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2020-2024年五年高考真題分類(lèi)匯編PAGEPAGE1專(zhuān)題18基因工程五年考情考情分析基因工程2024年北京卷第20題2023年北京卷第21題2022年北京卷第21題2021年北京卷第20題2021年北京卷第21題2020年北京卷第12題2020年北京卷第17題通常以具體情境,考查基因工程的原理、工具和基本操作程序,啟動(dòng)子的含義和功能,PCR技術(shù)的原理,限制酶的作用、基因表達(dá)載體的組成、啟動(dòng)子的作用等,題目難度系數(shù)大;其中啟動(dòng)子的插入位點(diǎn)和插入方向、報(bào)告基因的表達(dá)等都需要學(xué)生有很強(qiáng)的理解信息、獲取信息的能力、以及綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力,通過(guò)基因工程考查學(xué)生的結(jié)構(gòu)與功能觀。1、(2024·北京·高考真題)學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。篩選組織特異表達(dá)的基因篩選組織特異表達(dá)的基因,對(duì)研究細(xì)胞分化和組織、器官的形成機(jī)制非常重要?!霸鰪?qiáng)子捕獲”是篩選組織特異表達(dá)基因的一種有效方法。真核生物的基本啟動(dòng)子位于基因5'端附近,沒(méi)有組織特異性,本身不足以啟動(dòng)基因表達(dá)。增強(qiáng)子位于基因上游或下游,與基本啟動(dòng)子共同組成基因表達(dá)的調(diào)控序列?;蚬こ趟帽磉_(dá)載體中的啟動(dòng)子,實(shí)際上包含增強(qiáng)子和基本啟動(dòng)子。很多增強(qiáng)子具有組織特異的活性,它們與特定蛋白結(jié)合后激活基本啟動(dòng)子,驅(qū)動(dòng)相應(yīng)基因在特定組織中表達(dá)(圖A)?;谏鲜稣{(diào)控機(jī)理,研究者構(gòu)建了由基本啟動(dòng)子和報(bào)告基因組成的“增強(qiáng)子捕獲載體”(圖B),并轉(zhuǎn)入受精卵。捕獲載體會(huì)隨機(jī)插入基因組中,如果插入位點(diǎn)附近存在有活性的增強(qiáng)子,則會(huì)激活報(bào)告基因的表達(dá)(圖C)。獲得了一系列分別在不同組織中特異表達(dá)報(bào)告基因的個(gè)體后,研究者提取每個(gè)個(gè)體的基因組DNA,通過(guò)PCR擴(kuò)增含有捕獲載體序列的DNA片段。對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序后,與相應(yīng)的基因組序列比對(duì),即可確定載體的插入位點(diǎn),進(jìn)而鑒定出相應(yīng)的基因。研究者利用各種遺傳學(xué)手段,對(duì)篩選得到的基因進(jìn)行突變、干擾或過(guò)表達(dá),檢測(cè)個(gè)體表型的改變,研究其在細(xì)胞分化和個(gè)體發(fā)育中的作用,從而揭示組織和器官形成的機(jī)理。(1)在個(gè)體發(fā)育中,來(lái)源相同的細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生___________的過(guò)程稱(chēng)為細(xì)胞分化,分化是基因___________的結(jié)果。(2)對(duì)文中“增強(qiáng)子”的理解,錯(cuò)誤的是________。A.增強(qiáng)子是含有特定堿基序列的DNA片段B.增強(qiáng)子、基本啟動(dòng)子和它們調(diào)控的基因位于同一條染色體上C.一個(gè)增強(qiáng)子只能作用于一個(gè)基本啟動(dòng)子D.很多增強(qiáng)子在不同組織中的活性不同(3)研究者將增強(qiáng)子捕獲技術(shù)應(yīng)用于斑馬魚(yú),觀察到報(bào)告基因在某幼體的心臟中特異表達(dá)。鑒定出捕獲載體的插入位點(diǎn)后,發(fā)現(xiàn)位點(diǎn)附近有兩個(gè)基因G和H,為了確定這兩個(gè)基因是否為心臟特異表達(dá)的基因,應(yīng)檢測(cè)___________。(4)真核生物編碼蛋白的序列只占基因組的很少部分,因而在絕大多數(shù)表達(dá)報(bào)告基因的個(gè)體中,增強(qiáng)子捕獲載體的插入位點(diǎn)位于基因外部,不會(huì)造成基因突變。研究者對(duì)圖B所示載體進(jìn)行了改造,期望改造后的載體隨機(jī)插入基因組后,在“捕獲”增強(qiáng)子的同時(shí),也造成該增強(qiáng)子所調(diào)控的基因發(fā)生突變,以研究基因功能。請(qǐng)畫(huà)圖表示改造后的載體,并標(biāo)出各部分名稱(chēng)_____(略)。2、(2023·北京·高考真題)變胖過(guò)程中,胰島B細(xì)胞會(huì)增加。增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂(途徑I),也可能來(lái)自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化(途徑Ⅱ)??茖W(xué)家采用胸腺嘧啶類(lèi)似物標(biāo)記的方法,研究了L基因缺失導(dǎo)致肥胖的模型小鼠IK中新增B細(xì)胞的來(lái)源。(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類(lèi)似物,能很快進(jìn)入細(xì)胞并摻入正在復(fù)制的DNA中,摻入DNA的EdU和BrdU均能與互補(bǔ)配對(duì),并可以被分別檢測(cè)。未摻入的EdU和BrdU短時(shí)間內(nèi)即被降解。(2)將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中,各孔同時(shí)加入EdU,隨后每隔一定時(shí)間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU,再培養(yǎng)十幾分鐘后收集該組孔內(nèi)全部細(xì)胞,檢測(cè)雙標(biāo)記細(xì)胞占EdU標(biāo)記細(xì)胞的百分比(如圖)。圖中反映DNA復(fù)制所需時(shí)長(zhǎng)的是從點(diǎn)到點(diǎn)。
(3)為研究變胖過(guò)程中B細(xì)胞的增殖,需使用一批同時(shí)變胖的小鼠。為此,本實(shí)驗(yàn)使用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠,即飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會(huì)被敲除,形成小鼠IK。科學(xué)家利用以下實(shí)驗(yàn)材料制備小鼠IK:①純合小鼠Lx:小鼠L基因兩側(cè)已插入特異DNA序列(x),但L的功能正常;②Ce酶基因:源自噬菌體,其編碼的酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于x,導(dǎo)致兩個(gè)x間的DNA片段丟失;③Er基因:編碼的Er蛋白位于細(xì)胞質(zhì),與Er蛋白相連的物質(zhì)的定位由Er蛋白決定;④口服藥T:小分子化合物,可誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。請(qǐng)完善制備小鼠IK的技術(shù)路線:→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→→獲得小鼠IK。(4)各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時(shí)間基本相同,但途徑I的細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t1)是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t2)的三倍以上。據(jù)此,科學(xué)家先用EdU飼喂小鼠IK,t2時(shí)間后換用BrdU飼喂,再過(guò)t2時(shí)間后檢測(cè)B細(xì)胞被標(biāo)記的情況。研究表明,變胖過(guò)程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來(lái)源于自身分裂,與之相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果應(yīng)是。3、(2022·北京·高考真題).生態(tài)文明建設(shè)已成為我國(guó)的基本國(guó)策。水中雌激素類(lèi)物質(zhì)(E物質(zhì))污染會(huì)導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)雌性化等異常,并通過(guò)食物鏈影響人體健康和生態(tài)安全。原產(chǎn)南亞的斑馬魚(yú),其肌細(xì)胞、生殖細(xì)胞等存在E物質(zhì)受體,且幼體透明。科學(xué)家將綠色熒光蛋白(GFP)等基因轉(zhuǎn)入斑馬魚(yú),建立了一種經(jīng)濟(jì)且快速的水體E物質(zhì)監(jiān)測(cè)方法。(1)將表達(dá)載體導(dǎo)入斑馬魚(yú)受精卵的最佳方式是。(2)為監(jiān)測(cè)E物質(zhì),研究者設(shè)計(jì)了下圖所示的兩種方案制備轉(zhuǎn)基因斑馬魚(yú),其中ERE和酵母來(lái)源的UAS是兩種誘導(dǎo)型啟動(dòng)子,分別被E物質(zhì)-受體復(fù)合物和酵母來(lái)源的Gal4蛋白特異性激活,啟動(dòng)下游基因表達(dá)。與方案1相比,方案2的主要優(yōu)勢(shì)是,因而被用于制備監(jiān)測(cè)魚(yú)(MO)。(3)現(xiàn)擬制備一種不育的監(jiān)測(cè)魚(yú)SM,用于實(shí)際監(jiān)測(cè)。SM需經(jīng)MO和另一親本(X)雜交獲得。欲獲得X,需從以下選項(xiàng)中選擇啟動(dòng)子和基因,構(gòu)建表達(dá)載體并轉(zhuǎn)入野生型斑馬魚(yú)受精卵,經(jīng)培育后進(jìn)行篩選。請(qǐng)將選項(xiàng)的序號(hào)填入相應(yīng)的方框中。Ⅰ.啟動(dòng)子:。①ERE②UAS③使基因僅在生殖細(xì)胞表達(dá)的啟動(dòng)子(P生)④使基因僅在肌細(xì)胞表達(dá)的啟動(dòng)子(P?。?基因:A.GFP
B.Gal4
C.雌激素受體基因(ER)
D.僅導(dǎo)致生殖細(xì)胞凋亡的基因(dg)(4)SM不育的原因是:成體SM自身產(chǎn)生雌激素,與受體結(jié)合后造成不育。(5)使擬用于實(shí)際監(jiān)測(cè)的SM不育的目的是。4、(2021·北京·高考真題)玉米是我國(guó)重要的農(nóng)作物,研究種子發(fā)育的機(jī)理對(duì)培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的玉米新品種具有重要作用。(1)玉米果穗上的每一個(gè)籽粒都是受精后發(fā)育而來(lái)。我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了甲品系玉米,其自交后的果穗上出現(xiàn)嚴(yán)重干癟且無(wú)發(fā)芽能力的籽粒,這種異常籽粒約占1/4。籽粒正常和干癟這一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳遵循孟德?tīng)柕亩伞I鲜龉肷系恼W蚜>l(fā)育為植株,自交后,有些植株果穗上有約1/4干癟籽粒,這些植株所占比例約為。(2)為闡明籽粒干癟性狀的遺傳基礎(chǔ),研究者克隆出候選基因A/a。將A基因?qū)氲郊灼废抵?,獲得了轉(zhuǎn)入單個(gè)A基因的轉(zhuǎn)基因玉米。假定轉(zhuǎn)入的A基因已插入a基因所在染色體的非同源染色體上,請(qǐng)從下表中選擇一種實(shí)驗(yàn)方案及對(duì)應(yīng)的預(yù)期結(jié)果以證實(shí)“A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因”。實(shí)驗(yàn)方案預(yù)期結(jié)果I.轉(zhuǎn)基因玉米×野生型玉米II.轉(zhuǎn)基因玉米×甲品系III.轉(zhuǎn)基因玉米自交IV.野生型玉米×甲品系①正常籽粒:干癟籽?!?:1②正常籽粒:干癟籽?!?:1③正常籽粒:干癟籽?!?:1④正常籽粒:干癟籽?!?5:1(3)現(xiàn)已確認(rèn)A基因突變是導(dǎo)致籽粒干癟的原因,序列分析發(fā)現(xiàn)a基因是A基因中插入了一段DNA(見(jiàn)圖1),使A基因功能喪失。甲品系果穗上的正常籽粒發(fā)芽后,取其植株葉片,用圖1中的引物1、2進(jìn)行PCR擴(kuò)增,若出現(xiàn)目標(biāo)擴(kuò)增條帶則可知相應(yīng)植株的基因型為。(4)為確定A基因在玉米染色體上的位置,借助位置已知的M/m基因進(jìn)行分析。用基因型為mm且籽粒正常的純合子P與基因型為MM的甲品系雜交得F1,F(xiàn)1自交得F2。用M、m基因的特異性引物,對(duì)F1植株果穗上干癟籽粒(F2)胚組織的DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增結(jié)果有1、2、3三種類(lèi)型,如圖2所示。統(tǒng)計(jì)干癟籽粒(F2)的數(shù)量,發(fā)現(xiàn)類(lèi)型1最多、類(lèi)型2較少、類(lèi)型3極少。請(qǐng)解釋類(lèi)型3數(shù)量極少的原因。5、(2021·北京·高考真題)近年來(lái)發(fā)現(xiàn)海藻糖-6-磷酸(T6P)是一種信號(hào)分子,在植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起重要調(diào)節(jié)作用。研究者以豌豆為材料研究了T6P在種子發(fā)育過(guò)程中的作用。(1)豌豆葉肉細(xì)胞通過(guò)光合作用在中合成三碳糖,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化為蔗糖后運(yùn)輸?shù)桨l(fā)育的種子中轉(zhuǎn)化為淀粉貯存。(2)細(xì)胞內(nèi)T6P的合成與轉(zhuǎn)化途徑如下:底物T6P海藻糖將P酶基因與啟動(dòng)子U(啟動(dòng)與之連接的基因僅在種子中表達(dá))連接,獲得U-P基因,導(dǎo)入野生型豌豆中獲得U-P純合轉(zhuǎn)基因植株,預(yù)期U-P植株種子中T6P含量比野生型植株,檢測(cè)結(jié)果證實(shí)了預(yù)期,同時(shí)發(fā)現(xiàn)U-P植株種子中淀粉含量降低,表現(xiàn)為皺粒。用同樣方法獲得U-S純合轉(zhuǎn)基因植株,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)植株種子中淀粉含量增加。(3)本實(shí)驗(yàn)使用的啟動(dòng)子U可以排除由于目的基因?qū)ΨN子發(fā)育產(chǎn)生的間接影響。(4)在進(jìn)一步探討T6P對(duì)種子發(fā)育的調(diào)控機(jī)制時(shí),發(fā)現(xiàn)U-P植株種子中一種生長(zhǎng)素合成酶基因R的轉(zhuǎn)錄降低,U-S植株種子中R基因轉(zhuǎn)錄升高。已知R基因功能缺失突變體r的種子皺縮,淀粉含量下降。據(jù)此提出假說(shuō):T6P通過(guò)促進(jìn)R基因的表達(dá)促進(jìn)種子中淀粉的積累。請(qǐng)從①~⑤選擇合適的基因與豌豆植株,進(jìn)行轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn),為上述假說(shuō)提供兩個(gè)新的證據(jù)。寫(xiě)出相應(yīng)組合并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。①U-R基因
②U-S基因
③野生型植株④U-P植株
⑤突變體r植株6、(2020·北京·高考真題)為了對(duì)重金屬污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù),研究者將從楊樹(shù)中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(HMA3)基因與外源高效啟動(dòng)子連接,導(dǎo)入楊樹(shù)基因組中(如圖)。為檢測(cè)獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)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+③ B.①+② C.③+② D.③+④7、(2020·北京·高考真題)枯草芽孢桿菌可分泌纖維素酶。研究者篩選到一株降解纖維素能力較強(qiáng)的枯草芽孢桿菌菌株(B菌),從中克隆得到了一種纖維素酶(C1酶)基因。將獲得的C1酶基因與高效表達(dá)載體(HT質(zhì)粒)連接,再導(dǎo)入B菌,以期獲得降解纖維素能力更強(qiáng)的工程菌。(1)纖維素屬于糖,因此經(jīng)過(guò)一系列酶催化最終可降解成單糖,該單糖是。(2)對(duì)克隆到的C1酶基因測(cè)序,與數(shù)據(jù)庫(kù)中的C1酶基因編碼序列相比有兩個(gè)堿基對(duì)不同,但兩者編碼出的蛋白的氨基酸序列相同,這是因?yàn)?。?)C1酶基因以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈,轉(zhuǎn)錄時(shí)mRNA自身的延伸方向?yàn)?'→3'。為了使C1酶基因按照正確的方向與已被酶切的HT質(zhì)粒連接,克隆C1酶基因時(shí)在其兩端添加了SmaI和BamHI的酶切位點(diǎn)。該基因內(nèi)部沒(méi)有這兩種酶切位點(diǎn)。圖1中酶切位點(diǎn)1和2所對(duì)應(yīng)的酶分別是。(4)將纖維素含量為20%的培養(yǎng)基分為三組,一組接種工程菌,對(duì)照組1不進(jìn)行處理,對(duì)照組2進(jìn)行相應(yīng)處理。在相同條件下培養(yǎng)96小時(shí),檢測(cè)培養(yǎng)基中纖維素的含量。結(jié)果(圖2)說(shuō)明工程菌降解纖維素的能力最強(qiáng)。對(duì)照組2的處理應(yīng)為。(5)預(yù)期該工程菌在處理廢棄物以保護(hù)環(huán)境方面可能的應(yīng)用。(舉一例)一、單選題1.(2024·北京·模擬預(yù)測(cè))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)建重組質(zhì)粒,并轉(zhuǎn)化到受體菌中。下列敘述不正確的是(
)
A.若用HindⅢ酶切,通過(guò)篩選可得到兩種目的基因連入方向的重組質(zhì)粒B.若用PvuⅠ酶切,在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上形成的菌落一定不含目的基因C.若用SphⅠ酶切,使用雙抗生素平板篩選即可獲得正確的重組質(zhì)粒D.若用ScaⅠ酶切,可通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)鑒定重組質(zhì)粒構(gòu)建是否成功2.(2024·北京東城·二模)為更有效地處理含重金屬的廢水,研究人員將植物的金屬結(jié)合蛋白基因?qū)氪竽c桿菌構(gòu)建工程菌。由于PCR擴(kuò)增出的目的基因末端為平末端,且無(wú)合適的限制酶識(shí)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(jié)構(gòu)和相關(guān)限制酶的識(shí)別序列。下列敘述正確的是(
)A.不直接選擇P構(gòu)建表達(dá)載體是因?yàn)樗缓鹗济艽a了和終止密碼子B.將目的基因插入載體P時(shí),應(yīng)選擇SmaI進(jìn)行酶切,再用DNA連接酶連接C.構(gòu)建表達(dá)載體時(shí),應(yīng)選擇XhoI和PstI酶切載體E和含目的基因的載體PD.基因表達(dá)載體構(gòu)建完成后,需利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入受體細(xì)胞3.(2024·北京昌平·二模)下圖示利用重疊延伸PCR技術(shù)改造目的基因的原理。相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)
A.圖示操作中至少需要用2種限制酶對(duì)目的基因進(jìn)行處理B.操作中引物2和引物3序列應(yīng)含有擬突變位點(diǎn),且可以互補(bǔ)C.應(yīng)選用引物1和引物4進(jìn)行PCR3,以獲得大量目的基因序列D.此過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基因序列改變屬于基因突變,未發(fā)生基因重組4.(2024·北京西城·二模)為加速綠色熒光蛋白基因(GFP)進(jìn)化,快速獲得熒光強(qiáng)度更高的GFP蛋白,科研人員將DNA1(編碼易錯(cuò)DNA聚合酶)和DNA2共同導(dǎo)入大腸桿菌(如圖)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)
A.用卡那霉素篩選含DNA1的大腸桿菌B.易錯(cuò)DNA聚合酶催化GFP基因復(fù)制C.GFP基因在此復(fù)制過(guò)程中突變率升高D.連續(xù)傳代并篩選強(qiáng)熒光菌落加速GFP進(jìn)化5.(2024·北京豐臺(tái)·二模)為研究玉米的抗逆機(jī)制,科研人員利用圖中的雙分子熒光互補(bǔ)技術(shù)分析玉米M5與B72蛋白的相互作用。下列說(shuō)法正確的是()A.直接將YFP剪切為N端和C端后,分別與M5和B72蛋白連接B.設(shè)計(jì)特異性引物以玉米cDNA為模板擴(kuò)增M5和B72基因C.將M5和B72基因融合后連接到質(zhì)粒上的YFP基因中D.將含有M5和B72的基因表達(dá)載體分別導(dǎo)入不同細(xì)胞中6.(2024·北京豐臺(tái)·二模)CAR-T細(xì)胞免疫療法是將從患者體內(nèi)提取的T細(xì)胞通過(guò)基因工程改造,使其表達(dá)腫瘤嵌合抗原受體(CAR),大量擴(kuò)增后輸回患者體內(nèi)以清除癌細(xì)胞。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.CAR-T療法的T細(xì)胞來(lái)源于細(xì)胞毒性T細(xì)胞B.該療法利用了細(xì)胞免疫和基因重組的基本原理C.CAR-T細(xì)胞清除癌細(xì)胞的過(guò)程屬于細(xì)胞壞死D.CAR-T細(xì)胞上的CAR能夠精準(zhǔn)識(shí)別癌細(xì)胞7.(2024·北京海淀·一模)雙向啟動(dòng)子可同時(shí)結(jié)合兩個(gè)RNA聚合酶來(lái)驅(qū)動(dòng)下游基因的表達(dá),研究人員構(gòu)建了下圖所示的表達(dá)載體,以檢測(cè)雙向啟動(dòng)子作用效果。下列分析不正確的是(
)A.可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞B.為連入GUS基因,需用SalI和SphI酶切已整合了雙向啟動(dòng)子及LUC基因的質(zhì)粒C.在培養(yǎng)基中添加潮霉素可篩選出成功導(dǎo)入表達(dá)載體的微生物受體細(xì)胞D.可通過(guò)觀察是否出現(xiàn)熒光和藍(lán)色物質(zhì)確認(rèn)雙向啟動(dòng)子的作用8.(2024·北京朝陽(yáng)·一模)為了構(gòu)建可以直接利用纖維素發(fā)酵的釀酒酵母工程菌,研究人員構(gòu)建基因表達(dá)載體(如圖所示),并導(dǎo)入不能合成尿嘧啶的酵母菌。
下列相關(guān)分析不正確的是()A.尿嘧啶合成基因可以作為表達(dá)載體上的標(biāo)記基因B.該方法需利用限制酶和DNA連接酶實(shí)現(xiàn)目的基因與載體的連接C.?dāng)U增目的基因時(shí)應(yīng)在引物的5'端添加與線性化載體兩端相同的DNA序列D.在以纖維素為唯一碳源的液體培養(yǎng)基中檢測(cè)酒精含量確定工程菌發(fā)酵效果9.(2024·北京朝陽(yáng)·一模)F基因突變可引發(fā)人類(lèi)某種單基因遺傳病。以下圖1為該遺傳病的家系圖譜,圖2為用限制酶M處理家系成員的F基因后,進(jìn)行電泳的部分結(jié)果。下列敘述不正確的是()A.突變的F基因序列中存在一個(gè)限制酶M的酶切位點(diǎn)B.該遺傳病的致病基因是位于X染色體上的隱性基因C.Ⅲ-1的F基因經(jīng)M酶切后電泳檢測(cè)結(jié)果與I-2一致D.若Ⅱ-1與Ⅱ-2再生育,生出患病孩子的概率為1/410.(2024·北京豐臺(tái)·一模)V蛋白對(duì)登革熱病毒的增殖有抑制作用。V蛋白含有285個(gè)氨基酸,其cDNA長(zhǎng)1241bp。將V蛋白在大腸桿菌中誘導(dǎo)表達(dá),經(jīng)純化后免疫小鼠,最終獲得5株分泌V單抗的雜交瘤細(xì)胞,提取單抗與V蛋白雜交,電泳結(jié)果如下圖,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
)A.V蛋白的cDNA中含有不編碼V蛋白的序列B.獲得的5株雜交瘤細(xì)胞都能無(wú)限增殖C.用V蛋白免疫小鼠的目的是獲得相應(yīng)抗體D.可培養(yǎng)5A8雜交瘤細(xì)胞大量生產(chǎn)單克隆抗體11.(2024·北京東城·一模)西北牡丹在白色花瓣基部呈現(xiàn)色斑,極具觀賞價(jià)值。研究發(fā)現(xiàn),紫色色斑內(nèi)會(huì)積累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途徑中關(guān)鍵酶的合成。如圖,分別提取花瓣紫色和白色部位的DNA,經(jīng)不同處理后PCR擴(kuò)增PrF3H基因的啟動(dòng)子區(qū)域,電泳檢測(cè)擴(kuò)增產(chǎn)物。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是()A.花瓣紫色與白色部位PrF3H基因的堿基序列存在差異B.白色部位PrF3H基因啟動(dòng)子甲基化程度高于紫色部位C.PrF3H基因啟動(dòng)子甲基化程度高有利于花色素苷合成D.啟動(dòng)子甲基化可調(diào)控基因表達(dá)說(shuō)明性狀并非由基因控制12.(2024·北京西城·一模)圖為構(gòu)建苘麻抗除草劑基因A重組質(zhì)粒的技術(shù)流程,其中NptⅡ是卡那霉素抗性基因,GUS基因僅在真核細(xì)胞中表達(dá),表達(dá)產(chǎn)物可催化底物呈藍(lán)色。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)
A.PCR擴(kuò)增A時(shí)可在引物中加入PstI和XhoI的酶切位點(diǎn)B.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素初步篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌C.用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化植物愈傷組織選擇呈現(xiàn)藍(lán)色的組織進(jìn)行培養(yǎng)D.啟動(dòng)子若為除草劑誘導(dǎo)啟動(dòng)子將減少細(xì)胞物質(zhì)和能量浪費(fèi)13.(2024·北京石景山·一模)蛛絲蛋白是一種特殊纖維蛋白,具有強(qiáng)度高、韌性大等特點(diǎn),在人工肌腱等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著誘人的前景。某研究小組提取一種絲絨蜘蛛中的蛛絲蛋白基因,將其導(dǎo)入大腸桿菌生產(chǎn)蛛絲蛋白。下列敘述正確的是()A.構(gòu)建蛛絲蛋白基因表達(dá)載體需要限制酶和DNA聚合酶B.可通過(guò)顯微注射的方法將蛛絲蛋白基因?qū)氪竽c桿菌C.基因表達(dá)載體上的復(fù)制原點(diǎn)可調(diào)控蛛絲蛋白基因的表達(dá)D.可通過(guò)蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)與改造蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)其韌性14.(2024·北京密云·模擬預(yù)測(cè))研究者獲得導(dǎo)入S基因的基因編輯小鼠的過(guò)程如下圖所示,下列相關(guān)敘述正確的是()
A.過(guò)程①一般需要用促性腺激素處理B.過(guò)程②是在雌鼠a的輸卵管內(nèi)完成C.過(guò)程③需將表達(dá)載體注射到子宮中D.過(guò)程④需抑制雌鼠b對(duì)植入胚胎的免疫排斥15.(23-24高三下·北京延慶·階段練習(xí))研究發(fā)現(xiàn),為心?;颊咦⑸溥m量t-PA蛋白會(huì)誘發(fā)顱內(nèi)出血,但若將t-PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸,能顯著降低出血等副作用,改良后的t-PA蛋白成為心梗和腦血栓的急救藥。下圖所示,通過(guò)基因工程大量制備改良藥物t-PA蛋白,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(
)
A.制備改良t-PA蛋白的過(guò)程屬于蛋白質(zhì)工程B.利用重組pCLY11質(zhì)粒可獲得牛乳腺生物反應(yīng)器C.選用限制酶XmaI和BglⅡ切割質(zhì)粒pCLY11,構(gòu)建重組質(zhì)粒D.成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞在含有新霉素的培養(yǎng)基上能存活,且呈現(xiàn)藍(lán)色16.(23-24高三上·北京朝陽(yáng)·期末)畢赤酵母是一種高效的分泌蛋白表達(dá)系統(tǒng),能用于大量生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)。以下說(shuō)法正確的是(
)A.畢赤酵母屬于基因工程常用的載體B.可用顯微注射法將目的基因?qū)氘叧嘟湍窩.可用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)D.用畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)生產(chǎn)外源蛋白質(zhì)可不必裂解酵母菌二、非選擇題17.(2024·北京西城·二模)裸鼴鼠幾乎不得癌癥,其壽命可超過(guò)30年,同樣大小的家鼠最長(zhǎng)壽命為4年。為探究其原因,科研人員做了以下研究。(1)將裸鼴鼠皮膚成纖維細(xì)胞置于培養(yǎng)箱進(jìn)行體外培養(yǎng),經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其分泌大量粘稠的高分子量透明質(zhì)酸(HA),可抑制細(xì)胞過(guò)度增殖。(2)研究者檢測(cè)不同來(lái)源成纖維細(xì)胞中HA合成酶(HAS)的含量,結(jié)果如圖1。另外,發(fā)現(xiàn)裸鼴鼠組織的HA降解酶(HAase)的活性遠(yuǎn)低于人和小鼠。結(jié)合圖文信息,分析裸鼴鼠皮膚成纖維細(xì)胞分泌大量高分子量HA的原因是。結(jié)果顯示,裸鼴鼠胚胎期HA合成酶低表達(dá),推測(cè)其意義是。(3)為進(jìn)一步研究高分子量HA能否提高小鼠的壽命,研究人員進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)(圖2)。NeoR:新霉素抗性基因;nmrHas2:裸鼴鼠HA合成酶2基因;CE:cre重組酶-雌激素受體融合基因
注:?jiǎn)?dòng)子僅啟動(dòng)相鄰基因的表達(dá)①通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因小鼠A:為了將目的基因插入小鼠6號(hào)染色體的特定位點(diǎn),需在其兩端設(shè)計(jì)與6號(hào)染色體同源序列,實(shí)現(xiàn)同源序列之間的重組。由此獲得的轉(zhuǎn)基因小鼠A暫時(shí)無(wú)法表達(dá)HA合成酶2,原因是。②B鼠為導(dǎo)入表達(dá)CE的純合子,CE也插入6號(hào)染色體的相同位點(diǎn)。外源雌激素可誘導(dǎo)cre重組酶活化,活化的cre重組酶能識(shí)別并切除loxP位點(diǎn)間的序列。A、B鼠交配獲得C、D鼠,請(qǐng)畫(huà)出C鼠的基因組成情況。③利用C、D鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得實(shí)驗(yàn)組小鼠HA含量升高,癌癥概率降低、炎癥反應(yīng)減少,壽命也得到了延長(zhǎng)。請(qǐng)寫(xiě)出對(duì)照組的選材(“C”或“D”)及實(shí)驗(yàn)處理。(4)請(qǐng)簡(jiǎn)述本研究的應(yīng)用前景。18.(2024·北京通州·模擬預(yù)測(cè))桑蠶的性別決定類(lèi)型為ZW型,桃蠶食桑少、出絲率高,但在幼蠶階段不易區(qū)分,研究人員利用基因工程技術(shù)對(duì)桑蠶進(jìn)行改造,以實(shí)現(xiàn)蠶農(nóng)只飼養(yǎng)雄蠶的愿望。(1)建構(gòu)TT’雜合雄蠶品系研究發(fā)現(xiàn),位于常染色體上的T基因,缺失后(基因型可表示為tt)會(huì)導(dǎo)致桑蠶胚胎停育??蒲腥藛T構(gòu)建圖1中的載體、應(yīng)用法將其導(dǎo)入雄蠶受精卵中,使載體與T基因兩側(cè)的同源區(qū)段發(fā)生重組,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)T基因區(qū)段的替換,得到基因型為T(mén)T'的雜合雄蠶品系。
(2)構(gòu)建特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系Cre酶可以特異性識(shí)別LoxP位點(diǎn),從而將LoxP位點(diǎn)間的DNA片段進(jìn)行切除。研究人員將胚胎發(fā)育后期啟動(dòng)子與Cre酶基因定點(diǎn)整合到W染色體上,構(gòu)建了基因型為T(mén)T且特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系。①將該品系與TT’雜合雄蠶雜交,當(dāng)F1桑蠶胚胎發(fā)育至后期時(shí),T’基因存在于(選填“雄蠶”“雄蠶”“雌蠶和雄蠶”)中,會(huì)表現(xiàn)出綠色熒光的占F1桑蠶的。②為對(duì)特異性表達(dá)Cre酶的雌蠶品系進(jìn)行保持,科研人員在F1中篩選出Tt的雌蠶與TT’的雄蠶進(jìn)行后續(xù)雜交,并利用圖2中的引物對(duì)F2桑蠶的早期胚胎進(jìn)行了PCR檢測(cè),結(jié)果如圖3所示。
結(jié)合以上結(jié)果,在1~6號(hào)桑蠶的早期胚胎中,會(huì)發(fā)育為雄性的是,號(hào)桑蠶胚胎可能發(fā)生停育。③科研人員認(rèn)為,F(xiàn)2桑蠶發(fā)育為幼蟲(chóng)后,仍然只有雄蠶可以呈現(xiàn)綠色熒光,你同意嗎?請(qǐng)說(shuō)明理由。(3)結(jié)合以上桑蠶的分子育種方法,你認(rèn)為以下說(shuō)法正確的為。A.F1桑蠶的雌蠶幼蟲(chóng)中存在致死個(gè)體B.F2桑蠶中胚胎致死的個(gè)體占雌蠶的1/4C.F2桑蠶中雄蠶有4種基因型D.該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)某基因的定點(diǎn)敲除19.(2024·北京東城·二模)乳酸是一種需求量較大的工業(yè)原料,科研人員欲對(duì)釀酒酵母進(jìn)行改造以進(jìn)行乳酸生產(chǎn)。(1)培養(yǎng)基中的葡萄糖可作為為釀酒酵母提供營(yíng)養(yǎng)。如圖1,釀酒酵母導(dǎo)入乳酸脫氫酶基因后,無(wú)氧條件下發(fā)酵產(chǎn)物為,通過(guò)敲除丙酮酸脫羧酶基因獲取高產(chǎn)乳酸的工程菌。該菌在有氧和無(wú)氧條件下均可產(chǎn)乳酸。(2)為實(shí)現(xiàn)對(duì)菌體代謝的動(dòng)態(tài)調(diào)控,研究人員設(shè)計(jì)了光感應(yīng)系統(tǒng),并導(dǎo)入綠色熒光蛋白(GFP)基因以檢測(cè)光感應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)控能力。①如圖2,系統(tǒng)1在酵母中表達(dá)由V、L和H組成的融合蛋白。光照下,融合蛋白空間結(jié)構(gòu)改變,后啟動(dòng)下游基因表達(dá);在黑暗狀態(tài)下,融合蛋白自發(fā)恢復(fù)到失活狀態(tài)。②分別檢測(cè)黑暗和光照下系統(tǒng)1的熒光強(qiáng)度,結(jié)果如圖3。對(duì)照組能持續(xù)激活GFP表達(dá)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,可知系統(tǒng)1實(shí)現(xiàn)了光調(diào)控基因表達(dá),但表達(dá)量較低。推測(cè)可能由于菌體密度高導(dǎo)致透光性差,不利于V-L-H對(duì)光照的響應(yīng)。進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)出系統(tǒng)2(如圖2),同等光照強(qiáng)度下,系統(tǒng)2熒光強(qiáng)度顯著高于系統(tǒng)1,分析原因是。
③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)黑暗條件下系統(tǒng)2的GFP基因有明顯表達(dá),為解決此問(wèn)題,對(duì)系統(tǒng)2增加如圖4所示組分,i、ii、iii依次為(填字母序號(hào))。
A.持續(xù)表達(dá)型啟動(dòng)子
B.Pc120
C.PGALD.G80基因(G80蛋白可結(jié)合并抑制GAL4)E.GAL4基因(GAL4蛋白可結(jié)合并激活PGAL)F.PSD基因(含有PSD的融合蛋白在光下降解)(3)將優(yōu)化后的系統(tǒng)2中GFP基因替換為乳酸脫氫酶基因,應(yīng)用于酵母菌合成乳酸的發(fā)酵生產(chǎn)。發(fā)現(xiàn)在“先黑暗-后光照”的模式下乳酸產(chǎn)量顯著高于全程光照的模式,請(qǐng)推測(cè)“先黑暗-后光照”模式下乳酸產(chǎn)量高的原因。20.(2024·北京朝陽(yáng)·二模)賈第蟲(chóng)是寄生于人畜腸道內(nèi)的單細(xì)胞動(dòng)物,能依靠端粒酶維持端粒長(zhǎng)度,反復(fù)傳代呈現(xiàn)“永生化”。(1)端粒是兩端的DNA—蛋白質(zhì)復(fù)合體,正常情況下會(huì)隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而逐漸截短,最終損傷端粒內(nèi)側(cè)正常基因,使細(xì)胞活動(dòng)趨于異常。賈第蟲(chóng)端粒酶由RNA和逆轉(zhuǎn)錄酶組成,能以RNA為催化合成新的端粒DNA序列,T區(qū)是逆轉(zhuǎn)錄酶的RNA結(jié)合功能域。(2)研究者篩選出多種能與T區(qū)結(jié)合的蛋白,其中蛋白Z為賈第蟲(chóng)特有。通過(guò)圖1所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證(Myc和HA是已知短肽)。①為驗(yàn)證各組動(dòng)物細(xì)胞均表達(dá)了相應(yīng)的融合基因,可對(duì)進(jìn)行電泳后,做抗原—抗體雜交檢測(cè)。②通過(guò)比較兩組的抗體的檢測(cè)結(jié)果證實(shí)T區(qū)與蛋白Z能夠結(jié)合。(3)研究者根據(jù)蛋白Z的基因序列設(shè)計(jì)核酶基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)染賈第蟲(chóng),核酶可特異性結(jié)合并剪切Z基因的mRNA。檢測(cè)賈第蟲(chóng)體內(nèi)端粒酶活性,結(jié)果如圖2。
①端粒酶活性檢測(cè)的原理是:端粒酶可將重復(fù)序列—(TTAGGG)連續(xù)加到寡核苷酸序列二(AATCCGTCGAGAGTT)的3'末端合成端粒DNA序列;根據(jù)設(shè)計(jì)引物對(duì)端粒DNA序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增,電泳檢測(cè)產(chǎn)物;端粒酶活性越大,電泳條帶。②檢測(cè)還發(fā)現(xiàn):隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),轉(zhuǎn)基因賈第蟲(chóng)的端??s短而對(duì)照組無(wú)明顯變化,對(duì)照組賈第蟲(chóng)數(shù)量顯著增加而轉(zhuǎn)基因賈第蟲(chóng)數(shù)量無(wú)明顯變化。結(jié)合圖2結(jié)果,解釋賈第蟲(chóng)“永生化”的原因。(4)基于上述實(shí)驗(yàn),提出一個(gè)研發(fā)賈第蟲(chóng)病特異性藥物的方向。21.(2024·北京東城·二模)水稻是人類(lèi)重要的糧食作物之一,種子的胚乳由外向內(nèi)分別為糊粉層和淀粉胚乳,通常糊粉層為單層活細(xì)胞,主要累積蛋白質(zhì)、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);淀粉胚乳為死細(xì)胞,主要儲(chǔ)存淀粉。選育糊粉層加厚的品種可顯著提高水稻的營(yíng)養(yǎng)。(1)用誘變劑處理水稻幼苗,結(jié)穗后按圖1處理種子。埃文斯藍(lán)染色劑無(wú)法使活細(xì)胞著色。用顯微鏡觀察到胚乳中未染色細(xì)胞層數(shù)的即為糊粉層加厚的種子,將其對(duì)應(yīng)的含胚部分用培養(yǎng)基培養(yǎng),篩選獲得不同程度的糊粉層加厚突變體tal、ta2等,這說(shuō)明基因突變具有的特點(diǎn)。(2)突變體tal與野生型雜交,繼續(xù)自交得到F2種子,觀察到野生型:突變型=3∶1,說(shuō)明該性狀的遺傳遵循基因定律。利用DNA的高度保守序列作為分子標(biāo)記對(duì)F2植株進(jìn)行分析后,將突變基因定位于5號(hào)染色體上。根據(jù)圖2推測(cè)突變基因最可能位于附近,對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行測(cè)序比對(duì),發(fā)現(xiàn)了突變基因。(3)由tal建立穩(wěn)定品系t,檢測(cè)發(fā)現(xiàn)籽粒中總蛋白、維生素等含量均高于野生型,但結(jié)實(shí)率較低。紫米品系N具有高產(chǎn)等優(yōu)良性狀。通過(guò)圖3育種方案將糊粉層加厚性狀引入品系N中,培育穩(wěn)定遺傳的高營(yíng)養(yǎng)新品種。①補(bǔ)充完成圖3育種方案。②運(yùn)用KASP技術(shù)對(duì)植物進(jìn)行檢測(cè),在幼苗期提取每株植物的DNA分子進(jìn)行PCR,加入野生型序列和突變型序列的相應(yīng)引物,兩種引物分別攜帶紅色、藍(lán)色熒光信號(hào)特異性識(shí)別位點(diǎn),完成擴(kuò)增后檢測(cè)產(chǎn)物的熒光信號(hào)(紅色、藍(lán)色同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為綠色熒光)。圖3育種方案中階段1和階段2均進(jìn)行KASP檢測(cè),請(qǐng)選擇其中一個(gè)階段,預(yù)期檢測(cè)結(jié)果并從中選出應(yīng)保留的植株。③將KASP技術(shù)應(yīng)用于圖3育種過(guò)程,優(yōu)點(diǎn)是。22.(2024·北京西城·二模)科研人員獲得了攜帶兩種抗稻瘟病的抗性基因Pib和Pikm的水稻品系——川抗30,以及攜帶螟蟲(chóng)抗性基因CrylC的水稻品系——昌恢。為獲得同時(shí)攜帶抗螟蟲(chóng)基因和兩種抗稻瘟病基因的改良株系,開(kāi)展了相關(guān)研究。(1)水稻的稻瘟病抗性與敏感為一對(duì)。利用川抗30品系與野生型稻瘟病敏感水稻雜交,F(xiàn)1表現(xiàn)為稻瘟病抗性,F(xiàn)1與野生型雜交,子代性狀及分離比為,證明Pib和Pikm位于非同源染色體上。(2)呂恢品系水稻在品質(zhì)和產(chǎn)量上明顯優(yōu)于川抗30,科研人員結(jié)合分子標(biāo)記技術(shù)篩選目標(biāo)基因進(jìn)行雜交育種,以獲得改良優(yōu)質(zhì)水稻。請(qǐng)寫(xiě)出制備優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的純合雙抗(抗螟蟲(chóng)和抗稻瘟病)水稻的雜交育種技術(shù)路線(總體思路)。(3)研究者利用PCR技術(shù)檢測(cè)改良優(yōu)質(zhì)水稻中是否含有Pib基因。①下表為利用PCR進(jìn)行檢測(cè)的反應(yīng)體系的配方,請(qǐng)將表格補(bǔ)充完整。PCR反應(yīng)體系組分總體積/10μL10倍濃縮的擴(kuò)增緩沖液1μLi1.5μL4種脫氧核苷酸等量混合液(2.5mmol·L-1)0.5μL引物I/II(5.0μmol·L-1)1/1μLTaqDNA聚合酶0.20μLH2Oii②圖為Pib基因的部分序列。5'—…AATGCCC…ATGTGGA…—3'3'—…TTACGGG…TACACCT…—5'根據(jù)圖,選擇作為引物對(duì)Pib基因進(jìn)行擴(kuò)增。A.5'—…AATGCCC…—3'
B.5'—…TCCACAT…—3'C.5'—…TTACGGG…—3'
D.5'—…ATGTGGA…—3'研究者最終確定改良優(yōu)質(zhì)水稻具備了相關(guān)抗性基因,成功培育出優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的雙抗水稻。(4)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)本研究獲得的優(yōu)質(zhì)雙抗水稻的部分性狀與昌恢品系相比出現(xiàn)株高上升、千粒重下降的現(xiàn)象,但是利用基因定點(diǎn)編輯技術(shù)獲得的純合抗性突變株系,其他性狀未發(fā)生改變,原因可能是。請(qǐng)從育種的角度對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。23.(2024·北京海淀·二模)葡萄糖二酸(GA)可作為原料應(yīng)用于食品、能源和醫(yī)藥等領(lǐng)域,科研人員通過(guò)改造工程菌以實(shí)現(xiàn)GA的大量生產(chǎn)。(1)M酶和U酶是GA合成途徑中的兩個(gè)關(guān)鍵酶,科研人員將圖1所示質(zhì)粒1導(dǎo)入處理的大腸桿菌,改造后的大腸桿菌可合成GA.
(2)為實(shí)現(xiàn)對(duì)工程菌合成GA的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),科研人員設(shè)計(jì)了質(zhì)粒2.并進(jìn)行下表所示兩種檢測(cè)方案。方案一質(zhì)粒1和2共同導(dǎo)入大腸桿菌菌株E中在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間菌液分為5組每組上清液加入適量GA,檢測(cè)熒光強(qiáng)度。方案二質(zhì)粒1和2分別導(dǎo)入大腸桿菌菌株E和菌株S中將E菌液與S菌液混合,混合菌液培養(yǎng)一段時(shí)間后分為5組①據(jù)圖1分析檢測(cè)方案的原理為。②檢測(cè)結(jié)果如圖2,據(jù)圖對(duì)比兩種方案,并結(jié)合兩種質(zhì)粒適用范圍,選擇其中一種更優(yōu)方案并說(shuō)明理由:。
(3)進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)由于產(chǎn)物GA呈酸性影響了大腸桿菌合成GA的能力,因而科研人員嘗試以酵母菌為受體細(xì)胞導(dǎo)入質(zhì)粒1,改造后的酵母菌以葡萄糖為原料合成并分泌GA的途徑如圖3.但M酶的活性遠(yuǎn)小于U酶,限制了GA產(chǎn)量。為改進(jìn)M酶的催化效率,將含不同突變的M酶基因分別導(dǎo)入酵母菌,利用上述所選方案菌株監(jiān)測(cè)不同酵母菌的GA產(chǎn)量,操作為,取等量培養(yǎng)液,測(cè)定其熒光值和吸光度(反應(yīng)菌體渾濁程度),挑選高的菌株即為GA高產(chǎn)菌株。
(4)據(jù)圖3分析還可以通過(guò)等方法改造酵母菌以提高GA的產(chǎn)量。24.(2024·北京海淀·二模)種子成熟過(guò)程受脫落酸(ABA)等植物激素調(diào)控。為研究種子成熟的調(diào)控機(jī)制,研究者以擬南芥為材料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。(1)ABA是對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育起作用的微量有機(jī)物,在種子成熟過(guò)程中起重要作用。(2)研究發(fā)現(xiàn),種子成熟階段S蛋白和J蛋白均有表達(dá)。研究者檢測(cè)了不同擬南芥種子的成熟程度,結(jié)果如圖1.根據(jù)圖分析,S蛋白和J蛋白對(duì)種子成熟的調(diào)控作用分別是。(3)S蛋白可與J蛋白結(jié)合。為探究?jī)傻鞍自谥参矬w中的作用關(guān)系,研究者在純化的J蛋白溶液中分別加入野生型及S蛋白缺失突變體的種子細(xì)胞裂解液,使用藥劑M進(jìn)行相關(guān)處理,檢測(cè)結(jié)果如圖2.結(jié)果說(shuō)明:S蛋白可使J蛋白。(4)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),S蛋白缺失突變體比野生型體內(nèi)的ABA含量低。編碼S蛋白基因的啟動(dòng)子區(qū)有轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子T的結(jié)合序列,T可被ABA激活。J蛋白也為一種轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。為研究T、J蛋白對(duì)S蛋白基因表達(dá)的調(diào)控,研究者構(gòu)建了圖3所示質(zhì)粒并轉(zhuǎn)化煙草葉肉原生質(zhì)體,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4.圖4結(jié)果說(shuō)明:。(5)種子成熟對(duì)于種子提高萌發(fā)活力等具有重要作用。綜合上述研究,分析ABA對(duì)種子成熟的調(diào)控機(jī)制。25.(2024·北京房山·一模)腸道菌群分泌的膽鹽水解酶(BSH)與高脂血癥密切相關(guān),研究表明高脂飲食后小腸BSH活性上升,提高血液中膽汁含量,達(dá)到降低血脂的目的??蒲腥藛T利用基因工程技術(shù),對(duì)小鼠腸道內(nèi)相關(guān)菌株(B菌)進(jìn)行改造,以期獲得分泌更多BSH的工程菌BS菌。(1)高脂飲食是引起高血脂癥的一個(gè)主要原因,但脂質(zhì)也是人體必要的物質(zhì),請(qǐng)寫(xiě)出屬于脂質(zhì)的2種化學(xué)物質(zhì)。(2)工程菌的制備:①X菌的篩選:16SrRNA基因是鑒定微生物的重要依據(jù),其大小約為1500bp,高產(chǎn)BSH的X菌株的16SrRNA基因有限制酶ApaI的兩個(gè)酶切位點(diǎn),其他菌株中只有一個(gè)。通過(guò)PCR→→→觀察,結(jié)果如圖1,可知(填圖1中序號(hào))為所選目的菌種。②表達(dá)載體的構(gòu)建:科研人員操作如圖2,進(jìn)行同源重組構(gòu)建表達(dá)載體。I.將NC質(zhì)粒用相關(guān)的限制酶進(jìn)行酶切。Ⅱ.在X菌株BSH基因兩側(cè)分別添加一段與上述載體同源(堿基排列次序相同)的序列A、B。Ⅲ.表達(dá)載體同源重組過(guò)程如圖2所示。如果BSH基因N鏈B端同源臂的堿基序列為-A-A-A-G-,則NC質(zhì)粒M’鏈的堿基序列為,兩者在5’-3’外切酶的作用下被降解,在DNA連接酶的作用下,在1、2處形成鍵,完成基因表達(dá)載體的構(gòu)建。③科研人員將表達(dá)載體用電擊法導(dǎo)入B菌,獲得BS菌株。(3)關(guān)于圖2所示同源重組構(gòu)建表達(dá)載體的方法,其優(yōu)點(diǎn)有________A.免去傳統(tǒng)方法雙酶切的繁雜操作B.同源重組,保證目的片段插入載體時(shí)方向正確C.如果載體上目的基因插入位點(diǎn)的限制酶識(shí)別序列出現(xiàn)在目的基因內(nèi)部,該技術(shù)可克服傳統(tǒng)方法的局限性(4)用BS菌株給小鼠灌胃,同時(shí)給小鼠飼喂高脂飲食,對(duì)照組1不做處理,8周后檢測(cè)小鼠腸道內(nèi)容物,進(jìn)行體外BSH活性檢測(cè),如圖3所示,結(jié)果說(shuō)明。(5)有人認(rèn)為BS菌株適合開(kāi)發(fā)為人體降脂的功能性菌劑,請(qǐng)辯證地評(píng)價(jià)該觀點(diǎn)。26.(2024·北京順義·一模)人在衰老過(guò)程中某些性狀會(huì)發(fā)生改變,為尋找衰老的原因,科研人員對(duì)染色質(zhì)開(kāi)展了相關(guān)研究。(1)由圖1可知,導(dǎo)致個(gè)體衰老的原因包括某些染色質(zhì)區(qū)域,某些DNA。(2)DNA甲基化會(huì)抑制轉(zhuǎn)錄并引發(fā)更緊密的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成,推測(cè)衰老染色質(zhì)結(jié)構(gòu)松散會(huì)(促進(jìn)/抑制)基因表達(dá)。(3)科研人員推測(cè):核內(nèi)DNA斷裂后的修復(fù)會(huì)導(dǎo)致表觀遺傳信息紊亂或丟失,加速細(xì)胞衰老。為驗(yàn)證該推測(cè),科研人員基于圖2原理,利用以下實(shí)驗(yàn)材料構(gòu)建ICE模型鼠。①Cre酶基因:源自噬菌體,其編碼的酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于DNA上的Lx序列,導(dǎo)致兩個(gè)Lx間的DNA片段丟失;②I-E核酸酶基因:編碼的I-E核酸酶位于細(xì)胞核,與誘導(dǎo)劑T、Cre酶形成復(fù)合物,切割DNA;③口服誘導(dǎo)劑T:小分子化合物,可誘導(dǎo)Cre酶進(jìn)細(xì)胞核。請(qǐng)完善技術(shù)路線:(4)染色質(zhì)上的修復(fù)蛋白因子可修復(fù)受損DNA,通過(guò)對(duì)ICE小鼠的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)已修復(fù)的DNA未發(fā)生堿基序列的改變。通過(guò)檢測(cè),可知獲得的ICE鼠表觀遺傳信息紊亂;檢測(cè)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu),可知細(xì)胞衰老。27.(2024·北京海淀·一模)溫度是影響微生物生長(zhǎng)的重要因素,科研人員應(yīng)用基因工程以實(shí)現(xiàn)通過(guò)溫度控制工程菌合成所需物質(zhì)。(1)大腸桿菌是一種常見(jiàn)的微生物,常被改造為基因工程菌,其原因包括(寫(xiě)出2點(diǎn))。(2)為實(shí)現(xiàn)溫度控制蛋白質(zhì)合成,科研人員設(shè)計(jì)了方案1,構(gòu)建表達(dá)載體(見(jiàn)圖1),將其導(dǎo)入大腸桿菌,獲得轉(zhuǎn)基因工程菌。大腸桿菌在30℃和37℃均可生長(zhǎng)和繁殖,當(dāng)培養(yǎng)溫度為30°C時(shí),C基因編碼的C蛋白形成二聚體,,因而大腸桿菌表達(dá)熒光蛋白。(3)為更精準(zhǔn)調(diào)控?zé)晒獾鞍妆磉_(dá),將上述表達(dá)載體改造為方案2中的載體(見(jiàn)圖2)。與方案1相比,方案2的主要優(yōu)勢(shì)是。(4)為檢測(cè)方案2,科研人員將該方案中的工程菌稀釋涂布在固體培養(yǎng)基上,形成單菌落,培養(yǎng)溫度周期控制見(jiàn)圖3.依據(jù)方案2,每個(gè)菌落生長(zhǎng)2天后可出現(xiàn)4個(gè)不同的熒光環(huán)帶,請(qǐng)預(yù)測(cè)圖4所示菌落每個(gè)環(huán)帶的工程菌中熒光蛋白表達(dá)情況,在下面表格中按時(shí)間順序,依次寫(xiě)出所表達(dá)熒光蛋白的顏色。菌落環(huán)帶1234所表達(dá)熒光蛋白的顏色綠、紅、綠(5)聚羥基脂肪酸酯(PHA)常用于制備可降解的塑料包裝材料。PHA是一種生物大分子,可由單體分子3HB和4HB隨機(jī)聚合,或通過(guò)分段聚合形成嵌段共聚物(見(jiàn)圖5),其中嵌段共聚物性能更優(yōu)。共聚物的合成過(guò)程如圖5.請(qǐng)完善以下表格,通過(guò)改造方案2以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用工程菌大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)PHA(不考慮各種酶在不同溫度下的活性差異)。操作目的對(duì)方案2表達(dá)載體的改造為:。將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌,獲得工程菌。獲得可以合成PHA的工程菌。以葡萄糖為原料配置培養(yǎng)基,滅菌后加入上述工程菌。配制培養(yǎng)基、接種。控制發(fā)酵條件:。發(fā)酵48小時(shí),獲得3HB比例為25%的嵌段共聚物。28.(2024·北京東城·一模)EB病毒(EBV)可引發(fā)鼻咽癌等癌癥。我國(guó)科研人員制備有效阻斷EBV感染的單克隆抗體,為治療和疫苗研發(fā)提供思路。(1)如圖1所示,EBV表面的糖蛋白gHgL與上皮細(xì)胞表面受體(如E2等)結(jié)合后,引起gB發(fā)生變化,啟動(dòng)病毒包膜和上皮細(xì)胞膜融合。膜融合過(guò)程體現(xiàn)了膜具有性。gHgL可作為制備有效阻斷EBV感染的單克隆抗體的。(2)研究人員從EBV感染者外周血中分離出單個(gè)核細(xì)胞(PBMC),包含自然殺傷(NK)細(xì)胞、T細(xì)胞、B細(xì)胞。將下表中不同熒光標(biāo)記的分子與PBMC培養(yǎng)后篩選出目標(biāo)細(xì)胞,將目標(biāo)細(xì)胞中的抗體mRNA為cDNA,擴(kuò)增出gHgL抗體基因,轉(zhuǎn)入細(xì)胞成功表達(dá)出單克隆抗體。篩選出的目標(biāo)細(xì)胞應(yīng)具有熒光(選填字母)。不同熒光標(biāo)記的分子相關(guān)分子的特點(diǎn)熒光A-抗CD4抗體CD4為輔助性T細(xì)胞的標(biāo)記分子熒光B-抗CD8抗體CD8為細(xì)胞毒性T細(xì)胞的標(biāo)記分子熒光C-抗CD20抗體CD20為B細(xì)胞的標(biāo)記分子熒光D-抗CD56抗體CD56為NK細(xì)胞的標(biāo)記分子熒光E-gHgLgHgL可與細(xì)胞上的受體特異性結(jié)合(3)經(jīng)篩選得到單抗D8,與已報(bào)道的單抗A1相比,兩者都有較強(qiáng)的gHgL結(jié)合能力,都能顯著抑制EBV病毒感染上皮細(xì)胞。將gHgL與D8或A1混合接觸后,檢測(cè)與上皮細(xì)胞表面受體E2的結(jié)合能力,結(jié)果如圖2。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知D8與A1作用的區(qū)別是。29.(2024·北京東城·一模)東方果蠅會(huì)對(duì)水果造成嚴(yán)重影響,田間雌蠅數(shù)量與經(jīng)濟(jì)損失直接相關(guān)。(1)研究發(fā)現(xiàn),東方果蠅中dsx基因出的前體RNA在加工過(guò)程中具有獨(dú)特的性別選擇性剪接機(jī)制。利用這一特性研發(fā)雌性特異性致死基因系統(tǒng)。(2)蓖麻毒素A(RTA)可通過(guò)破壞核糖體導(dǎo)致細(xì)胞死亡。研究者獲得如圖1所示的融合基因1,進(jìn)而得到轉(zhuǎn)基因果蠅。
①根據(jù)圖1,擴(kuò)增dsx內(nèi)含子應(yīng)選擇的引物是(選填字母)。②由于存在性別選擇性剪接機(jī)制,雌雄轉(zhuǎn)基因果蠅dsx基因前體RNA保留或剪切內(nèi)含子和剪切識(shí)別序列情況不同,產(chǎn)生了不同版本的成熟mRNA,導(dǎo)致雌蠅特異性致死。判斷轉(zhuǎn)基因雌蠅中的成熟mRNA為(填字母序號(hào))。轉(zhuǎn)基因的雄性個(gè)體不會(huì)致死的原因是。
(3)研究發(fā)現(xiàn),RTA蛋白第212位甘氨酸替換為精氨酸會(huì)出現(xiàn)冷敏感效應(yīng)(cs),即當(dāng)溫度由29℃變?yōu)?8℃時(shí),可抑制RTA蛋白對(duì)細(xì)胞的致死作用。利用此特性培育純合轉(zhuǎn)基因果蠅。
①欲得到具有cs效應(yīng)的RTAcs蛋白,推測(cè)對(duì)應(yīng)的基因堿基序列,經(jīng)定點(diǎn)突變獲得融合基因2(如圖2所示)。請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟?huà)出可繼續(xù)延伸的復(fù)性結(jié)果,要求標(biāo)明每條鏈的5’端和3’端。②對(duì)轉(zhuǎn)入融合基因2的果蠅進(jìn)行以下操作:?。涸?9℃收集雄性果蠅(G0)。ⅱ:G0與野生型果蠅雜交,篩選出轉(zhuǎn)基因受精卵(G1)。ⅲ:將每對(duì)親本的受精卵(G1)均分為兩組,分別在18℃和29℃孵化培養(yǎng),統(tǒng)計(jì)兩組中雄性個(gè)體所占比例,若,則說(shuō)明G1具有cs效應(yīng)。ⅳ:在℃繼續(xù)培養(yǎng)具有cs效應(yīng)的G1果蠅,使之連續(xù)多代自交,得到轉(zhuǎn)基因純合子。30.(2024·北京石景山·一模)貝氏不動(dòng)桿菌(A菌)是一種非致病性細(xì)菌,可從環(huán)境中吸收DNA并整合到自身基因組中,此過(guò)程被稱(chēng)為基因水平轉(zhuǎn)移(HGT)??茖W(xué)家試圖利用A菌的HGT能力檢測(cè)結(jié)腸癌。(1)通常用含蛋白胨的培養(yǎng)基培養(yǎng)A菌,蛋白胨能提供碳源、氮源等成分,其中氮源可用于合成等物質(zhì)(答出2個(gè)即可)。(2)結(jié)腸癌常由KRAS基因中G12位點(diǎn)突變導(dǎo)致,科學(xué)家以其作為結(jié)腸癌檢測(cè)點(diǎn)。①如圖1所示,將針對(duì)KRAS基因設(shè)計(jì)的表達(dá)載體導(dǎo)入結(jié)腸癌細(xì)胞,某種酶能從相同序列特定位點(diǎn)切斷鍵,修復(fù)過(guò)程中切口被重新連接,從而實(shí)現(xiàn)特定基因片段的替換,獲得轉(zhuǎn)基因癌細(xì)胞。②為驗(yàn)證A菌具有吸收特定DNA片段的能力,依據(jù)①中的原理,構(gòu)建圖2所示的表達(dá)載體,導(dǎo)入A菌中獲得傳感器A。將傳感器A與轉(zhuǎn)基因癌細(xì)胞裂解液混合,一段時(shí)間后,觀察傳感器A在不同培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)情況。請(qǐng)從a~e中選擇Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別對(duì)應(yīng)的序列。a.KRAS片段1b.KRAS片段2c.kanRd.specR(壯觀霉素抗性基因)e.G12位點(diǎn)能證明傳感器A發(fā)生特異性HGT的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是。(3)腫瘤細(xì)胞可將DNA釋放到腸腔中,臨床檢測(cè)時(shí)需將細(xì)菌傳感器定植于待測(cè)者結(jié)腸處,一段時(shí)間后對(duì)糞便中的細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng),觀察生長(zhǎng)情況。為實(shí)現(xiàn)上述目的,需改造A菌使其僅能降解正常的KRAS序列,并對(duì)圖2所示表達(dá)載體進(jìn)行進(jìn)一步改造(如圖3)。請(qǐng)分析其能檢測(cè)出結(jié)腸癌的機(jī)理。
31.(2024·北京豐臺(tái)·一模)太谷核不育小麥?zhǔn)峭耆男坌圆挥蛔凅w,是國(guó)寶級(jí)的種質(zhì)資源。它的花藥的退化在減數(shù)分裂早期階段開(kāi)始,導(dǎo)致所有花藥敗育。(1)小麥的太谷核不育和矮變一號(hào)均為單基因突變體,太谷核不育為高稈核不育,矮變一號(hào)為矮稈可育,株高基因用A、a表示,育性基因用R、r表示。為了獲得矮稈核不育重組類(lèi)型,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):i.太谷核不育為母本與矮變一號(hào)雜交,得到F1一半為矮稈核不育,一半為矮稈可育;ⅱ.F1矮稈核不育為母本與野生型測(cè)交,得到矮稈可育152株和高稈核不育169株。根據(jù)以上結(jié)果可知,太谷核不育和矮變一號(hào)的基因型分別為,兩對(duì)等位基因的遺傳(符合/不符合)自由組合定律。(2)重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)并擴(kuò)大數(shù)量,在得到的8374株測(cè)交子代中分離出14株矮稈不育株。進(jìn)行細(xì)胞學(xué)檢查發(fā)現(xiàn),僅有1株為正常二倍體。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)雜交實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該正常二倍體的矮稈不育株為所需類(lèi)型,并預(yù)期子代的表現(xiàn)型及比例。(3)推測(cè)P基因就是使太谷核不育小麥敗育的基因。以下事實(shí)支持該推測(cè)的是。A.顯性的P基因一直處于雜合狀態(tài)B.P基因缺失或突變后小麥育性恢復(fù)C.P基因的表達(dá)會(huì)引起轉(zhuǎn)基因細(xì)胞的死亡D.與核不育基因緊密連鎖的分子標(biāo)記與P基因也緊密連鎖E.P基因只在不育植株的花中表達(dá),在可育植株中不表達(dá)(4)為驗(yàn)證上述推測(cè),研究人員在野生型小麥中獲得了P等位基因的啟動(dòng)子,并發(fā)現(xiàn)所有的雄性不育植株都特異性地?cái)y帶了TRIM序列。然后利用Ti質(zhì)粒構(gòu)建表達(dá)載體,部分結(jié)構(gòu)如下圖所示,GFP表達(dá)后會(huì)發(fā)出綠色熒光。將載體轉(zhuǎn)入小麥幼胚,獲得轉(zhuǎn)基因植株,對(duì)植株表型和P基因表達(dá)情況進(jìn)行鑒定。從a~i中選擇填表。a.Ubi(通用的強(qiáng)啟動(dòng)子)
b.P等位基因啟動(dòng)子
c.插入TRIM序列的P等位基因啟動(dòng)子
d.P編碼區(qū)e.P基因
f.無(wú)關(guān)基因
g.僅在花藥發(fā)育S2期表達(dá)
h.在花藥發(fā)育各時(shí)期均不表達(dá)i.在根、莖、葉、雌蕊中均不表達(dá)實(shí)驗(yàn)材料轉(zhuǎn)入載體組成ⅠⅡ植株表型P基因表達(dá)情況核不育小麥雄性不育gi野生型小麥可育hi野生型小麥ad死亡野生型小麥①②gi在存活的轉(zhuǎn)基因小麥花藥中特異性檢測(cè)到綠色熒光。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,導(dǎo)致雄性不育。(5)矮稈核不育小麥?zhǔn)潜憷倪z傳改良工具,請(qǐng)說(shuō)明雄性不育在育種中優(yōu)勢(shì)。32.(2024·北京豐臺(tái)·一模)研究人員利用水稻突變體對(duì)相關(guān)基因進(jìn)行研究。(1)將水稻“中花11”的葉片愈傷組織與農(nóng)桿菌共培養(yǎng),外源T-DNA(含bar標(biāo)記基因)會(huì)整合到水稻基因組,獲得水稻突變體庫(kù)。該突變體庫(kù)中包含株高、葉色、葉型、育性、分蘗數(shù)等明顯性狀改變,構(gòu)建該突變體庫(kù)的過(guò)程中,引起性狀改變的原因可能有______A.實(shí)驗(yàn)操作中其它微生物的污染B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中偶然接觸紫外線或化學(xué)藥品C.DNA復(fù)制過(guò)程中的DNA序列變化D.外源T-DNA的插入導(dǎo)致DNA序列變化E.組織培養(yǎng)過(guò)程中染色體的互換(2)對(duì)突變體庫(kù)進(jìn)行自交和表型篩選獲得純合的早衰突變體。為研究早衰突變與T-DNA整合之間的關(guān)系,將純合的早衰突變體與“中花11”回交之后,分析F2的性狀分離情況和對(duì)bar基因的PCR檢測(cè)結(jié)果:①若F2的正常植株:早衰植株=3:1,則突變體的早衰性狀是由控制的;②若F2的所有植株中含bar基因與不含bar基因之比為3:1,則T-DNA是單個(gè)插入;③若F2的,則該突變?yōu)門(mén)-DNA插入引起。經(jīng)檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期相符。請(qǐng)?jiān)谙聢D中標(biāo)出bar基因(用表示)可能的位置。(3)為獲得該衰老相關(guān)基因,研究人員設(shè)計(jì)了外源接頭介導(dǎo)的PCR進(jìn)行擴(kuò)增,主要過(guò)程見(jiàn)下圖。外源接頭包括長(zhǎng)單鏈接頭和短單鏈接頭,二者部分互補(bǔ)。以長(zhǎng)單鏈接頭的部分序列為引物a和b,根據(jù)T-DNA已知序列設(shè)計(jì)引物c、d、e、f。實(shí)驗(yàn)的主要流程為:用限制酶切割基因組DNA產(chǎn)生多種片段→分別連接上外源接頭→以d為引物合成一條子鏈,再以為引物合成互補(bǔ)鏈,得到PCR產(chǎn)物1→為減少非特異性擴(kuò)增,以為引物進(jìn)行PCR得到產(chǎn)物3(同理得到產(chǎn)物2和產(chǎn)物4)→對(duì)產(chǎn)物3和產(chǎn)物4進(jìn)行序列分析和功能鑒定。(4)引起衰老的主要因素有環(huán)境因素、植物激素的調(diào)節(jié)和等。該研究為延緩水稻衰老、提高水稻產(chǎn)量提供了理論依據(jù)。33.(23-24高三下·北京平谷·階段練習(xí))學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)-(5)問(wèn)題。中心法則中的RNA通常指的是能夠編碼蛋白質(zhì)的mRNA,但細(xì)胞中有許多不編碼蛋白質(zhì)的RNA-非編碼RNA,但對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)有調(diào)控作用。微小RNA(miRNA)是一種真核細(xì)胞中廣泛存在的短鏈非編碼RNA,長(zhǎng)度為17~25個(gè)核苷酸。miRNA通常與mRNA的3'端非編碼區(qū)結(jié)合,抑制依賴(lài)該mRNA的蛋白質(zhì)翻譯或促進(jìn)靶標(biāo)mRNA的降解,從而在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控基因的表達(dá)。當(dāng)人體內(nèi)某些miRNA功能失調(diào)時(shí),疾病就可能發(fā)生。前列腺癌是男性常見(jiàn)的惡性腫瘤。已發(fā)現(xiàn)去乙?;福⊿IRT)在前列腺癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中有重要作用。研究推測(cè)在前列腺癌細(xì)胞CW中miRNA對(duì)SIRT基因有轉(zhuǎn)錄后調(diào)控作用。研究者利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)SIRT基因3'端非編碼區(qū)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)19個(gè)可能的miRNA作用的靶標(biāo)位點(diǎn)(如圖1A),依據(jù)這些靶標(biāo)位點(diǎn)的分布構(gòu)建了4個(gè)截?cái)嗥危ㄈ鐖D1B)。分別將這4個(gè)截?cái)嗥芜B接到P載體-熒光素酶基因F下游處,構(gòu)建重組載體,并分別轉(zhuǎn)入到CW細(xì)胞中,檢測(cè)F的蛋白表達(dá)水平。結(jié)果如圖2。免疫原性是指能夠刺激機(jī)體,使免疫細(xì)胞活化、增殖、分化而產(chǎn)生特異性抗體。由于miRNA分子無(wú)免疫原性,被認(rèn)為是具有臨床治療應(yīng)用前景的分子,但miRNA分子遞送效率低,限制了其療效。結(jié)合新型靶向基因遞送系統(tǒng)可為前列腺癌的基因靶向治療提供新型手段和藥物來(lái)源。為研發(fā)靶向治療腫瘤的RNA疫苗提供廣闊的應(yīng)用前景。(1)miRNA與mRNA的3'端非編碼區(qū)通過(guò)原則互補(bǔ)結(jié)合,從而在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控基因的表達(dá)。(2)P載體上有熒光素酶基因F,將SIRT基因3'端非編碼區(qū)域片段連接到P載體的F下游,獲得重組載體P-F-SIRT,轉(zhuǎn)入CW細(xì)胞中,檢測(cè)熒光素酶F的mRNA水平及蛋白質(zhì)水平,如圖3所示。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):SIRT3'端非編碼區(qū)域存在轉(zhuǎn)錄后調(diào)控區(qū)域,依據(jù)是。(3)結(jié)合圖1和圖2分析,SIRT基因3'端非編碼片段可能是miRNA靶位點(diǎn),原因是。(4)結(jié)合全文的信息,下列說(shuō)法正確的有____。A.miRNA結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差,易降解B.miRNA編碼蛋白引起細(xì)胞免疫排斥C.可調(diào)控miR-34a或miR124靶向治療前列腺癌D.miRNA可用脂質(zhì)載體遞送到細(xì)胞內(nèi)(5)你認(rèn)為本文介紹的miRNA調(diào)控轉(zhuǎn)錄是否屬于表觀遺傳學(xué)?請(qǐng)陳述原因。34.(23-24高三下·北京延慶·階段練習(xí))大腸桿菌能進(jìn)入實(shí)體瘤核心并保持較強(qiáng)活性,科研人員期望利用大腸桿菌構(gòu)建一種基因表達(dá)可控的工程菌,期望用于人體特定部位實(shí)體瘤的免疫治療。(1)科研人員利用溫度敏感型轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白構(gòu)建溫控表達(dá)的質(zhì)粒系統(tǒng),如下圖。
①利用來(lái)自λ噬菌體的溫度敏感型轉(zhuǎn)錄抑制因子Tcl42作為“開(kāi)關(guān)”構(gòu)建溫控抑制元件,在(選填“λ噬菌體”、“大腸桿菌”或“人”)中具強(qiáng)活性的啟動(dòng)子pLac可以使Tcl
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