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1. (2024高三上·宝山期末) 以乳酸为主要原料可合成聚乳酸，是一种可生物降解的材料，有广泛应用。为了提高乳酸产量，科研人员以光合生物制造技术构建聚球藻细胞工厂来生产乳酸，下图表示一个天然缺乏乳酸合成途径的聚球藻细胞经改造后的乳酸合成途径，途径①中LdhD是合成乳酸所需的NADH依赖型乳酸脱氢酶，来自保加利亚乳酸菌，途径②中LdhDs是NADPH依赖型的乳酸脱氢酶，虚线部分代表改造后新增的代谢过程。
1. （1）如图所示，聚球藻无核膜包被的细胞核，能进行光合作用，由此可见生物进行光合作用必须具备的内部条件有。（编号选填）
  ① 叶绿体 ② 光合色素 ③ 适宜光照
  ④ 相关酶 ⑤ 二氧化碳
3. （2）在改造后的聚球藻中，可能发生的能量转换有____ 。（多选）
5. （3）科研人员最初利用来自保加利亚乳酸菌中的LdhD基因构建了通过途径①合成乳酸的聚球菌，构建的表达载体应具备，构建过程中需要用到。（编号选填）
  ① LdhD基因 ② 乳酸转运蛋白基因 ③ 标记基因
  ④ DNA聚合酶 ⑤ 限制性内切核酸酶 ⑥ DNA连接酶
7. （4）经培养后发现，构建了途径①的聚球藻生产乳酸的效率不高，有可能是因为____。（多选）
9. （5）继续研究发现，若将LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替换为丙氨酸-精氨酸-丝氨酸，则可得到利用NADpH为其主要辅因子的突变酶，即LdhDs，设计引物以PCR获取突变酶目的基因，属于蛋白质工程的（定点突变/定向进化）策略。最终获得目的基因后在聚球藻内构建出途径②，培养发现乳酸产量大增。
11. （6）耐热地衣芽孢杆菌中也有活性较高的LdhD，如图为来自保加利亚乳酸菌和耐热地衣芽孢杆菌的LdhD酶活性比较，试分析将耐热地衣芽孢杆菌的LdhD基因转入聚球藻，是否可以进一步提高其产乳酸的能力。
13. （7）结合以上图文信息，阐述与保加利亚乳酸菌比较，利用改造的聚球藻生产乳酸具有哪些不同之处。
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1. (2024高二下·怀仁期末) 科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ四种限制性内切核酸酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为氨苄青霉素抗性基因），其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，甲、乙表示相关结构或细胞。请据图作答：
1. （1）在构建重组DNA时，可用一种或多种限制性内切核酸酶进行切割，为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实验中应该选用限制性内切核酸酶分别对鱼抗冻蛋白基因和质粒进行切割。
3. （2）基因工程中的核心步骤是（填序号）。为了使目的基因正常表达，其上游必须有启动子，它是识别和结合的部位。若限制酶切出了平末端，要选择进行连接（填“E.coliDNA连接酶”或“T₄DNA连接酶”）。
5. （3）图中将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞的方法称为。它是利用载体Ti质粒中含有，可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体DNA上。
7. （4）检测番茄植株细胞中鱼抗冻蛋白基因是否成功表达，从分子水平上常采用的方法是.
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1. (2024高二下·怀仁期末) 下列有关蛋白质工程的叙述错误的是（）

A . 通过蛋白质工程能生产出自然界没有的蛋白质 B . 可以直接对蛋白质的部分氨基酸进行替换 C . 蛋白质工程与天然合成蛋白质的遗传信息流向有所不同 D . 改造时可对相关蛋白质的基因的碱基对进行替换

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1. (2024高二下·山西期末) 人参果果实具高蛋白、低脂肪、低糖等特点，对高血压和糖尿病有食疗功效；但由于其甜度不足、风味过于清淡而常被人们忽视。Brazzein是一类高甜度低热值的植物天然甜味蛋白。研究人员拟利用Brazzein蛋白基因和抗除草剂基因，培育出转基因改良人参果。回答下列问题：
1. （1）构建含有Brazzein基因的表达载体
  ①根据Brazzein基因核苷酸序列设计引物进行PCR扩增（图1甲）。图2乙是三种载体。因为Brazzein基因前端应有，后端应有，故引物1和引物2应分别引入、两种限制酶的识别序列。
  ②将Brazzein基因PCR扩增产物和载体A，用①中的两种限制酶酶切，再选用E•coliDNA连接酶或T4DNA连接酶进行连接，筛选得到含Brazzein基因的表达载体A'。
3. （2）构建含有Brazzein基因和抗除草剂基因的表达载体为了引入抗除草剂基因，可以用限制酶同时切割载体A'和载体B，将连接后的基因表达载体B导入大肠杆菌中，先接种在含有的培养基上进行培养，再采用影印法原位接种到含有的培养基上进行培养，通过对比，挑取在含有除草剂的培养基上（填“能”或“不能”）生长、同时在含氨苄青霉素的培养基上（填“能”或“不能”）生长的菌落，提取质粒；用（1）中两种限制酶进行酶切，酶切产物经电泳分离结果如图3，号菌落很可能是含有Brazzein基因和抗除草剂基因表达载体B（大小为11416bp）。
5. （3）构建含有合适启动子的基因表达载体
  已知C35启动子在植物不同组织器官中均能表达，E8启动子是果实特异性启动子，具有乙烯应答特性。科学家用SacI和KpnI等酶将载体B'中Brazzein基因的C35启动子替换成了载体C中的E8启动子，但并不替换载体B'中抗除草剂基因上游的C35启动子，其目的是。
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1. 透明质酸(HA)又称玻尿酸，是一种具有高黏度氨基多糖，也是重要的医学材料和化妆品添加原料。枯草芽孢杆菌无透明质酸合成酶(HAS)，但含有 HA代谢的其它途径，而动物病原体链球菌含有HAS的基因(H基因)。研究者通过基因工程来改变枯草芽孢杆菌代谢通路，以实现枯草芽孢杆菌生产 HA。
1. （1）目的基因的获取和扩增：链球菌破碎后提取 DNA，经酶切割获取H基因。PCR扩增目的基因，需要根据H基因设计合适的引物，是由于 DNA 聚合酶发挥作用时需要引物参与形成作为核苷酸缩合作用的起点；DNA 聚合酶在延伸子链时需要把核苷酸加到端。
3. （2）表达载体的构建：下图为H基因与p质粒示意图，其中H基因以a链为转录模板链。为通过添加诱导剂来控制H基因的表达，研究者选择了含木糖诱导型启动子的p质粒。为了使下图中酶切后的H基因按照正确的方向与p质粒连接，p质粒位点1和2所对应的酶分别是。酶切后加入酶催化重组质粒形成。
5. （3）表达载体的导入与筛选：将构建好的重组质粒转入经处理的枯草芽孢杆菌，在含的培养基上筛选，得到枯草芽孢杆菌A。
7. （4）菌种的扩大培养：配制(填“液体”或“固体”)培养基，成分有水、无机盐、蛋白胨和酵母提取物，其中蛋白胨为微生物生长主要提供；调整 pH；灭菌；枯草芽孢杆菌 A 接种到摇瓶培养。
9. （5）大型发酵：进行现代工业发酵时，在发酵罐加入适宜的培养基外，还需严格控制等发酵条件。经扩大培养的枯草芽孢杆菌A 接种定时间后添加，诱导合成HA。HA 对枯草芽孢杆菌来说属于(填“初生代谢产物”或“次生代谢产物”)。
11. （6）产品输出：发酵液中大部分为水，发酵产物浓度较低；发酵液中悬浮固形物主要是菌体和蛋白质的胶状物，故最后对发酵产物进行，获得所需产品。
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1. 2023年9月 20日，全球第二例转基因猪心脏成功移植到人体。该转基因猪是通过成纤维细胞克隆培养的，体内10多个基因经过了编辑。下列相关叙述错误的是（）

A . 需利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内引起人体免疫排斥有关的基因 B . 将编辑后的猪成纤维细胞核移植到猪去核卵母细胞中并用电刺激促进融合 C . 融合后的重组细胞需要在 CO₂培养箱中完成早期胚胎培养 D . 挑选发育良好的原肠胚移植到同期发情的母猪体内继续发育直至分娩

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1. (2023高三上·茂名月考) 蛋白质工程为改造蛋白质的结构和功能提供了新的途径。下列叙述正确的是（）

A . 蛋白质工程的最终目的是分析蛋白质的三维结构 B . 蛋白质工程和基因工程的操作对象存在差异 C . 现有基因的脱氧核苷酸序列是蛋白质工程设计实施的出发点 D . 利用蛋白质工程技术改造蛋白质的过程仍遵循中心法则

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1. (2023高三上·松江月考) 在未断奶的小牛胃中存在一种凝乳酶，其凝乳及蛋白水解功能可使奶制品形成特殊风味和质地，被广泛应用于奶酪和酸奶生产。图10为利用生物工程技术生产凝乳酶的过程，①-④为具体操作步骤。
1. （1）根据题干信息及所学知识，步骤①中提取的质粒中应含有（）。（多选）
3. （2）图11是从小牛胃中分离得到的含凝乳酶基因的DNA，其两端的序列已知。限制性内切核酸酶的酶切位点如图所示。
  可以采用扩增该DNA。（编号选填）
  ①化学合成法 ②聚合酶链式反应 ③大规模筛选法
5. （3）要成功扩增出凝乳酶基因，所设计的引物应结合在图11中的位置。（用图11中的编号选填）
7. （4）切割目的基因选用的限制性内切核酸酶是。（编号选填）
  ①HindⅢ ②EcoRⅠ ③Bam HⅠ
9. （5）图12是研究人员利用平板划线法，分离纯化得到的含重组质粒的大肠杆菌。由菌落分布规律可知，划线顺序应为。（用编号和箭头表示）
11. （6）挑取图12中的菌落转接至图13所示培养基，用于扩大培养。下列步骤可能涉及图13培养基的配制过程，请选择正确的编号并排序。（用编号和箭头表示）
  ①倒平板 ②调整pH ③溶解 ④灭菌 ⑤称量 ⑥分装
13. （7）研究发现，通过图10过程获得的凝乳酶活性较低，请分析可能的原因。
15. （8）已知凝乳酶第20、24位氨基酸变成半胱氨酸，其活性可显著提高。科研人员希望运用蛋白质工程技术从大肠杆菌中获得活性更强的凝乳酶，请选用合适的措施编号并排序。（用编号和箭头表示）
  ①重组DNA分子导入大肠杆菌 ②随机改变凝乳酶基因的序列
  ③对突变蛋白进行结构和功能分析 ④改变凝乳酶基因的特定序列
  ⑤培养细胞后提纯突变蛋白 ⑥将改变后的凝乳酶基因与质粒重组
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1. (2023高二下·桂林期末) 干扰素是动物和人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋白，具有抗病毒、抑制细胞增殖及抗肿瘤作用。利用基因工程技术培育能生产干扰素的植物细胞流程如图所示。请回答下列问题：
限制酶
识别序列和切割位点
EcoR
GATTC
BacHI
GATCC
Sma I
COcCGG
Apa I
GGGCCC
1. （1）分析上图，可选择限制酶来切割质粒，其目的是。质粒被切割后，
  可用酶将其与目的基因连接。
3. （2）图中的重组质粒，除目的基因、标记基因外，还必须有。
5. （3）诱导产生胡萝卜愈仿组织的过程称为。③过程所使用的固体培养基，除了无机盐有机营养物质琼脂、植物激素外，还需添加卡那霉素。卡那霉素的作用是。在分子水平上通常采用技术检测干扰素基因是否导入受体细胞。培养产生干扰素的胡萝卜细胞的技术是。
7. （4）干扰素在体外保存相当困难，但如果将其分子中个别氨基酸进行替换，可延长其在体外的保存期。改造思路是从预期出发，其直接操作对象是，此项技术属于（选填“基因”“蛋白质”）工程。
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1. (2023高二下·桂林期末) 干扰素是动物和人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋白，具有抗病毒、抑制细胞增殖及抗肿瘤作用。利用基因工程技术培育能生产干扰素的植物细胞流程如图所示。请回答下列问题：
1. （1）分析.上图，可选择限制酶来切割质粒，其目的是。
  质粒被切割后，可用酶将其与目的基因连接。
3. （2）图中的重组质粒，除目的基因、标记基因外，还必须有。
5. （3）诱导产生胡萝卜愈仿组织的过程称为。③过程所使用的固体培养基，除了无机盐有机营养物质琼脂、植物激素外，还需添加卡那宿素。主那霉索的作用是
  。在分子水平上通常采用技术检测干扰素基因是否导入受体细胞。培养产生干扰素的胡萝卜细胞的技术是。
7. （4）干扰素在体外保存相当困难，但如果将其分子中个别氨基酸进行替换，可延长其在体外的
  保存期。改造思路是从预期出发，其直接操作对象是，此项技术属于(选填“基因"“蛋白质")工程。
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限制酶	识别序列和切割位点
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Sma I	COcCGG
Apa I	GGGCCC