《2022年高考生物真题和模拟题分类汇编 专题14 生物技术与工程（学生版+解析版）.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考生物真题和模拟题分类汇编 专题14 生物技术与工程（学生版+解析版）.docx（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、专题14生物技术与工程2022年高考真题1. （2022.全国甲卷.高考真题）某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊 优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题，（1）为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是;精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是 （答出1点即可）。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵 母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。（2）体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清 外，
2、还含的营养成分有 （答出3点即可）等。将培养好的良种囊胚保存备用。（3）请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 O2. （2022全国乙卷高考真题）新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。 回答下列问题。（I）新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA （核酸检测）可以采取RT-PCR法。这种方法的基本原 理是先以病毒RNA为模板合成cDNA,这一过程需要的能是,再通过PCR技术扩增相应的DNA片 段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。（2）为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物
3、时必须依据新冠病毒RNA中的来进行。PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是。（3）某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），若核酸检测结果为阴性 而抗体检测结果为阳性，说明 （答出1种情况即可）；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明（4）常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S （具有抗原性）的 编码序列（目的基因）。为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作 流程是3. （2022湖南高考真题）水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具 有良好的抗凝血作用。拟
4、通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：（1）蛋白质工程流程如图所示，物质a是,物质b是 o在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是 O分子设计 折蠹蛋白质三维结构预朗功能 生物功能(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有、和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所 示。推测两种处理后随解产物的抗凝血活性差异主要与肽的(填“种类”或“含量”)有关，导致其活性 不同的原因是 O50505053322112 46 8 10酶
5、解时间(h)-a-酶甲处理O-酶乙处理(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写 出实验设计思路 o4. (2022山东高考真题)某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物 A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合 蛋白FLAG-P和FLAG-PA。P是缺失特定氨基酸序列的P, FLAG是一种短肽，连接在P或P的氨基端, 使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P的功能。(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因
6、的引物需满足的条件是 、为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添 加在引物的 (填3端”或“5,端”)。(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示， 其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正 确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析， 出现该问题的原因是。修改扩增P基因时使用的带有EcoR I识别序列的引物来解决该问题，具体修 改方案是 oEcoRIBamti ID、磔码捱 ATGG
7、AC- AAGGCG AAT TCATGTGCA -GGA TCC1 氨基馥序列 Met AspLys | Ala Asn Ser Cys Ala Gly SerFLAG图甲(3)融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-PA,药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样 品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所 示。已知FLAG-P和FLAG-P不能降解UBC,由组结果的差异推测，药物A的作用是；由组或组的差异推测，P中缺失的特定序列的作用是 o?UBC 一 一图丙注：FLAG-P -+-+” 表丕有FLAG-PA -+表不无
8、药物A -+-+UBC +图7(4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是.5. (2022年6月浙江高考真题)回答下列(一)、(二)小题： (一)回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：(1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用 制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80C的中保温一段时间，其目的是.(2)为提高筛选效率，可将菌种的 过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用 显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能。(3)为了获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过 后再筛选获得，或利用转基因、
9、等 技术 获得。(-)回答与植物转基因和植物克隆有关的问题：(4)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制生长，二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度 时，通常会出现较多假阳性植株，因此在转基因前需要对受体进行抗生素的 检测。(5)为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的 能力和遗传稳定性。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内 形态是否改变进行判断，也可通过观察 分裂期染色体的，分析染色体组型是否改变进行判断。(6)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和 长短等有关。同时也与受体的取材有
10、关，其中受体为 时全能性表达能力最高。6. (2022年1月浙江高考真题)回答下列(一)、(二)小题：(-)红曲霉合成的红曲色素是可食用的天然色素，具有防腐、降脂等功能。研究者进行了红曲色素的提 取及红色素的含量测定实验，流程如下：(1)取红曲霉菌种斜面，加适量 洗下菌苔，制成菌悬液并培养，解除休眠获得 _菌种。经液体发酵，收集红曲霉菌丝体，红曲霉菌丝体与70%乙醇溶液混合，经浸提、,获得 的上清液即为红曲色素提取液。为进一步提高红曲色素得率，可将红曲霉细胞进行处理。(2)红曲色素包括红色素、黄色素和橙黄色素等，红色素在390nm、420nm和505nm波长处均有较大吸收峰。 用光电比色法测定
11、红曲色素提取液甲的红色素含量时，通常选用505nm波长测定的原因是。 测定时需用 作空白对照。(3)生产上提取红曲色素后的残渣，经 处理后作为饲料添加剂或有机肥，这属于废弃物的无害化和处理。(-)我国在新冠疫情方面取得了显著的成效，但全球疫情形势仍然非常严峻、尤其是病毒出现了新变异 株德尔塔、奥密克戎，更是威胁着全人类的生命健康。(4)新冠病毒核酸定性检测原理是：以新冠病毒的单链RNA为模板，利用 酶合成DNA,经PCR扩增，然后在扩增产物中加入特异的,如果检测到特异的杂交分子则核酸检测为阳性。(5)接种疫苗是遏制新冠疫情蔓延的重要手段。腺病毒疫苗的制备技术要点是：将腺病毒的复制基因敲除： 以
12、新冠病毒的 基因为模板合成的DNA插入腺病毒基因组，构建重组腺病毒。重组腺病毒在人体细胞内表达产生新冠病毒抗原，从而引发特异性免疫反应。在此过程中，腺病毒的作用是作为基因工程中 目的基因的=将腺病毒复制基因敲除的目的是.(6)单克隆抗体有望用于治疗新冠肺炎。单克隆抗体的制备原理是：取免疫阳性小鼠的 细胞与骨髓瘤细胞混合培养，使其融合，最后筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞。与植物组织培养相比，杂交 瘤细胞扩大培养需要特殊的成分，如胰岛素和.2022年高考模拟试题1. (2022广东实验中学模拟预测)人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可
13、以大量制备基因工程药物t-PAo (1)研究人员采用PCR技术可以获得大量t-PA基因，PCR的原理是。此外，大量获得t-PA 基因的方法还有 (答出1种 (2)高质量的DNA模板是成功扩增目的基因的前提条件之一，在制备DNA模板时，可以用高温处理的方法 去除其中的蛋白质，原因是。(3)研究表明，为心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血，其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高， 若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列 改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。(注：如 图1表示相
14、关的目的基因、载体及限制酶。pCLYIl为质粒，新霉素为抗生素。)请回答下列问题：t-PA改良基因CCGG限制酶识别序列和切割位点5g/n 4atctCTAGVGCTAGCSmal CCCGGGXmal CCCGGG“数：新毒素抗性基因mlacZ-.表达产物会使细胞呈蓝 色否则细胞呈白色以上制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程被称为。已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模 板链碱基序列为ACA,而丝氨酸的密码子为UCU,因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基 序列应设计为如图所示，需选用限制酶Xmal和 切开质粒pCLYIl,才能与t-PA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比，本操作
15、采用的双酶切方法的优点是。将连接好的DNA分子导入大肠杆菌，含t-PA改良基因重组DNA分子的细胞应具有的性状是A.新霉素抗性且呈蓝色B.新霉素敏感且呈蓝色C.新霉素抗性且呈白色D.新霉素敏感且呈白色2. (2022重庆南开中学模拟预测)目前全球新冠肺炎疫情仍在流行。请回答下列问题：(1)判断是否感染新冠肺炎病毒常用的方法是对疑似患者进行检测(答2种)。(2)目前，接种安全有效的疫苗是防治新冠肺炎最有效的措施。中国科学家分别从减毒活疫苗，灭活病 毒疫苗、重组蛋白疫苗、重组病毒载体疫苗(通常选用复制缺陷型腺病毒为载体)，DNA疫苗、 mRNA疫苗六大技术方向推进新型冠状病毒疫苗的设计和研发。上述
16、疫苗成分中含有有活性的病毒的是 （填序号），从疫苗成分的角度分析，比对冷链运输要求低的原因是 O（3）灭活病毒疫苗的制备原理是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物，使其丧失 ,但保持病毒 的免疫原性，之后再通过纯化等步骤制备出候选疫苗，这种疫苗易于实现 （填“体液”或“细胞或特异性”）免疫且应答效果较好。（4）新型冠状病毒是一种单链RNA病毒，其表面的S蛋白是该病毒侵染人体细胞的关键蛋白，科学家欲利用 大肠杆菌作为工程菌批量生产S蛋白以制备重组蛋白疫苗。已知TeP为四环素抗性基因，LacZ，基因的表达 产物能使白色的大肠杆菌菌落变成蓝色，EcoRI的识别序列为二盆二，下图为部分流程图。t2
17、019-nCoV基因组分离从2019-nCoV基因组中分离出的S基因不能直接与质粒重组，其原因是,得到的S编码序列片段需要 在两端加上序列后才能与质粒连接。过程除了得到重组质粒外，还可能得到另外2种片段大小不一的结合产物，为筛选导入重组质粒的大肠杆菌，应最后，通过抗原-抗体杂交技术检测大肠杆菌是否表达出目标产物。3. （2022河南开封模拟预测）“大蒜”是我国第一只自主培育的克隆猫。工程师从刚死亡的宠物猫大蒜的 大腿内侧取了一块皮下组织，通过与卵母细胞构建重组细胞，成功地克隆出猫科动物。如图为克隆猫“大蒜” 培育过程的示意图。回答下列问题：(1)构建重组细胞前，需对从宠物猫“大蒜”腿部取得的组
18、织细胞进行培养，过程培养体细胞时，首先要保证细胞处于 的环境中，以防止污染。在实际操作中，常将供体细胞直接注入去核卵母细胞，再诱导形成重组细胞，与图中过程相比，这种操作的优点是。(2)进行过程前需不需要对克隆胚胎进行免疫排斥检测，请做出判断并说明理由。(3)为充分利用早期胚胎，可将图中克隆胚胎进行分割，胚胎分割时应注意,该要求的目 的是。(4)胚胎干细胞在形态上具有的特点是 o为保证体外培养的胚胎干细胞保持不分化状态，培养时应.4. (2022青海海东市第一中学一模)黄萎病是危害棉花种植的常见疾病，其病原菌主要为大丽轮枝菌和黑 白轮枝菌。科学家通过基因工程技术将抗黄萎病基因D导入棉花，获得抗黄
19、萎病棉花。图中Ampr表示氨 节青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因，Bell、HindlH和BamH I为限制酶。请回答下列问题：t隆因Bell重组质粒 当丽镉I型M前伤组织上.函！(1)获得碱基序列未知的基因D的方法一般为。利用PCR技术扩增基因D时，设计引物序列的主要依据是(2)将目的基因D和Ti质粒连接构建重组质粒时，切割Ti质粒应选用的限制酶是,原因是； 可利用含 的培养基时导入重组质粒的农杆菌进行筛选。(3)农杆菌能够感染棉花的愈伤组织细胞，与这些细胞可以分泌大量的 有关。种植抗黄萎病棉花在环境保护方面的意义主要表现在。5. (2022.青海海东市第一中学模拟预测)研究发现，
20、新冠病毒外壳中的S蛋白是关键抗原，可利用其制备 单克隆抗体，制备流程如下图。请回答有关问题：病毒的S蛋白新冠新冠或病毒双链用大肠杆菌构建鱼病毒一RNADNA 病毒基因组文库小鼠无限 增殖 调控 基因f (prG)提|取J细胞X黑*细胞丫簧笔F师选培养(1)单克隆抗体技术是建立在技术和 技术的基础之上的。(2)和过程，需要用到的工具酶是 o(3)体外培养细胞Y时，首先应保证其处于 的环境，其次还要适宜的温度、pH、营养和气体环境，这里的气体环境是指.(4)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入prG可制备单克隆抗体。受体细胞X是, 细胞Y具有 的特点。(5)单克隆抗体可用于诊断人体是否携带新
21、冠病毒，其诊断原理是 o6. (2022.内蒙古海拉尔第二中学模拟预测)科研人员利用基因工程技术，从长穗偃麦草中获取抗赤霉病主 效基因Fhb7o将Fhb7导入小麦,其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，从而避免小麦赤霉病大规模爆发。 图中EcoR I、sac I、HindHI和Pst I是限制酶切割位点。回答下列问题：EcoRISac IHmdm复制原点，EcoKlHind 131(1)基因工程的核心工作是.(2)该基因工程操作中，先将Fhb7基因与质粒组装，最好选择.两种限制酶，再组装35s启动子，最好选择.两种限制酶。组装后的重组质粒还缺少.(3)利用PCR技术扩增Fhb7基因的前提是，以便
22、合成引物，引物在温度为条件卜结合到互补DNA链上，然后在.,的催化下从引物开始进行互补链的合成。(4)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先 导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么这一启示是专题14生物技术与工程2022年高考真题1. (2022.全国甲卷.高考真题)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊 优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题，(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是在体外受精前要对精子 进行获能处理，其原因是;精子体外获能可
23、采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是 (答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵 母细胞达到 时才具备与精子受精的能力。(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清 外，还含的营养成分有 (答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是 O【答案】(1) 冷冻保存刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化后才能获得受精能力肝 素或钙离子载体A23187 MH中期(2)维生素、氨基酸、核甘酸
24、(3)时受体母羊进行发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，对受体母羊进行是否妊娠的检查，一段时间后 受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代【解析】【分析】试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后， 再经移植后产生后代的技术。(1)精液可以冷冻保存，使用前再将精液解冻离心分离。刚排出的精子必须在雌性生殖道内发生相应生理变化 后才能获得受精能力，故在体外受精前要对精子进行获能处理。通常采用的体外获能方法有培养法和化学 诱导法，化学诱导法是将精不放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能。 卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中
25、期(MH中期)才能具备与精子受精的能力。(2)进行早期胚胎培养的培养液中，除了无机盐、激素、血清外，还含有维生素、氨基酸、核昔酸等。要利用保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料，获得具有该公羊优良性状的后代，主要是利用 胚胎移植技术，即对受体母羊进行发情处理，将保存的囊胚进行胚胎移植，时受体母羊进行是否妊娠的检 查，一段时间后受体母羊产下具有该公羊优良性状的后代。2. （2022全国乙卷高考真题）新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。 回答下列问题。（1）新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA （核酸检测）可以采取RT-PCR法。这种方法的基本原 理是先
26、以病毒RNA为模板合成cDNA,这一过程需要的酶是,再通过PCR技术扩增相应的DNA片 段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。（2）为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的 来进行。PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是 o（3）某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测（检测体内是否有新冠病毒抗体），若核酸检测结果为阴性 而抗体检测结果为阳性，说明 （答出1种情况即可）；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明（4）常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某种病毒的特异性蛋白S （具有抗原性）的 编码序列（目的基因）。为了制备蛋
27、白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。基因工程的基本操作 流程是 o【答案】（1）逆转录酶#反转录酶（2） 特异性核昔酸序列退火#复性（3） 曾感染新冠病毒，已康复已感染新冠病毒，是患者（4）获取S蛋白基因T构建S蛋白基因与运载体的表达载体T导入受体细胞T目的基因的检测与鉴定（检测 受体能否产生S蛋白）【解析】【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；过程：高温变性：DNA 解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合 到互补链DNA上；中温延伸：合成子链。（1）分析题意可知，新冠病毒的遗传物质是
28、RNA,而RT-PCR法需要先得到cDNA,由RNA到DNA的过程属 于逆转录过程，逆转录过程需要的酶是逆转录酶（反转录酶）。PCR过程需要加入引物，设计引物时应有一段已知目的基因的核甘酸序列，在该过程中为了确保新冠病毒 核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA中的特异性核甘酸序列来进行；PCR过程 每次循环分为3步，分别为变性(90-95-C),复性(55-60)、延伸(70-75O,故其中温度最低的一步是 复性。(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明该个 体曾经感染过新冠病毒，机体发生特异性免疫反应，产生抗体，将病毒
29、消灭，则核酸检测为阴性，但由于 抗体有一定的时效性，能在体内存在一段时间，故抗体检测为阳性；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性, 说明该个体体内仍含有病毒的核酸，机体仍进行特异性免疫过程，能产生抗体，则说明该人已经感染新冠 病毒，为患者。(4)基因工程的基本操作流程是：获取目的基因T基因表达载体的构建(基因工程的核心)T将目的基因导入 受体细胞T目的基因的检测与鉴定，结合题意，本基因工程的目的是获得大量的S蛋白，故具体流程为： 获取S蛋白基因T构建S蛋白基因与运载体的表达载体导入受体细胞T目的基因的检测与鉴定(检测受 体能否产生S蛋白)。3. (2022湖南高考真题)水蛭是我国的传统中药材，主要
30、药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具 有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是,物质b是。在生产过程中，物质b可能不同，合 成的蛋白质空间构象却相同，原因是。土蛋白质卜预期功能 b 二维结构乐说h能 折彘 (2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有、和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是 o(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所 示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的(填“种类”或“含量”)有关，导致
31、其活性 不同的原因是.605040如20|10(3期奥自纯年(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路 o【答案】(1) 氨基酸序列多肽链mRNA 密码子的简并性(2) 从基因文库中获取目的基因 通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成DNA双链复制(3) 种类提取的水蛭蛋白的醯解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏(4)取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物(如家兔)血液，立即将等量的血液加入1、2, 3号三支试管中，静置相
32、 同时间，统计三支试管中血液凝固时间【解析】【分析】1、蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质的结构-推测应有的氨基酸序 列一找到相对应的脱氧核甘酸序列；2、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成， 对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，蛋白质工 程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。据分析可知，物质a是氨基酸序列多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋 白质空间构象却相同，原因是密码子的简并性，即一种氨基
33、酸可能有几个密码子。(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过 DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是DNA双链复制。 将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，据图可知，水解产物中的肽含量随着醐解时间的延长均上 升，且差别不大；而水解产物中抗凝血活性有差异，经酶甲处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先 上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲处理后的酶解 产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处理后能解 产物
34、的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和醐的 种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白醐解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，实验设计 思路为：取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白醐解产物和天然水蛭素: 用酒精消毒，用注射器取同一种动物(如家兔)血液，立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中，静 置相同时间，统计三支试管中血液凝固时间。4. (2022山东高考真题)某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物 A可通过影响这一过程对该病起到
35、治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合 蛋白FLAG-P和FLAG-P- P是缺失特定氨基酸序列的P, FLAG是一种短肽，连接在P或P的氨基端, 使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P的功能。(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是 、为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添 加在引物的 (填“3端”或“5端)(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示， 其中“ATGTGCA”为P基因编码链起
36、始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正 确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析， 出现该问题的原因是。修改扩增P基因时使用的带有EcoR I识别序列的引物来解决该问题，具体修 改方案是 oD、磔码捱 ATGGAC- AAGGCG AAT TCATGTGCA -GGA TCC1 氨基馥序列 Met AspLys | Ala Asn Ser Cys Ala Gly SerFLAG图甲(3)融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-PA,药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样 品混匀后分别流经含FLAG抗体
37、的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所 示。已知FLAG-P和FLAG-P不能降解UBC,由组结果的差异推测，药物A的作用是；由组或组的差异推测，P中缺失的特定序列的作用是。注：_.FLAG-P -+-“+” 表示有 Tjgpl _ _FLAG-PA -+-我不尢 药物A-+-+图丙UBC+图7(4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是。【答案】(1) 两种引物分别与两条模板链3,端的碱基序列互补配对 5,端(2) 在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密 码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变。在EcoR
38、I识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数(3) 促进UBC与FLAG-P的结合 P中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列(4)药物A促进UBC与FLAG-P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。【解析】【分析】PCR过程：变性：当温度上升到90C以上时，双链DNA解旋为单链：温度下降到50C左右时，两种 引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；延伸；当温度上升到72c左右时，溶液中的4种脱氧核甘 酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。(1)引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核甘酸，因此设
39、计扩增P基因的引物，需要 两种引物分别与两条模板链3,端的碱基序列互补。DNA聚合酶延伸时，是将脱其核甘酸加到引物的3,端， 为了不破坏目的基因，该限制酶识别序列应添加在引物的5,端。(2)融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基 酸序列与P不同，说明P基因翻译时出错。由图可看出，在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最 后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变，可通过在EcoR I识别序列前后增加碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数，这样能保证P基 因转录出的mRNA上的
40、读码框不改变，能够正常翻译。(3) 组仅添加UBC,处理后，用UBC抗体检测，不出现杂交带：组添加UBC和FLAG-P,出现杂交带；组添加UBC,药物A和FLAG-P,杂交带更加明显，说明药物A的作用是促进UBC与FLAG-P的结合。由组或组的差异在于组使用FLAG-P,出现杂交带；组使用FLAG-Pa,不出现杂交带, 据此推测P中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。(4)根据(3)的分析推测，药物A促进UBC与FLAG-P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到 治疗的目的。【点睛】本题难点在于分析翻译出错的原因，需要结合翻译相关知识对图进行仔细分析方可得出结论。(5) (2022
41、年6月浙江高考真题)回答下列(一)、(二)小题：(一)回答与产淀粉酶的枯草杆菌育种有关的问题：(1)为快速分离产淀粉酶的枯草杆菌，可将土样用 制成悬液，再将含有悬液的三角瓶置于80的中保温一段时间，其目的是.(2)为提高筛选效率，可将菌种的 过程与菌种的产酶性能测定一起进行：将上述悬液稀释后涂布于淀粉为唯一碳源的固体培养基上培养，采用 显色方法，根据透明圈与菌落直径比值的大小，可粗略估计出菌株是否产能及产能性能。(3)为了获得高产淀粉醐的枯草杆菌，可利用现有菌种，通过 后再筛选获得，或利用转基因、等技术获得。(二)回答与植物转基因和植物克隆有关的问题：(4)在用农杆菌侵染的方法进行植物转基因过
42、程中，通常要使用抗生素，其目的一是抑制生长，二是筛选转化细胞。当选择培养基中抗生素浓度 时，通常会出现较多假阳性植株，因此在转基因前需要对受体进行抗生素的 检测。(5)为提高培育转基因植株的成功率，植物转基因受体需具有较强的 能力和遗传稳定性。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察细胞内 形态是否改变进行判断，也可通过观察分裂期染色体的,分析染色体组型是否改变进行判断。(6)植物转基因受体全能性表达程度的高低主要与受体的基因型、培养环境、继代次数和 长短等有关。同时也与受体的取材有关，其中受体为 时全能性表达能力最高。【答案】(1) 无菌水 水浴 杀死不耐热微生物分离 KI-I2(3
43、) 人工诱变原生质体融合(4)农杆菌过低敏感性(5) 再生细胞核形态特征和数量(6) 培养时间受精卵【解析】【分析】(一)选择培养基是根据某种微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性而设计的培养基使混 合菌样中的劣势菌变成优势菌，从而提高该菌的筛选率。(二)农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农 杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因 整合到植物细胞中染色体的DNA上。转化过程：目的基因插入Ti质粒的T-DNA上农杆菌-导入植物细胞 一目的基因整合到植物细胞染色体上一目的基
44、因的遗传特性得以稳定维持和表达。(1)产生淀粉酣的枯草杆菌的最适温度为5O-75C,要快速分离枯草杆菌，先将土样加入无菌水制成枯草杆菌悬 液，再将含有悬液的三角瓶置于80C的水浴中保温一段时间，杀死不耐热的微生物。将菌种的分离过程与菌种的产酶性能测定同时进行可以提高筛选效率。用稀释涂布平板法可以分离枯草杆 菌，在培养基中添加淀粉作为唯一碳源，并且在培养基中添加KIl，能合成淀粉酶的枯草杆菌因为能利用 淀粉而存活，同时淀粉由于被分解在菌落周围会出现透明圈，比较透明圈与菌落直径比值的大小，比值大 的说明该菌株产酶性能较高。(3)要获得高产淀粉酶的枯草杆菌，可利用诱变育种，由于变异的不定向性，人工诱
45、变后还需要再筛选才能获 得高产淀粉酶的枯草杆菌。也可以利用转基因、原生质体融合等技术，从其他生物那里获得与高产淀粉酶 有关的基因，进而获得相应的高产性状。(4)野生的农杆菌没有抗性基因，用于转化植物细胞的农杆菌一般在其T-DNA中插入一种抗生素抗性基因。 抗生素的作用是抑制细菌生长，农杆菌属于细菌，在其侵染植物过程中，可以用另一种抗生素抑制农杆菌 的生长，从而达到在后续实验中消除转化植物细胞中农杆菌的作用。具有T-DNA中抗性基因的细胞能在含 有相应抗生素的培养基上存活。当培养基中抗生素浓度过低时，很多没有抗性的细胞也存活下来，因此出 现假阳性，故在转基因前要对受体进行抗生素的敏感性检测。(5
46、) 转基因植株要经过植物组织培育，要提高培育转基因植株的成功率，应该选再生能力和遗传稳定性较强的 受体，这种受体全能性较高，能保持生物的性状。对培养的受体细胞遗传稳定性的早期检测，可通过观察 细胞核形态是否改变进行判断，也可以直接在光学显微镜下观察分裂期染色体的形态特征和数量，分析染 色体组型是否改变。(6)植物转基因受体全能性表达程度高低除了与受体基因型、培养环境、继代次数有关外，还与培养时间长短 和受体的取材有关，受精卵是没分化的细胞，分裂和分化能力都很强，故受体为受精卵时全能性表达能力 最高。6. (2022年1月浙江高考真题)回答下列(一)、(二)小题：(一)红曲霉合成的红曲色素是可食用的天然色素，具有防腐、降脂等功能。研究者进行了红曲色素的提 取及红色素的含量测定实验，流程如下：(1)取红曲霉菌种斜面，加适量洗下菌苔，制成菌悬液并培养，解除休眠获得 菌种。经液体发酵，收集红曲霉菌丝体，红曲霉菌丝体与70%乙醇溶液混合，经浸提、,获得 的上清液即为红曲色素提取液。为进一步提高红曲色素得率，可将红曲霉细胞进行 处理。(2)红曲色素包括红色素、黄色素和橙黄色素等，红色素在390nm、420nm和5O5nm波长处均有较大吸收峰。 用光电比色法测定红曲色素提取液甲的红色素含量时，通常选用505nm波长测定的原因是。 测定时需用 作空白对照。(3)生产上提取红