專題過(guò)關(guān)檢測(cè)練題組一1.草魚是我國(guó)養(yǎng)殖產(chǎn)量最大的水產(chǎn)品種之一,武漢高澤霞教授團(tuán)隊(duì)找到并敲除控制草魚肌間刺產(chǎn)生的關(guān)鍵基因B,成功培育出“無(wú)刺”草魚,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.可從魚刺中提取mRNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA,從中找到與魚刺發(fā)育有關(guān)的基因B.PCR擴(kuò)增時(shí)反應(yīng)體系中需加入模板、原料、引物、耐高溫的DNA聚合酶、Mg2+等C.利用基因編輯技術(shù)獲得一條敲除基因B的雜合體少刺草魚,通過(guò)一代雜交可獲得遺傳性狀穩(wěn)定的無(wú)刺魚D.養(yǎng)殖遺傳性狀穩(wěn)定的無(wú)刺魚時(shí),應(yīng)避免與野生魚雜交,否則可能會(huì)造成生態(tài)威脅答案C2.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。如圖為兩種載體的結(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.構(gòu)建重組載體P時(shí),應(yīng)選擇EcoRⅤ進(jìn)行酶切,再用T4DNA連接酶連接B.為了便于該目的基因接入載體E,可用限制酶EcoRⅤ或SmaⅠ切割載體PC.載體P不能作為基因表達(dá)載體,是因?yàn)樗缓鹗济艽a子和終止密碼子D.若受體細(xì)胞表現(xiàn)出抗性基因的相應(yīng)性狀,表明重組載體成功導(dǎo)入受體細(xì)胞答案A3.(不定項(xiàng))如圖為構(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.構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)需要的限制酶有PstⅠ、XhoⅠ和EcoRⅠB.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.為進(jìn)一步改良品種,可將啟動(dòng)子替換為除草劑誘導(dǎo)型啟動(dòng)子答案AC4.(不定項(xiàng))研究人員用酶M和酶N兩種限制酶同時(shí)處理某DNA分子和質(zhì)粒,得到的DNA片段如圖所示。圖中DNA片段只注明了黏性末端處的堿基種類,其他堿基的種類未注明。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該DNA分子和質(zhì)粒上均含有酶M的一個(gè)切割位點(diǎn)和酶N的一個(gè)切割位點(diǎn)B.根據(jù)圖示信息不能確定圖中形成的不同黏性末端與這兩種限制酶的對(duì)應(yīng)關(guān)系C.用T4DNA連接酶或E.coliDNA連接酶均可以將片段乙和片段丁連接起來(lái)D.片段乙、片段丁、片段戊可依次連接形成一個(gè)環(huán)狀DNA分子答案D5.(不定項(xiàng))為了獲得未知序列的堿基序列,可以通過(guò)利用已知序列設(shè)計(jì)的引物對(duì)未知序列進(jìn)行擴(kuò)增,再對(duì)其擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行測(cè)序,其過(guò)程如圖。下列說(shuō)法正確的是()A.圖示過(guò)程中需要用到限制酶、DNA連接酶和耐高溫的DNA聚合酶B.環(huán)化階段,可選用E.coliDNA連接酶或T4DNA連接酶C.以環(huán)化的DNA為模板進(jìn)行PCR時(shí),應(yīng)選擇引物2和引物3D.若1個(gè)DNA分子用PCR技術(shù)擴(kuò)增n次,則需要2n+1-2個(gè)引物答案ABD6.(不定項(xiàng))ω-3多不飽和脂肪酸(ω-PUFAs)有預(yù)防心血管疾病的作用,但大多數(shù)動(dòng)物體內(nèi)不能合成。科研人員利用轉(zhuǎn)染技術(shù)(將外源DNA轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞的技術(shù))將ω-PUFAs-合成酶基因(fat-1基因,含1229bp)導(dǎo)入小鼠受精卵中,培育出轉(zhuǎn)基因小鼠,基本流程如圖甲所示。圖乙表示提取不同實(shí)驗(yàn)組別小鼠受精卵DNA后,利用fat-1基因的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增后的電泳結(jié)果。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法可確保圖甲中轉(zhuǎn)染的效果B.PCR擴(kuò)增3輪后,只含一種引物的DNA分子的比例為1/4C.由圖乙可知,只有2組轉(zhuǎn)染成功D.若fat-1基因單點(diǎn)插入,則轉(zhuǎn)基因小鼠相互交配產(chǎn)生的大多數(shù)后代體內(nèi)能合成ω-PUFAs答案A7.(不定項(xiàng))丙型肝炎是由丙型肝炎病毒(HCV)引起的一種傳染病。為研制針對(duì)HCV的多肽疫苗,某研究小組構(gòu)建LTB-R9-Bp融合基因的過(guò)程如圖,進(jìn)而構(gòu)建出融合基因表達(dá)載體,其中LTB是一種免疫增強(qiáng)劑基因,R9-Bp是HCV兩個(gè)相連的包膜蛋白基因。下列說(shuō)法正確的是()A.PCR反應(yīng)體系中需加入待擴(kuò)增的模板、引物、原料以及耐高溫的DNA聚合酶B.若要大量擴(kuò)增LTB-R9-Bp融合基因,可選擇引物P2和引物P3繼續(xù)進(jìn)行PCRC.融合基因表達(dá)載體的組成元件有融合基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止密碼子等D.若利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)該疫苗,需用到基因工程、植物組織培養(yǎng)和抗原—抗體雜交技術(shù)答案AD9.(不定項(xiàng))科學(xué)家將某病毒抗原蛋白的部分編碼序列(RBD)拼接成融合基因2RBD和3RBD,探究RBD的二聚體蛋白和三聚體蛋白能否模擬RBD的天然構(gòu)象并獲得高效免疫原性。為鑒定重組質(zhì)粒是否構(gòu)建成功,將重組質(zhì)粒用NcoⅠ和SacⅠ雙酶切處理后電泳,結(jié)果如圖,其中泳道1為雙酶切pNZ8149-2RBD,兩個(gè)條帶大小分別為2507bp和2020bp。將構(gòu)建好的重組質(zhì)粒分別導(dǎo)入工程菌中進(jìn)行表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)。下列說(shuō)法正確的是()A.PCR擴(kuò)增融合基因時(shí),在引物的3'端添加相應(yīng)限制酶的識(shí)別序列B.據(jù)圖可知,融合基因3RBD的長(zhǎng)度為2686bpC.泳道2呈現(xiàn)一個(gè)條帶的原因是酶切pNZ8149-3RBD后產(chǎn)生的兩個(gè)片段大小相近D.從工程菌細(xì)胞表面提取蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),從而進(jìn)一步比較兩者的免疫原性答案BCD10.科學(xué)家利用基因工程改造大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素有兩種方法:“AB”法是根據(jù)胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列人工合成兩種DNA片段,利用工程菌分別合成兩條肽鏈后將其混合自然形成胰島素;“BCA”法是利用胰島B細(xì)胞中的mRNA得到胰島素基因,利用工程菌獲得胰島素。兩種方法使用同一種質(zhì)粒作為載體。(1)“AB”法中人工合成的兩種DNA片段均有多種可能的序列,原因是。上述兩種方法獲取的目的基因中,不含人胰島素基因啟動(dòng)子的方法是。

(2)對(duì)人工合成的胰島素基因進(jìn)行測(cè)序,發(fā)現(xiàn)其兩端附近無(wú)限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點(diǎn)。已知胰島素基因表達(dá)時(shí)以①鏈為模板,如圖是利用基因工程生產(chǎn)人胰島素過(guò)程中使用的質(zhì)粒及目的基因的部分結(jié)構(gòu)。為保證人胰島素基因能正確連接到用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ處理的圖1所示質(zhì)粒上,且利用表達(dá)載體上的啟動(dòng)子在受體菌中以①鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄,則應(yīng)在配對(duì)到②鏈的引物5'端添加6個(gè)堿基,序列為5'--3'。PCR擴(kuò)增過(guò)程中,最早經(jīng)過(guò)輪循環(huán)后,便可獲得兩端均攜帶限制酶識(shí)別序列的所需雙鏈目的基因。

(3)若使用一種限制酶切割目的基因和載體后,會(huì)存在目的基因的正向或反向兩種連接產(chǎn)物,(填“可以”或“不可以”)通過(guò)電泳來(lái)區(qū)分兩種產(chǎn)物,在凝膠中DNA分子的遷移速率與(答出兩點(diǎn))等有關(guān)。

答案(1)絕大多數(shù)氨基酸都有幾個(gè)密碼子(或密碼子具有簡(jiǎn)并性/一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)多種密碼子)AB和BCA(2)GGATCC3(或三)(3)不可以凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象11.L-天冬酰胺酶因其能水解L-天冬酰胺(丙烯酰胺的前體),而有效降低油炸食品中潛在致癌物質(zhì)丙烯酰胺的含量,在食品安全領(lǐng)域受到高度關(guān)注。某科研機(jī)構(gòu)欲利用pET22b質(zhì)粒將L-天冬酰胺酶基因?qū)雽?duì)氨芐青霉素敏感的宿主菌中,以構(gòu)建高效表達(dá)L-天冬酰胺酶的菌株。圖1是L-天冬酰胺酶基因附近的限制酶切點(diǎn)以及基因兩側(cè)的部分堿基序列,圖2是pET22b質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)模式圖及其涉及的限制酶切點(diǎn),其中的LacZ基因編碼產(chǎn)生的半乳糖苷酶可以分解X-gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì),使菌落呈藍(lán)色,否則菌落為白色。圖2(1)利用PCR從提取的DNA中擴(kuò)增目的基因時(shí)需要引物,引物的作用是。要將L-天冬酰胺酶基因?qū)雙ET22b質(zhì)粒中,需使用的兩種限制酶是。

(2)若圖1下方的序列為目的基因的部分堿基序列,則獲取目的基因時(shí)設(shè)計(jì)B端的引物序列是(只寫出16個(gè)堿基即可)。

(3)科研人員將轉(zhuǎn)化后的宿主菌接種在含氨芐青霉素和X-gal的固體培養(yǎng)基上,以此篩選出成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的宿主菌。①若只使用限制酶EcoRⅠ構(gòu)建重組質(zhì)粒,導(dǎo)入重組質(zhì)粒的菌落呈現(xiàn)色,這些菌落(填“能”“不能”或“不一定能”)產(chǎn)生L-天冬酰胺酶,理由是。

②若使用(1)中的限制酶處理,則菌落呈色的為符合要求的宿主菌,理由是。

(4)能夠發(fā)揮作用的L-天冬酰胺酶是由4個(gè)亞基形成的,如果選擇大腸桿菌作為受體菌,只能從大腸桿菌中提取到4條單鏈肽鏈,不能得到有活性的L-天冬酰胺酶,原因是。

答案(1)使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸KpnⅠ、EcoRⅠ(2)3'-TAAGTTGTCTCTTAAG-5'(3)①白不一定能只使用EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒產(chǎn)生的黏性末端相同,構(gòu)建的重組質(zhì)粒可能是目的基因和質(zhì)粒反向連接而成的,目的基因無(wú)法正常表達(dá)②白重組質(zhì)粒由于LacZ基因被切斷,無(wú)法合成半乳糖苷酶以分解X-gal,因此菌落呈白色(4)大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細(xì)胞器,不能對(duì)多肽鏈進(jìn)行加工12.研究人員擬培育轉(zhuǎn)fat1基因和fat2基因的轉(zhuǎn)雙基因豬,為避免fat1蛋白和fat2蛋白相互融合影響功能,利用重疊延伸PCR技術(shù)在fat1基因和fat2基因之間插入具有自剪切功能的2A連接肽基因,構(gòu)建fat1-2A-fat2融合基因。2A基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可通過(guò)“核糖體跳躍”斷開位于2A肽尾端甘氨酸(G)和脯氨酸(P)之間的肽鍵,將2A基因編碼的蛋白分割成2個(gè)獨(dú)立蛋白。圖甲表示利用重疊延伸PCR技術(shù)成功構(gòu)建融合基因的過(guò)程。圖乙表示構(gòu)建成功的包含融合基因的重組質(zhì)粒的部分片段,F1~F4、R1~R4表示引物。(1)利用PCR技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在體外快速大量擴(kuò)增DNA,其與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的共同點(diǎn)是(答出2點(diǎn))。若圖乙中融合基因的b鏈為模板鏈,則圖甲PCR1中的引物甲與圖乙中的引物的絕大部分序列相同。

(2)PCR1和PCR2需要分開單獨(dú)進(jìn)行,原因是。PCR3不需要引物,高溫加熱后fat1-2A和2A-fat2的雙鏈解開,其中能正常延伸形成融合基因的是(填序號(hào))形成的雜交鏈。

(3)圖乙構(gòu)建的重組質(zhì)粒中未標(biāo)注出的必需元件還有。為確定fat1基因連接到重組質(zhì)粒中且插入2A序列的上游,需進(jìn)行PCR檢測(cè),若僅用一對(duì)引物,應(yīng)選擇圖乙中的引物。所融合基因經(jīng)圖丙中的過(guò)程表達(dá)產(chǎn)生fat1和fat2兩種蛋白,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)通過(guò)該技術(shù)表達(dá)的fat1蛋白較正常fat1蛋白的相對(duì)分子質(zhì)量大,據(jù)該融合基因的結(jié)構(gòu)和表達(dá)原理推測(cè),原因是。

答案(1)都需要模板、引物、DNA聚合酶,原料都是脫氧核苷酸R4(2)引物甲和引物丁部分堿基互補(bǔ)配對(duì),影響子鏈的合成①、④(3)復(fù)制原點(diǎn)、標(biāo)記基因F1、R3fat1基因后面連接了2A序列,使fat1蛋白后面連接了2A肽的部分片段

題組二1.酒精是生物實(shí)驗(yàn)室中常見的試劑,許多生物學(xué)實(shí)驗(yàn)都需要用到。下列有關(guān)敘述正確的是()A.在色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中,利用不同色素在無(wú)水乙醇中溶解度不同而實(shí)現(xiàn)色素分離B.在低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)中,兩次用到酒精的目的是一致的C.檢測(cè)和觀察細(xì)胞中的脂肪顆粒需要用到體積分?jǐn)?shù)50%的酒精洗去浮色D.在DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中,利用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精提取DNA答案C2.當(dāng)蘋果削好皮或切開后放置一會(huì)兒,切口面的顏色就會(huì)由淺變深,最后變成深褐色。發(fā)生色變反應(yīng)主要是因?yàn)檫@些植物體內(nèi)存在著酚類化合物。酚類化合物易被氧化成醌類化合物,即發(fā)生變色反應(yīng)變成黃色,隨著反應(yīng)的量的增加顏色就逐漸加深,最后變成深褐色。氧化反應(yīng)的發(fā)生是由于與空氣中的氧接觸和細(xì)胞中酚氧化酶的釋放。下圖是培育抗褐變的轉(zhuǎn)基因蘋果的過(guò)程,下列敘述不正確的是()A.要想獲得抗褐變的轉(zhuǎn)基因蘋果,目的基因可選擇抑制酚氧化酶表達(dá)的基因B.實(shí)施步驟①是需要限制性內(nèi)切核酸酶和DNA聚合酶的參與C.步驟④階段使用的MS培養(yǎng)基中要加入植物激素和卡那霉素等物質(zhì)D.為了評(píng)估目的基因抑制蘋果褐變的效果,可與導(dǎo)入含pBI121質(zhì)粒的植株作對(duì)照答案B3.(不定項(xiàng))像BclⅠ(-T↓GATCA-)、BglⅡ(-A↓GATCT-)、MboⅠ(-↓GATC-)這樣,識(shí)別序列不同,但能產(chǎn)生相同的黏性末端的一類限制酶被稱為同尾酶。如圖表示目的基因及質(zhì)粒上的酶切位點(diǎn)。選用不同的限制酶對(duì)質(zhì)粒和目的基因進(jìn)行切割,并用DNA連接酶進(jìn)行連接。下列分析錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)切割質(zhì)粒切割目的基因結(jié)果分析ABclⅠ和BglⅡBclⅠ和BglⅡ形成的重組質(zhì)粒的堿基排列順序不一定相同BBclⅠ和BglⅡMboⅠ切割后的質(zhì)粒不可自我環(huán)化,切割后的目的基因可以自我環(huán)化CMboⅠBclⅠ和BglⅡ形成的重組質(zhì)粒可被MboⅠ再次切開,但可能無(wú)法被BclⅠ和BglⅡ再次切開DMboⅠMboⅠ切割后的質(zhì)粒可以自我環(huán)化,切割后的目的基因也可以自我環(huán)化答案B4.HA蛋白是禽流感病毒的重要抗原。雞卵清蛋白是由輸卵管上皮細(xì)胞中卵清蛋白基因特異性表達(dá)后分泌至輸卵管內(nèi),參與構(gòu)成雞蛋清的蛋白質(zhì)。如圖是利用基因工程技術(shù)制備HA蛋白雞輸卵管生物反應(yīng)器的過(guò)程。幾種可供選擇的限制酶識(shí)別序列如下,下列敘述正確的是()A.①為逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程,該過(guò)程需要逆轉(zhuǎn)錄酶、4種游離的核糖核苷酸等組分B.目的基因與雞卵清蛋白基因啟動(dòng)子拼接前應(yīng)先在目的基因兩端分別引入EcoRⅠ和HindⅢ的識(shí)別序列,拼接前載體用MfeⅠ和HindⅢ切割C.利用PCR擴(kuò)增目的基因時(shí),反應(yīng)緩沖溶液中一般要加入Mg2+的目的是維持滲透壓穩(wěn)定D.利用雞輸卵管生物反應(yīng)器生產(chǎn)HA蛋白可以大規(guī)模用于禽流感疫苗的制備答案D5.CRISPR-Cas系統(tǒng)包含CRISPR基因和Cas基因(CRISPR關(guān)聯(lián)基因)兩部分,其中CRISPR是細(xì)菌等原核生物基因組內(nèi)的一段重復(fù)序列,當(dāng)病毒入侵后,某些細(xì)菌能夠把病毒基因的一小段存儲(chǔ)到CRISPR,Cas基因則位于CRISPR基因附近或分散于基因組其他地方,該基因編碼的蛋白均可與CRISPR序列區(qū)域共同發(fā)生作用,CRISPR-Cas系統(tǒng)的組成如圖所示,現(xiàn)在CRISPR-Cas9(由一條單鏈向?qū)NA和內(nèi)切核酸酶Cas9組成)已發(fā)展成為對(duì)靶向基因進(jìn)行特定修飾的第三代基因編輯技術(shù)。下列相關(guān)描述錯(cuò)誤的是()A.CRISPR-Cas系統(tǒng)在基因編輯過(guò)程中起到限制酶的作用B.該實(shí)例說(shuō)明寄生物與寄主之間存在協(xié)同進(jìn)化C.內(nèi)切核酸酶Cas9具有專一性D.CRISPR基因經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄翻譯之后可以與內(nèi)切核酸酶Cas9對(duì)目的基因進(jìn)行切割答案D6.(不定項(xiàng))自然界中很少出現(xiàn)藍(lán)色的花,天然藍(lán)色花產(chǎn)生的主要原因是花瓣細(xì)胞液泡中花青素在堿性條件下顯藍(lán)色。我國(guó)科學(xué)家利用鏈霉菌的靛藍(lán)合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)構(gòu)建基因表達(dá)載體(如圖,PmeⅠ、BamHⅠ、SpeⅠ、SacⅠ為不同限制酶),通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入白玫瑰中,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中形成穩(wěn)定顯色的靛藍(lán)。下列說(shuō)法不正確的是()A.上述獲得藍(lán)色玫瑰的方案中需轉(zhuǎn)入能調(diào)控液泡pH的基因B.將sfp基因插入Ti質(zhì)粒時(shí)使用的限制酶是PmeⅠ和BamHⅠC.sfp和idgS基因表達(dá)時(shí)分別以T-DNA的不同鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄D.農(nóng)桿菌可將Ti質(zhì)粒上的T-DNA整合到白玫瑰細(xì)胞質(zhì)基因組中防止基因擴(kuò)散答案ABD7.同源重組是堿基序列基本相同的DNA區(qū)段通過(guò)配對(duì)、鏈斷裂和再連接而產(chǎn)生片段交換的過(guò)程。通過(guò)同源重組將外源基因插入染色體的特定位點(diǎn)可獲得遺傳穩(wěn)定的工程菌株,如甲圖所示。(1)釀酒酵母基因組有多個(gè)AB短序列。為通過(guò)同源重組將外源基因插入AB之間,在設(shè)計(jì)表達(dá)載體時(shí),可采用PCR技術(shù)在外源基因兩端分別引入A和B,獲得乙圖所示長(zhǎng)片段。PCR時(shí)應(yīng)選用的一對(duì)引物為(從P1~P6中選),選擇的理由是。

(2)URA3是尿嘧啶合成關(guān)鍵酶基因,常被用作以篩選目的菌。另外,URA3編碼的蛋白還可將外源5-氟乳清酸轉(zhuǎn)化為有毒物質(zhì),導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

①為得到成功插入酶Ⅰ基因的菌株1,需將酶Ⅰ基因同URA3一起插入U(xiǎn)RA3缺陷型釀酒酵母基因組AB之間,并利用的培養(yǎng)基篩選存活菌株。

②在后續(xù)插入酶Ⅱ基因時(shí),為繼續(xù)利用URA3作為篩選標(biāo)記,需切除菌株1的URA3。為此設(shè)計(jì)表達(dá)載體時(shí),還應(yīng)向URA3兩端引入釀酒酵母基因組中不存在的同源區(qū)段C和C',并以下圖(填“方式1”或“方式2”)排列才能通過(guò)同源重組達(dá)到上述目的。

此后,需要將菌株1在的培養(yǎng)基上培養(yǎng),存活菌株即為URA3被成功切除的菌株1'。

答案(1)P1和P6為保證目的(外源)基因兩側(cè)的小段序列與基因表達(dá)載體上某序列相同(2)標(biāo)記基因①不含尿嘧啶②方式2含有5-氟乳清酸和尿嘧啶8.某種類型的白血病由蛋白P引發(fā),蛋白UBC可與蛋白P結(jié)合,使其被蛋白酶識(shí)別并降解,藥物A可通過(guò)影響這一過(guò)程對(duì)該病起到治療作用。為探索藥物A治療該病的機(jī)理,需構(gòu)建基因表達(dá)載體以獲得融合蛋白FLAG-P和FLAG-PΔ。PΔ是缺失特定氨基酸序列的P,FLAG是一種短肽,連接在P或PΔ的氨基端,使融合蛋白能與含有FLAG抗體的介質(zhì)結(jié)合,但不影響P或PΔ的功能。圖甲(1)α鏈的3'端在(填寫“左側(cè)”或“右側(cè)”),A、B、C、D四個(gè)短核苷酸鏈,可作為PCR復(fù)制過(guò)程中的引物對(duì)的是。

(2)PCR擴(kuò)增得到的P基因(PCR時(shí)已在引物兩端添加限制酶識(shí)別序列)經(jīng)酶切連接插入載體后,與編碼FLAG的序列形成一個(gè)融合基因,如圖乙所示,其中“ATGTGCA”為P基因編碼鏈起始序列,ATG對(duì)應(yīng)其正常轉(zhuǎn)錄mRNA中的AUG(起始密碼子)。圖乙①PCR擴(kuò)增P基因時(shí)需將限制酶的識(shí)別序列添加在引物的(填“3'端”“5'端”或“3'端或5'端”)。

②將該重組載體導(dǎo)入細(xì)胞后,融合基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列正確,翻譯出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正確,P基因?qū)?yīng)的氨基酸序列與蛋白P不同,據(jù)圖分析,解決這一問題可采取的方法是

。

(3)融合蛋白表達(dá)成功后,將FLAG-P、FLAG-PΔ、藥物A和蛋白UBC按照?qǐng)D丙中的組合方式分成5組。各組樣品混勻后分別流經(jīng)含F(xiàn)LAG抗體的介質(zhì),分離出與介質(zhì)結(jié)合的物質(zhì),用蛋白UBC抗體檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果如圖丁所示。已知FLAG-P和FLAG-PΔ不能降解UBC。圖丙圖丁通過(guò)組的結(jié)果,可以分析缺失序列Δ的作用,該序列缺失造成的影響是;由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,藥物A的作用機(jī)理是。

答案(1)右側(cè)B和C(2)①5'端②可在EcoRⅠ識(shí)別序列前或后增加1(或4等)個(gè)堿基(3)②④(或③⑤或②④和③⑤)蛋白P與UBC之間將無(wú)法結(jié)合藥物A促進(jìn)了UBC與蛋白P的結(jié)合,從而促進(jìn)蛋白P的降解9.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。研究者將乳酸菌內(nèi)催化乳酸生成的乳酸脫氫酶基因(LDH)導(dǎo)入釀酒酵母,獲得能產(chǎn)生乳酸的酵母工程菌株。下圖為通過(guò)雙酶切構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程。GTG為原核生物偏好的起始密碼子編碼序列,ATG為真核生物偏好的起始密碼子編碼序列。下列說(shuō)法正確的是()A.引物2的3'端序列應(yīng)包含XbaⅠ的識(shí)別序列B.重組質(zhì)粒以能合成尿嘧啶的酵母菌株為受體C.進(jìn)行PCR時(shí),緩沖液中一般要添加Ca2+來(lái)激活相關(guān)酶D.引物1的5'端序列應(yīng)考慮將GTG改為ATG答案D10.研究發(fā)現(xiàn),若將第52位的脯氨酸(密碼子為CCA)替換成蘇氨酸(密碼子為ACA),則可增強(qiáng)抗菌肽的抑菌性。抗菌肽基因的部分堿基序列及可供選擇的引物如圖1所示,箭頭下方的數(shù)字代表堿基序號(hào)。現(xiàn)利用重疊延伸PCR技術(shù)對(duì)抗菌肽基因進(jìn)行改造以獲得抑菌性更強(qiáng)的抗菌肽,過(guò)程如圖2所示,其中Ⅰ為轉(zhuǎn)錄模板鏈,引物上的“”代表突變位點(diǎn)。改造過(guò)程中PCR2所使用的引物組合為()圖1圖2A.引物1和引物4B.引物2和引物6C.引物2和引物4D.引物3和引物5答案B11.γ-氨基丁酸是人體大腦皮層主要的抑制性遞質(zhì)。γ-氨基丁酸的攝入可以維持大腦穩(wěn)定的神經(jīng)傳遞,此外γ-氨基丁酸還具有降低血壓、減輕焦慮和抑制糖尿病等功能,因此被用作食品添加劑或膳食補(bǔ)充劑。利用微生物法制備γ-氨基丁酸具有安全和高效的優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。(1)γ-氨基丁酸由突觸前膜釋放,與后膜上受體結(jié)合后使后膜對(duì)離子的通透性發(fā)生改變,此時(shí)突觸后膜膜兩側(cè)的電位為。

(2)γ-氨基丁酸是以L-谷氨酸作為前體物質(zhì),在谷氨酸脫羧酶催化下合成的。研究人員嘗試通過(guò)加強(qiáng)谷氨酸脫羧酶的過(guò)量表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)γ-氨基丁酸的高效生產(chǎn)。具體操作過(guò)程如下:Ⅰ.獲取谷氨酸脫羧酶基因并進(jìn)行PCR擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增時(shí)需要酶,每次循環(huán)一般可以分為三步。

Ⅱ.重組質(zhì)粒的構(gòu)建和鑒定。將谷氨酸脫羧酶基因和質(zhì)粒分別用限制性內(nèi)切核酸酶NcoⅠ和KpnⅠ進(jìn)行雙酶切,混合后使用DNA連接酶連接,得到構(gòu)建的重組質(zhì)粒,如圖1。然后通過(guò)酶切法對(duì)構(gòu)建的重組質(zhì)粒進(jìn)行鑒定,結(jié)果如圖2所示。圖2中泳道1、2分別是用限制性內(nèi)切核酸酶KpnⅠ酶切質(zhì)粒、重組質(zhì)粒的結(jié)果。若已知目的基因片段已整合到質(zhì)粒上,請(qǐng)?jiān)谙聢D泳道3中繪制出用限制性內(nèi)切核酸酶NcoⅠ和KpnⅠ雙酶處理重組質(zhì)粒所得的電泳結(jié)果。注:M1、M2表示標(biāo)準(zhǔn)參照Ⅲ.重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化、鑒定與表達(dá)。將鑒定后的重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化至大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞中。將轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞涂布于含有的抗性平板上,培養(yǎng)得到陽(yáng)性轉(zhuǎn)化菌落。將轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌細(xì)胞接種至培養(yǎng)液中,在適宜條件培養(yǎng)。培養(yǎng)液中需要加入碳源、氮源等營(yíng)養(yǎng)成分,氮源的主要作用是 (答出1點(diǎn)即可)。

IV.菌株產(chǎn)γ-氨基丁酸能力的比較。一段時(shí)間后檢測(cè)發(fā)酵液中γ-氨基丁酸的含量。若要證明加強(qiáng)谷氨酸脫羧酶的過(guò)量表達(dá)能實(shí)現(xiàn)γ-氨基丁酸的高效生產(chǎn),則實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該是。

答案(1)外正內(nèi)負(fù)(2)Ⅰ.耐高溫的DNA聚合酶變性、復(fù)性和延伸Ⅱ.Ⅲ.氨芐青霉素合成微生物細(xì)胞中的含氮物質(zhì)(如核酸、蛋白質(zhì)、磷脂等)的原料Ⅳ.重組菌發(fā)酵液中的GABA含量遠(yuǎn)高于原始菌的發(fā)酵液12.豬大腸桿菌會(huì)引起仔豬發(fā)生腸炎、腸毒血癥等疾病。LTB和ST1是豬源大腸桿菌腸毒素基因。研究人員通過(guò)重組PCR技術(shù)構(gòu)建了LTB-ST1融合基因,其表達(dá)產(chǎn)物L(fēng)TB-ST1融合蛋白可有效預(yù)防仔豬黃痢,該融合基因構(gòu)建過(guò)程如圖所示。請(qǐng)回答下列問題:(1)重組PCR技術(shù)依據(jù)的生物學(xué)原理是。

(2)PCR1和PCR2是在兩個(gè)不同反應(yīng)體系中進(jìn)行的,兩個(gè)反應(yīng)體系中加入的物質(zhì)中不同的是。PCR1和PCR2的目的是,從而有利于LTB基因和ST1基因融合。

(3)在②過(guò)程中,PCR1和PCR2產(chǎn)物的作用是作為。

(4)引物的作用是

。

(5)定點(diǎn)突變是指使基因特定位點(diǎn)發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或者替換。重組PCR技術(shù)不僅可用于構(gòu)建融合基因,還可用于基因定點(diǎn)突變。請(qǐng)結(jié)合下圖,說(shuō)明利用重組PCR技術(shù)進(jìn)行基因內(nèi)部定點(diǎn)突變的方法:

。

答案(1)DNA半保留復(fù)制(2)模板、引物擴(kuò)增出末端部分堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的LTB和ST1基因(3)模板、引物(4)使耐高溫的DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸(5)根據(jù)突變位點(diǎn)的堿基序列設(shè)計(jì)引物b和引物c,進(jìn)行重組PCR13.新城疫病毒可引起家禽急性敗血性傳染病,我國(guó)科學(xué)家將該病毒相關(guān)基因改造為r2HN,使其在水稻胚乳特異表達(dá),制備獲得r2HN疫苗,并對(duì)其免疫效果進(jìn)行了檢測(cè)。回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)所用載體的部分結(jié)構(gòu)及其限制酶識(shí)別位點(diǎn)如圖1所示。其中GtP為啟動(dòng)子,若使r2HN僅在水稻胚乳表達(dá),GtP應(yīng)為啟動(dòng)子。Nos為終止子,其作用為。r2HN基因內(nèi)部不含載體的限制酶識(shí)別位點(diǎn)。因此,可選擇限制酶和對(duì)r2HN基因與載體進(jìn)行酶切,用于表達(dá)載體的構(gòu)建。

圖1(2)利用方法將r2HN基因?qū)胨居鷤M織。為檢測(cè)r2HN表達(dá)情況,可通過(guò)PCR技術(shù)檢測(cè),通過(guò)技術(shù)檢測(cè)是否翻譯出r2HN蛋白。

(3)獲得轉(zhuǎn)基因植株后,通常選擇單一位點(diǎn)插入目的基因的植株進(jìn)行研究。此類植株自