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基因工程是新品种花卉培育中的一种重要技术手段。研究发现普通矮牵牛花因缺乏蓝色色素合成所需的转座酶而不能开蓝色花，研究人员尝试将从蔷薇花瓣细胞中分离提取的转座酶F

花匠小妙招
2024-11-13 04:10

题型：非选择题-解答题难度：0.65 引用次数：180 题号：24677822

基因工程是新品种花卉培育中的一种重要技术手段。研究发现普通矮牵牛花因缺乏蓝色色素合成所需的转座酶而不能开蓝色花，研究人员尝试将从蔷薇花瓣细胞中分离提取的转座酶F35H基因转入普通矮牵牛中，以期获得蓝色矮牵牛新品种，该过程所用质粒与含转座酶F35H基因的DNA片段上相关限制酶的酶切位点分别如图1、图2所示。限制酶BamHI、Sau3AI、HindIII识别的碱基序列和酶切位点分别为、、。请回答下列问题：

(1)实验室常用PCR技术来实现目的基因（转座酶F35H基因）的获取和扩增，扩增时需要在样本中再加入

______

酶、引物、dNTP、缓冲体系等，引物的作用是

_______

。PCR扩增的产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，出现该现象的原因可能有

_________

（至少答出1点）。
(2)图1质粒中启动子的功能是

___________

。若用只用Hind III切割含目的基因的DNA片段，有可能会带来的不良影响是

___________

。在用图1和图2中质粒和转座酶F35H基因构建基因表达载体时，最好选用

_____________

限制酶来切割质粒和含目的基因的DNA片段。
(3)将重组质粒转入农杆菌操作过程中，操作液中含有的

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（填物质）便于农杆菌吸收。
(4)转座酶F35H基因进入普通矮牵牛细胞后，是否维持稳定和表达需要进行检测和鉴定。首先是分子水平的检测，具体检测过程或方法是

___________

（至少答出1种）。

更新时间：2024/10/18 10:07:05 |

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【推荐1】2022年1月7日，美国马里兰州的医生首次将基因编辑猪的心脏移植到人类患者身上。如果异种移植可以实现，将可明显缓解器官紧缺的问题。然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤（IRI），可能导致心脏坏死。研究发现，IRI通过促进Caspase 8等一系列凋亡基因的表达，导致细胞凋亡最终引起器官损伤。根据Caspase 8基因合成的小干扰RNA（siRNA）可以使Caspase 8基因沉默，有效抑制IRI所致的器官损伤。图1是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图，图2是此研究可能用到的4种限制酶及其切割位点，回答下列问题：

(1)图中步骤②构建重组质粒需要使用

___________

等工具酶。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是

_____

。
(2)与直接将siRNA导入猪的心肌细胞相比，通过重组质粒将siRNA对应的DNA序列导入心肌细胞的优点是

____________

（答出一点）。导入过程最常用的方法是

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，
(3)研究人员根据Caspase 8基因的碱基序列，设计了三种序列分别导入猪的心肌细胞，通过测定靶基因Caspase 8的mRNA含量来确定最优序列。测定mRNA含量时，需提取心肌细胞的总RNA，经过

_____

过程得到cDNA，再进行PCR扩增，测定PCR产物量，结果如图3所示，据此判断最优序列是

_____

。

(4)将猪心脏移植到人体面临的最大挑战是免疫排斥反应，这是因为免疫系统会把外来器官当作抗原（“非己”）成分进行攻击。请说出一种解决这一问题的思路：

___________

（利用基因工程的方法）。异体移植易出现免疫排斥，但胚胎移植却能够在受体子宫内存活,胚胎移植能够在受体内存活的前提条件是

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。

【推荐2】人β防御素是一种由H基因编码的抗菌肽，抑菌谱广，可通过构建重组酵母菌及其发酵实现量产。
(1)为获得β防御素目的基因，研究人员利用致病细菌的脂多糖（LPS）刺激结肠癌细胞株提高防御素的表达量，提取总RNA，进一步进行

____

后，采用PCR扩增，将基因测序结果与Genebank公开数据进行比较，进而得到正确的目的基因。
(2)本实验选用毕赤酵母表达载体pPIC9K（如图甲所示），扩增目的基因时设计的一对引物（P1和P2）如图丙所示。

①本实验中引物的作用是

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。
②结合载体与引物，推测本实验中采用的一对限制酶是

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。采用双酶切法的优势是

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。
(3)毕赤酵母真核表达系统最大的优点在于，该体系可对目的蛋白

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，直接表达出具有生物活性的蛋白。
(4)重组毕赤酵母合成的β防御素在面包制作中还具有局限性。因其与哺乳动物糖蛋白链结构的差异存在抗原性，作为防腐剂添加，有引起机体免疫反应造成过敏的危险。请结合已有的基因工程和蛋白质工程知识给出改良思路去除上述β防御素的糖链结构

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。

【推荐3】新型冠状病毒（2019-nCoV）肺炎疫情，对我国民生健康和经济造成极大影响。新型冠状病毒相关的实验室检测技术，对新型冠状病毒的诊断与防控尤为重要。新型冠状病毒的检测最常见方法的是荧光定量RT-PCR（逆转录聚合酶链式反应），RT-PCR的具体过程如图。回答下列问题：

(1)过程Ⅰ和Ⅱ都需要加入缓冲液、原料、酶和引物等，其中过程Ⅰ加入的酶是