我国研发出一种可高效特异地扩增超长DNA的抑制热交错PCR(STIPCR)。STIPCR通过在正/反向引物的5'端引入一段相同的短序列,抑制了较短产物链的扩增,增强了超长DNA的特异性扩增,在延伸阶段使用不同幅度(60~72℃)变温的嵌套热交错方法,解决了某一温度下,因超长DNA不同区域G-C碱基对含量不同而难以高效延伸的问题。回答下列问题:
(1)利用STIPCR从复杂基因组中特异地扩增超长DNA需要根据__________ 来合成引物,并对引物加工处理,STIPCR扩增过程与DNA在细胞中复制过程的相同之处为__________ (答出3点)。
(2)在正/反向引物的5'端引入一段相同的短序列,容易使较短的产物链首尾连接形成茎环结构,原因是__________ ,该结构不能与引物结合,从而使较短产物链停留在PCR过程的__________ 阶段,抑制了非特异性产物的扩增。
(3)为提高超长DNA中G-C碱基对含量低的区域链的延伸效率,可适当__________ (填“降低”或“升高”)温度,依据是__________ 。
(4)为保证经STIPCR获得的某超长DNA与细胞内的该DNA遗传信息相同,需用限制酶处理所得DNA,其目的是去除__________ ,若要使获得的超长DNA在大肠杆菌中表达,需要__________ 才能将超长DNA导入细胞。
(1)利用STIPCR从复杂基因组中特异地扩增超长DNA需要根据
(2)在正/反向引物的5'端引入一段相同的短序列,容易使较短的产物链首尾连接形成茎环结构,原因是
(3)为提高超长DNA中G-C碱基对含量低的区域链的延伸效率,可适当
(4)为保证经STIPCR获得的某超长DNA与细胞内的该DNA遗传信息相同,需用限制酶处理所得DNA,其目的是去除
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更新时间:2023-04-27 21:26:16
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解题方法
【推荐1】下图为与果蝇遗传物质相关的结构的示意图。据图回答下列问题:_____ 。
(2)图③DNA一条链上相邻碱基之间通过______ 相连。
(3)⑤中碱基序列的中文名称自上而下依次为_____ 、_____ 、_____ 。
(4)细胞中DNA分子复制时,图中④处氢键发生断裂,此过程需要的条件是_____ 和ATP。若某DNA分子共有a个碱基,其中T有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为_________ 。
(2)图③DNA一条链上相邻碱基之间通过
(3)⑤中碱基序列的中文名称自上而下依次为
(4)细胞中DNA分子复制时,图中④处氢键发生断裂,此过程需要的条件是
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名校
【推荐2】图 1 中 DNA 分子有 a 和 d 两条链,Ⅰ和Ⅱ均是 DNA 分子复制过程中所需要的酶,将图1 中某一片段放大后如图 2 所示。请分析回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/4e00490d-7e7d-47b5-9f4a-434d40d5216e.png?resizew=471)
(1)从图 1 可看出 DNA 复制的方式是______ ,该过程发生的时间为_____ 。Ⅱ是______ 酶。
(2)图 2 中③的中文名称是______ 。一条脱氧核苷酸链上相邻的碱基 A 和 T 之间通过“______ ”连接。该 DNA 片段中含有______ 个游离的磷酸基团。
(3)若亲代 DNA 分子中 A+T 占 60%,则子代 DNA 分子某一条单链中 C+G 占_____ 。
(4)若将含14N 的细胞放在只含15N 的环境中培养,使细胞连续分裂 5 次,则最终获得的子代 DNA 分子中,只含15N 的占_______ 。若该 DNA 共有 100 个碱基对,含有腺嘌呤 30 个,则第 5 次复制过程需要______ 个鸟嘌呤脱氧 核糖核苷酸。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/4e00490d-7e7d-47b5-9f4a-434d40d5216e.png?resizew=471)
(1)从图 1 可看出 DNA 复制的方式是
(2)图 2 中③的中文名称是
(3)若亲代 DNA 分子中 A+T 占 60%,则子代 DNA 分子某一条单链中 C+G 占
(4)若将含14N 的细胞放在只含15N 的环境中培养,使细胞连续分裂 5 次,则最终获得的子代 DNA 分子中,只含15N 的占
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【推荐3】下图是DNA分子结构模式图,请据图回答下列问题。下面的甲图中DNA分子有a和d两条链,将甲图中某一片段放大后如乙图所示,结合所学知识回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/8/31/1764216230264832/1766195951132672/STEM/98478c85ca2b4ec6af7875e13655d24f.png?resizew=423)
(1)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酸,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A是_____________ 酶,B是_____________ 酶。
(2)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有__________________________ 。
(3)乙图中,7、8分别是_____________ 、_____________ 。10表示是_____________ 。
(4)DNA分子的基本骨架由_____________ 交替连接而成;DNA分子两条链上的碱基通过___________ 连接成碱基对,并且遵循__________ 原则,在双链DNA分子中,嘌呤与嘧啶之间的数量关系可表示为________ 。
(5)上述DNA分子彻底水解得到的产物是_____________ ,基因D与d的根本区别是_____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2017/8/31/1764216230264832/1766195951132672/STEM/98478c85ca2b4ec6af7875e13655d24f.png?resizew=423)
(1)甲图中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酸,其中B能将单个的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链,从而形成子链;则A是
(2)图甲过程在绿色植物叶肉细胞中进行的场所有
(3)乙图中,7、8分别是
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(5)上述DNA分子彻底水解得到的产物是
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【推荐1】结合遗传物质的相关实验,回答下列问题:
(1)艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验,该实验成功的最关键过程为将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除了_________ ,制成细胞提取物。
(2)之后的赫尔希和蔡斯用_________ 法,进一步证明DNA才是真正的遗传物质。实验包括4个步骤:①35S和32P分别标记噬菌体的_________ ;②_________ 混合培养;③离心分离;④_________ 。
(3)一个被标记的噬菌体的DNA在无放射性元素的培养基中连续复制n次后,含放射性的子代噬菌体个体应占总数的_________ 。
(1)艾弗里及其同事进行肺炎链球菌转化实验,该实验成功的最关键过程为将加热致死的S型细菌破碎后,设法去除了
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【推荐2】紫外可见分光光度计常用于核酸的分离和鉴定。为研究DNA的复制,现进行以下实验:大肠杆菌在条件适宜时约20分钟繁殖一代。研究人员先培养大肠杆菌,然后提取DNA,经离心后,再测定溶液的紫外可见光吸收光谱,吸收光谱的峰值位置对应离心管中DNA的主要分布位置。实验步骤如下:
a.将大肠杆菌在15NH4Cl(氮源)的培养液中培养足够长时间。
b.提取大肠杆菌的DNA,测定吸收光谱(图1a所示,峰值出现在P处)。
c.将大肠杆菌转移到14NH4Cl(氮源)的培养液中培养。
d.在培养到6、13、20分钟时,分别取样,提取DNA,并测定吸收光谱,结果如图1b~d所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/629848d4-8ff0-46a4-b589-774257538272.png?resizew=610)
(1)通过提取菌液,并提取大肠杆菌的DNA,经离心并测定溶液的紫外吸收光谱,峰值出现在P位置。设计该步骤的目的是___________________________________________ 。
(2)关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设:全保留复制、半保留复制和分散型复制,其原理如图2所示。据图1的实验结果可以否定________ 复制方式。
(3)如果分散型复制这一假设成立,则40分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置分别为________。
(4)如果半保留复制的假设成立,则40分钟时的紫外吸收光谱结果如何?请在图3方框中绘制预期的结果________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/1c96a7d7-eafa-49f9-bff0-42ab4a962940.png?resizew=345)
(5)根据图a~d,可以看出紫外吸收的峰值的位置由P点逐渐向上,移动到离心管的Q点,最可能的原因是___________________________________________ 。
a.将大肠杆菌在15NH4Cl(氮源)的培养液中培养足够长时间。
b.提取大肠杆菌的DNA,测定吸收光谱(图1a所示,峰值出现在P处)。
c.将大肠杆菌转移到14NH4Cl(氮源)的培养液中培养。
d.在培养到6、13、20分钟时,分别取样,提取DNA,并测定吸收光谱,结果如图1b~d所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/629848d4-8ff0-46a4-b589-774257538272.png?resizew=610)
(1)通过提取菌液,并提取大肠杆菌的DNA,经离心并测定溶液的紫外吸收光谱,峰值出现在P位置。设计该步骤的目的是
(2)关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设:全保留复制、半保留复制和分散型复制,其原理如图2所示。据图1的实验结果可以否定
(3)如果分散型复制这一假设成立,则40分钟时紫外光吸收光谱的峰值个数及峰值的位置分别为________。
A.峰值个数为1,峰值出现在Q点位置 |
B.峰值个数为1,峰值出现在Q点位置的上方 |
C.峰值个数为2,一个峰值出现在P点位置,一个峰值出现在Q点上方 |
D.峰值个数为2,一个峰值出现在Q点位置,一个峰值出现在Q点上方 |
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/30/1c96a7d7-eafa-49f9-bff0-42ab4a962940.png?resizew=345)
(5)根据图a~d,可以看出紫外吸收的峰值的位置由P点逐渐向上,移动到离心管的Q点,最可能的原因是
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【推荐1】核酸检测阳性是确诊新冠肺炎的重要标准,新冠病毒是RNA病毒,核酸检测是通过荧光定量PCR检测受测者体内是否有病毒的核酸。以下是核酸检测过程图:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/15/2917013138022400/2917581404569600/STEM/0cc52785c6a6482eb39f22eec99a305f.png?resizew=709)
由图可知,具体检测过程是:
(1)首先采集受测者的痰液、咽拭子、血液等样本,从中提取病毒的________ ,通过_______ 过程得到cDNA,再在体外利用________ 技术对cDNA进行扩增,该技术包括________ 三个步骤。
(2)PCR 技术扩增目的基因的前提是______________________ 。
(3)诱导动物细胞融合的过程中常用到灭活的病毒,灭活是指用物理或化学手段使病毒失去________ , 但并不破坏病毒的________________ 结构。
(4)除核酸检测外,抗体检测也是筛查新冠肺炎患者的重要手段,其原理是:____________ 。如果检测结果为阳性,则表明:_________________ (答出两种可能的原因)。
(5)有报道称,某荷兰学者获得了一种能特异中和新冠病毒的单克隆抗体,该抗体通过结合冠状病毒棘突蛋白,改变其结构,使得其无法结合宿主细胞,理论上具有防止多种冠状病毒感染的潜力,也可用于新冠病毒感染者的检测与治疗。单克隆抗体具有____________ 的优点,但目前科学家并没有大规模生产新冠病毒的单克隆抗体用于临床疗,请分析可能的原因是________________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/15/2917013138022400/2917581404569600/STEM/0cc52785c6a6482eb39f22eec99a305f.png?resizew=709)
由图可知,具体检测过程是:
(1)首先采集受测者的痰液、咽拭子、血液等样本,从中提取病毒的
(2)PCR 技术扩增目的基因的前提是
(3)诱导动物细胞融合的过程中常用到灭活的病毒,灭活是指用物理或化学手段使病毒失去
(4)除核酸检测外,抗体检测也是筛查新冠肺炎患者的重要手段,其原理是:
(5)有报道称,某荷兰学者获得了一种能特异中和新冠病毒的单克隆抗体,该抗体通过结合冠状病毒棘突蛋白,改变其结构,使得其无法结合宿主细胞,理论上具有防止多种冠状病毒感染的潜力,也可用于新冠病毒感染者的检测与治疗。单克隆抗体具有
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【推荐2】马铃薯是重要的粮食作物,病毒感染对马铃薯块茎产量的影响很大。如图为转基因抗病毒马铃薯培育过程示意图。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/25e84385-b12e-4f13-a88a-1f1ac0d4e632.png?resizew=513)
(1)利用PCR技术扩增目的基因时,温度呈现周期性变化,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏_____ 的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但_____ 的引物需要设定更高的退火温度。由于子链的延伸方向为5'→3',因此应选择图中的引物_____ (填字母)与模板DNA结合;该过程所需要的酶与马铃薯细胞内功能相同的酶相比,其最突出的特点是_____ 。
(2)在重组质粒中,目的基因的首端和尾端所含的_____ 是目的基因准确表达所必需的。
(3)重组细胞经过脱分化、再分化等过程,发育成抗病毒植株,说明重组细胞具有_____ ;图中的X表示_____ 。
(4)马铃薯脱毒苗不会或极少感染病毒,有利于增产。借助组织培养技术获得脱毒苗时,常切取马铃薯茎尖等分生组织进行离体培养,原因是_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/25e84385-b12e-4f13-a88a-1f1ac0d4e632.png?resizew=513)
(1)利用PCR技术扩增目的基因时,温度呈现周期性变化,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏
(2)在重组质粒中,目的基因的首端和尾端所含的
(3)重组细胞经过脱分化、再分化等过程,发育成抗病毒植株,说明重组细胞具有
(4)马铃薯脱毒苗不会或极少感染病毒,有利于增产。借助组织培养技术获得脱毒苗时,常切取马铃薯茎尖等分生组织进行离体培养,原因是
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【推荐3】第三代试管婴儿技术(PGD/PGS 技术)为大龄夫妇生出健康宝宝提供了保障。PGS 是指胚胎植入前进行的遗 传筛查,在胚胎植入前对早期胚胎进行染色体数目和结构异常的检测。PGD 是指胚胎植入前的基因诊断, 主要用于检查胚胎是否携带有遗传缺陷的基因。
(1)为了避免某些遗传疾病的产生,有时需要对胚胎的性别进行鉴定。实验证明,鉴定胚胎性别快速、 灵敏、准确性高的方法是 SRY—PCR 法(SRY 是位于 Y 染色体上的性别决定基因,其位置如下图所示), 利用 PCR 技术扩增 SRY 基因的过程中,需要_______ 种引物,至少完成_______ 轮循环,才能 获得只含目的基因的 DNA 片段,最后用_______ 探针对扩增产物进行检测,若出现阳性反应,则胚胎为_____ (填男孩或女孩)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/29/2429816792211456/2429979035754496/STEM/e7e3bd09-29b9-452e-bbfc-cb5fd2198371.png)
(2)试管婴儿的培育需经过体外受精,在体外受精前要对精子进行________ 处理,通常采用的体外获能 方法有_______ 两种。
(3)判定卵子受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到_____ 。
(4)利用_____ (填PGD或PGS)技术可以筛选出患 21 三体综合征的试管婴儿。
(1)为了避免某些遗传疾病的产生,有时需要对胚胎的性别进行鉴定。实验证明,鉴定胚胎性别快速、 灵敏、准确性高的方法是 SRY—PCR 法(SRY 是位于 Y 染色体上的性别决定基因,其位置如下图所示), 利用 PCR 技术扩增 SRY 基因的过程中,需要
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/3/29/2429816792211456/2429979035754496/STEM/e7e3bd09-29b9-452e-bbfc-cb5fd2198371.png)
(2)试管婴儿的培育需经过体外受精,在体外受精前要对精子进行
(3)判定卵子受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到
(4)利用
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【推荐1】膀胱生物反应器是利用转基因技术,将外源基因导入动物基因组中并定位表达于膀胱特定组织,在动物的尿液中提取具有重要价值产品的转基因动物的总称。A蛋白是人体中具有重要调节功能的蛋白质,如图为利用膀胱生物反应器生产A蛋白的技术流程。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/11/2761962568196096/2763511443742720/STEM/4cf2467293be4e478ab83b47680fea8c.png?resizew=431)
(1)进行①过程前需构建基因表达载体,其目的是____________________ ,为使A蛋白基因定位表达于膀胱特定组织,构建基因表达载体时应将A蛋白基因与______ 的启动子重组在一起。
(2)③过程指______ 。进行该过程时需对代孕母体进行_______________ 处理。
(3)转基因动物的体细胞中都______ (填“含有”或“不含有”)A蛋白基因,原因是____________________ 。
(4)与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器可明显提高A蛋白的产量,原因是____________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/7/11/2761962568196096/2763511443742720/STEM/4cf2467293be4e478ab83b47680fea8c.png?resizew=431)
(1)进行①过程前需构建基因表达载体,其目的是
(2)③过程指
(3)转基因动物的体细胞中都
(4)与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器可明显提高A蛋白的产量,原因是
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解题方法
【推荐2】人胰岛素原基因(insulin)在大肠杆菌中表达时易形成不溶性、无活性的包涵体,增加了胰岛素的生产成本。以NusA蛋白作为N端标签时可提高融合蛋白的可溶性。若让大肠杆菌表达出带有NusA蛋白标签的人胰岛素原融合蛋白(His—NusA—insulin),再经蛋白酶酶切,即得到可溶性人胰岛素原,为降低胰岛素生产成本提供基础。下图为构建重组质粒pHis—NusA—insulin的基本流程,Ampr为氨苄青霉素抗性基因,Tetr为四环素抗性基因,几种限制酶的酶切位点已在图中标注。人胰岛素原基因中不含这几种限制酶的识别序列,实验所用大肠杆菌对氨苄青霉素和四环素均敏感。回答下列问题:___ (答两点)等,图中引物1、2的___ (填“3′”或“5′”)端应分别添加___ 的识别序列。除限制酶外,过程②还需要用到___ 酶。
(2)先将重组载体1导入经___ 处理后的大肠杆菌。为便于筛选,该大肠杆菌培养基中应添加___ 。
(3)欲获得重组载体2,则载体2的___ (填“A”“B”或“A和B”)区域应具有EcoRⅠ和HindⅢ的识别序列。含有重组载体2的大肠杆菌,在含有四环素的培养基中___ (填“能”或“不能”)生存并大量增殖。
(4)若要从个体水平鉴定合成的胰岛素是否具有生物活性,则实验组的操作是___ 。
(2)先将重组载体1导入经
(3)欲获得重组载体2,则载体2的
(4)若要从个体水平鉴定合成的胰岛素是否具有生物活性,则实验组的操作是
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【推荐3】抗菌肽是一类广泛存在于自然界中的多肽,对细菌、真菌、寄生虫和病毒具有广泛的抑制作用。科研人员将抗菌肽Piscidin基因及NK-lysin基因进行融合形成杂合肽NK-LPd基因(部分过程如图1所示),从而获得具有更高抗菌活性的杂合抗菌肽。
(1)DNA聚合酶能够从引物的_____ (填“3´”或“5´”)端开始连接脱氧核苷酸。若设计的引物较长,为提高PCR的准确度需要适当_____ (填“提高”或“降低”)复性温度。
(2)Piscidin基因表达以a链为模板,NK-lysin基因表达以d链为模板。为了实现图1中两基因重叠延伸,PCR1过程中需要分别在引物_____ 和引物_____ 的5´端添加互补序列。
(3)图2为PCR1扩增产物(Ⅰ、Ⅱ)和PCR2扩增产物(Ⅲ)的凝胶电泳实验结果,根据结果可说明基因融合成功,判断依据是_____ 。
(4)在转化前,需要先构建含NK-LPd基因的表达载体,其目的是_____ ;在成功转化的酵母菌中提纯得到杂合抗菌肽NK-LPd,为验证NK-LPd对大肠杆菌的抑菌效果,先将大肠杆菌涂布在图3的平板上,再放置滤纸片。根据图示实验结果推测,在A、D区域放置的滤纸片分别为_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/22/2ef110c8-690b-4e66-8ac4-b789abdbfec0.png?resizew=409)
(1)DNA聚合酶能够从引物的
(2)Piscidin基因表达以a链为模板,NK-lysin基因表达以d链为模板。为了实现图1中两基因重叠延伸,PCR1过程中需要分别在引物
(3)图2为PCR1扩增产物(Ⅰ、Ⅱ)和PCR2扩增产物(Ⅲ)的凝胶电泳实验结果,根据结果可说明基因融合成功,判断依据是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/22/a94a00b1-bad6-4e4c-9d98-31d98cc30ffe.png?resizew=217)
(4)在转化前,需要先构建含NK-LPd基因的表达载体,其目的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/5/22/497c2cd8-f3aa-4423-8714-0201ca3e3e64.png?resizew=232)
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