tuán)修飾的單鏈DNA片段),當(dāng)子鏈延伸至探針處時(shí)DNA聚合酶會(huì)水解掉探針一端并生成熒光分子,使熒光監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收到熒光信號(hào),即DNA每擴(kuò)增一次,就有一個(gè)熒光分子生成,原理如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(D)A.該項(xiàng)技術(shù)可用來(lái)直接檢測(cè)樣本中HIV核酸的含量B.1個(gè)雙鏈DNA分子經(jīng)過(guò)3輪循環(huán)一共會(huì)生成8個(gè)熒光分子C.1個(gè)雙鏈DNA分子經(jīng)過(guò)5輪循環(huán)一共需要消耗15對(duì)引物D.該P(yáng)CR技術(shù)中DNA聚合酶既催化形成磷酸二酯鍵,又催化斷裂磷酸二酯鍵3.(2024T8一聯(lián),18)幽門螺桿菌(Hp)感染會(huì)引發(fā)胃炎、消化性潰瘍等多種疾病。研究人員將Hp的Ipp20基因作為目的基因,用限制酶XhoⅠ和XbaⅠ切割,通過(guò)基因工程制備相應(yīng)的疫苗,質(zhì)粒及操作步驟如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)A.Ipp20基因整合到大腸桿菌的DNA中屬于基因重組B.基因表達(dá)載體導(dǎo)入之前,可用Ca2+處理大腸桿菌C.培養(yǎng)基A中添加了氯霉素,培養(yǎng)基B中添加了潮霉素D.能用來(lái)生產(chǎn)Hp疫苗的大腸桿菌在菌落3和5中4.(2024重慶八中一模,11)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)根據(jù)靶基因序列設(shè)計(jì)向?qū)gRNA,精確引導(dǎo)核酸酶Cas9切割與sgRNA配對(duì)的DNA,相關(guān)酶在修復(fù)斷裂DNA的過(guò)程中會(huì)改變連接部位的堿基序列?？蒲腥藛T通過(guò)刪除PD-1蛋白基因的2、3、4片段造成蛋白質(zhì)的功能缺失,制作PD-1基因敲除鼠的流程如圖1所示。將體外轉(zhuǎn)錄獲得的Cas9mRNA和sgRNA導(dǎo)入小鼠的受精卵中,獲得了12只基因編輯小鼠。利用PCR鑒定小鼠的基因型,電泳結(jié)果如圖2所示。已知P1和P2是PCR的引物。下列相關(guān)分析正確的是(C)A.敲除2、3、4片段引起的變異屬于染色體變異B.敲除前,根據(jù)敲除的位置需要設(shè)計(jì)3個(gè)sgRNAC.圖2中,4和12個(gè)體雜交的子代均為敲除純合子D.圖2中,3、5、7個(gè)體的體內(nèi)均能檢測(cè)到PD-1蛋白基因5.(2024江西南昌一模,21)HNF1α基因突變可引發(fā)糖尿病等疾病。HNF1α的第249位絲氨酸(S249)是其重要功能位點(diǎn),為進(jìn)一步研究S249的重要性,研究人員將249位絲氨酸(S)突變?yōu)楸彼?A),成功構(gòu)建了人源HNF1α-S249A轉(zhuǎn)基因小鼠。如圖為基因表達(dá)載體部分結(jié)構(gòu)示意圖,Myc為標(biāo)記基因,引物F和R之間的序列長(zhǎng)度為386bp(堿基對(duì))?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)CMV位于HNF1αcDNA上游,據(jù)此推測(cè)CMV的功能為RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合位點(diǎn),驅(qū)動(dòng)HNF1αcDNA的轉(zhuǎn)錄。

(2)為保證HNF1αcDNA準(zhǔn)確插入載體,可利用PCR技術(shù)在其兩端添加限制酶識(shí)別序列HindⅢ和XbaⅠ,應(yīng)將限制酶識(shí)別序列添加在引物的5'(填“5'”或“3'”)端。

(3)獲得HNF1αcDNA后,可利用cDNA中間序列設(shè)計(jì)引物實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)突變目的,從而制備HNF1α-S249AcDNA。已知HNF1α中248、249、250三個(gè)氨基酸對(duì)應(yīng)的密碼子序列為ACCUCUGUG,丙氨酸對(duì)應(yīng)的密碼子有GCU、GCC、GCG、GCA四種,為了保證引物與模板的結(jié)合效率及突變目的,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其中一個(gè)引物:5'-ACCGCTGTG-3'或3'-TGGCGACAC-5'。

(4)利用上述基因表達(dá)載體制備轉(zhuǎn)基因小鼠,請(qǐng)用文字和箭頭寫出制備流程圖基因表達(dá)載體→顯微注射→受精卵→培養(yǎng)→早期胚胎→胚胎移植→代孕小鼠子宮→轉(zhuǎn)基因小鼠。

(5)提取轉(zhuǎn)基因小鼠DNA作為模板,利用引物F和R進(jìn)行PCR擴(kuò)增,經(jīng)過(guò)瓊脂糖凝膠電泳鑒定PCR產(chǎn)物。若出現(xiàn)一條386bp的DNA條帶結(jié)果,初步證明轉(zhuǎn)基因小鼠模型構(gòu)建成功。

綜合拔高練21.(2024湖北十一校二模,10)為研究擬南芥植株E基因的功能,科研人員將T-DNA插入E基因中,導(dǎo)致其發(fā)生突變,突變后的基因