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  • 1. (2024高三下·茂名月考) 为构建肝特异性CD36 基因敲除小鼠模型,研究人员利用Cre-loxP 系统开展实验。该系统中的Cre可识别DNA 分子中特定的loxP序列,当DNA 分子上存在两个同向loxP序列时,Cre可将两个loxP序列之间的 DNA序列剪除,切口连接形成的环化产物被降解,从而达到敲除特定基因的目的(如图1)。图2中的 A 鼠成对的 CD36 基因两侧均分别引入一个同向 loxP 序列(基因型表示为L+ L+ 野生型为 L- L-)B鼠中含一个外源导入的Cre编码序列(基因型表示为(C+ C+野生型为C- C-) , Alb表示肝脏组织特异性启动子。研究人员利用 A、B两类工具鼠作为亲本,选用合适的杂交策略,即可获得基于Cre-loxP系统的肝特异性CD36 基因敲除目标小鼠。 

    回答下列问题:

    1. (1) 图 2 中 A 鼠的基因型可表示为L+ L+ C- C- 。目标小鼠的基因型表示为。A鼠与B鼠杂交获得的子一代的基因型及比例为。欲获得目标鼠,应继续进行的实验操作是
    2. (2) 启动子的作用是。图1中 Cre能将双链DNA 在特定部位切割开,其作用类似于基因操作工具中的。研究人员取鼠尾细胞通过(法)鉴定子代1~8号小鼠的基因型,结果如图3(已知 A 鼠、B鼠的基因型检测结果分别与图3 中子代6号、1号小鼠相同),代表目标小鼠的是号,判断依据是

  • 1. (2024高三下·长沙月考) 胰岛素对治疗糖尿病有积极的作用,为了批量生产人胰岛素,科学家提出了两种通过基因工程改造大肠杆菌来生产人胰岛素的方法。

    方法1:根据胰岛素A、B两条肽链人工合成两种DNA片段,利用大肠杆菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素。

    方法2:利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因,导入大肠杆菌获得胰岛素。这两种方法使用同一种质粒作为载体。下图为过程中使用的质粒及目的基因的部分结构,请回答下列问题。

    1. (1) 该项技术操作时不选用EcoRⅠ切割质粒的原因是
    2. (2) 将人的胰岛素基因导入大肠杆菌,需要先构建由启动子、目的基因、标记基因、终止子等组成的重组质粒,该过程为基因工程的核心,称为,其中启动子的作用是。以上(填“方法1”“方法2”或“方法1和方法2”)获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
    3. (3) 若胰岛素基因的编码链(与模板链互补的链)首端到末端的序列为5'—ATCTACGCGCTCATCCG…(省略3n个核苷酸序列)…CGCAGCAATGAGTAGCG—3'。为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限制酶的识别序列。某同学设计如下四种PCR引物,其中适合选用的一对引物是

      A.5'—CTCGAGGGAAAGTCGAGT—3' B.5'—CTCGAGATCTACGCGCTC—3'

      C.5'—CAATTGCGCTACTCATTG—3' D.5'—CAATTGCCTTTCAGCTCA—3'

    4. (4) β-半乳糖苷酶可以分解无色的)X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。大肠杆菌经处理后,与重组质粒混合培养一段时间,再接种到添加了的培养基上,筛选出的菌落即为工程菌种。
    5. (5) 科学家利用蛋白质工程技术,研制出了赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,其皮下注射后易吸收、起效快。获得赖脯胰岛素基因的途径是:从预期的蛋白质功能出发→→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因。
  • 1. (2024高三上·东莞期末)  2021年,我国科学家首次实现了从CO2到淀粉的人工合成,合成过程加入来自不同生物的酶,并创造性地引入改造后的创伤弧菌的淀粉分支酶,提高人工合成淀粉速率至传统农业生产的8.5倍。下列叙述正确的是(    )
    A . 人工合成淀粉的过程需要在高温高压的装置中进行 B . 不同反应中所用酶是不同的,体现出酶具有专一性 C . 参与前一步反应的酶可作为反应物参与后一步反应 D . 蛋白质工程可直接改造创伤弧菌淀粉分支酶的结构
  • 1. (2024·江西模拟)  萤火虫的荧光素酶能催化ATP激活的荧光素氧化发光,这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素DTZ发光的问题,研究人员采用蛋白质工程(又称为第二代基因工程)对它进行了改造。下列关于蛋白质工程改造天然荧光素酶的叙述,正确的是(  )
    A . 通过化学诱变剂可定向改造天然荧光素酶的基因序列 B . 改造天然荧光素酶所用的基因表达载体不需要启动子和终止子 C . 可用PCR方法检测突变的荧光素酶基因是否翻译成蛋白质 D . 改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光是将化学能转化为光能
  • 1. (2024·江西模拟)  培育耐盐碱作物对保障粮食安全具有重要意义。研究人员将野生大豆S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因GsSAMS转入水稻中,增强了水稻对盐碱的耐受性。下列叙述正确的是(  )
    A . GsSAMS基因的转入增加了水稻染色体的数量 B . GsSAMS基因转入水稻后最终定位于核糖体中 C . GsSAMS基因在水稻中使用与大豆不同的遗传密码 D . GsSAMS基因在水稻中成功表达了其编码的蛋白质
  • 1. (2024·安徽模拟)  萝卜是百姓喜爱的一种蔬菜,筛选优良性状,开展种质创新,对落实国家“种业振兴行动”计划,丰富“菜篮子工程”有重大应用价值。
    1. (1) 采用常规杂交育种,可培育出不同根形的品种。萝卜的根形由A、a和R、r两对等位基因控制,且独立遗传。现将两种稳定遗传的圆形萝卜进行杂交,F1全为扁形;F1自交,F2有扁形、圆形和长形三种表型,比例为9:6:1。由题意可知,F2中,长形萝卜的基因型为,扁形萝卜中杂合子比例为
    2. (2) 利用返回式航天器搭载萝卜种子可使细胞产生基因突变。假设突变发生在某基因的内部,若编码区缺失一个核苷酸,则会引起编码的肽链改变;若突变是一个核苷酸的替换,但没有引起编码的蛋白质功能改变,其原因可能是(答出2点即可)。
    3. (3) 萝卜硫素具有抗炎、抗癌等生理功能,由黑芥子酶(Myr)水解前体物质形成。研究人员提取总RNA、逆转录形成cDNA,然后设计Myr基因特异引物,采用PCR方法扩增目的基因,经凝胶电泳后,发现有多条扩增带(其中也包含目的基因片段)。在不改变引物、PCR扩增体系和模板量的情况下、可采用的方法,特异扩增目的片段。研究人员对扩增出的DNA片段进行了序列测定,序列信息见下图,推测其最多可以编码个氨基酸的多肽(终止密码子为UAA/UAG/UGA)。在多肽合成过程中,tRNA“搬运”氨基酸到核糖体上,氨基酸结合部位在tRNA的端。

    4. (4) 研究人员希望采用Ti质粒上的T-DNA转移Myr基因,以便获得萝卜新品种。图中A、B、C、D、E为5种限制酶及其酶切位点,选用(填字母)进行酶切,以使插入T-DNA中的目的基因正确表达;将转入目的基因的体细胞培养形成,分化成植株,用于生产。

  • 1. (2024·高三上期末·潮州)  成纤维细胞生长因子21(FGF21)是一种调节机体代谢的分泌型蛋白,具有降低血糖、提高胰岛素敏感性等生理活性。但由于FGF21稳定性差,导致FGF21药效较差。科研人员以含有FGF21基因(F)的重组质粒pSUMO-FGF21(p-F)为模板,对F进行定点突变,构建含突变基因的突变质粒PSUMO-mmtFGF21(p-mF),从而实现对FGF21的改造,部分过程如图1所示。据图回答下列问题:

    1. (1) 研究发现、改变FGF21中的氨基酸序列,可提高FGF21的稳定性。这首先需要在数据库中检索FGF21的氨基酸序列和,据此设计突变位点并对蛋白质结构进行模拟验证。
    2. (2) 通过PCR技术可实现对FGF21基因(F)进行定点突变。

      ①将引物、p-F(DNA模版)、缓冲液、无菌水、4种脱氧核苷酸和等加入微量离心管中,构成PCR体系进行反应。

      ②用于定点突变的引物长度不能过短,否则会由于,导致定点突变失败。

      ③应选择图2中的哪对引物进行定点突变。

      A.1和4 
      B.2和3 
      C.1和3 
      D.2和4

    3. (3) 在转化大肠杆菌时,用低温和溶液处理大肠杆菌细胞,使其成为感受态细胞,有利于突变质粒进入大肠杆菌中。培养一段时间后,取适量菌液涂布在含有平板上筛选出含p-mF的细胞(菌落)。
    4. (4) 已筛选出含mF的大肠杆菌繁殖的后代中出现不含有mF的菌体,为了解决这一问题,最佳的方案是
  • 1. (2024高三上·龙岗期末) 科学家对T4溶菌酶进行改造,使其第3位异亮氨酸变为半胱氨酸,于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,T4溶菌酶的耐热性得到了提高。在这项研究中,目前可行的操作对象是 ( )
    A . 基因 B . 氨基酸 C . 多肽链 D . 蛋白质
  • 1. (2024·河南模拟)  水稻胚乳可作为生物反应器用于开发功能性产品。从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发,研究小组设计其预期的结构,推测应有的氨基酸序列,合成新的基因X。利用PCR技术对其进行扩增并连接启动子1,形成Z片段。把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中,将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化,在胚乳中获得相应蛋白,最终将蛋白进一步加工为植物源猪瘟疫苗。相关信息如图所示。

    回答下列问题。

    1. (1) 研究小组通过PCR扩增Z片段,延伸过程中,4种脱氧核苷酸在催化作用下合成新的DNA链。酶切时,限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。为构建基因表达载体,选择限制酶Hind Ⅲ和进行切割,可使Z片段插入T-DNA的效率最高。为使基因能够正常表达,质粒上的N和J应都为
    2. (2) 为获得含蛋白X的水稻材料,首先诱导水稻种子脱分化形成,然后通过的侵染,使目的基因进入水稻细胞并完成转化,再将其转接到含特定激素的培养基上,诱导其形成具有根、茎、叶的完整植株。
    3. (3) 为验证水稻中目的基因X是否表达(转录和翻译),分子水平上的检测方法有(答出2点即可)。
    4. (4) 从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发,合成基因X,进而得到猪瘟疫苗的过程属于工程的范畴。相较于大肠杆菌,水稻胚乳作为生物反应器制备疫苗的优势及理由有(答出1点即可)。
  • 1. (2024高三上·宝山期末) 甜味蛋白是一类具有甜度高,热量低等特性的天然甜味剂,有望经生物技术改造和量产后能广泛应用于食品,饮料,药品生产等。莫内林最初是从一种西非植物的浆果中分离提纯到的甜味蛋白,甜度是蔗糖的3000倍左右。图1图示利用大肠杆菌生产莫内林,其中M基因可表达合成莫内林。下表是为PCR扩增M基因设计的引物,画线部分是所需使用的限制性内切核酸酶的识别序列。

    引物1

    5’GGAATTCCATATGGGCGAATGGGAAATTATCG3’ 

    引物2

    5’TTTGGATCCTTACGGCGGCGGAACCGGAC3’

    1. (1) 引物1的结合位点可能在(选填图6中的编号)。画线部分的序列在A中(有/没有),在B中(有/没有)。
    2. (2) 已知C中的培养基成分有水、酵母粉、蛋白胨和氯化钠,并按一定比例添加氨苄青霉素。将C中有生长优势的菌落经扩大培养后作为菌种在发酵罐中培养,积累产物,以下操作合理的是____。(多选)
    3. (3) 为了探究莫内林对血糖浓度的影响,将上述大肠菌生产的莫内林配制成与20mg/L蔗糖溶液等甜度阈值的浓度胃灌空腹小鼠,得实验结果如图2(a),另用不同浓度的莫内林溶液胃灌空腹小鼠,实验结果如图2(b)

      结合相关信息和所学知识,分析实验可知____。(多选)

    4. (4) 通过大肠杆菌生产的莫内林甜度较天然莫内林大为降低,天然莫内林也易因温度等降低甜度甚至甜味消失,请结合所学知识和利用相关的生物技术,分析两种莫内林甜度降低的原因并提出进一步改进的工程思路。
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