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非选择题-解答题 较难0.4 引用1 组卷230
表皮生长因子受体(EGFR)是原癌基因表达的产物。EGFR 由胞外区、跨膜区、胞内区三部分组成, EGFR与其配体结合后能引起一系列基因活化,导致肿瘤细胞增殖。DNEGFR 基因是EGFR基因缺失了胞内区的突变基因,科研人员研究了DNEGFR基因表达和定位情况,流程如下图, 请回答:
   
(1)从人结肠癌组织中提取总RNA,经_________过程合成cDNA。根据人EGFR 前体cDNA的序列设计合成引物,扩增得到 DNEGFRcDNA,其表达产物因缺失胞内区而没有信号转导功能,但其能够与_________竞争结合配体,从而达到抑制肿瘤细胞增殖的作用。
(2)RT-PCR 过程所用引物如下,据上图可知,构建重组质粒时使用的两种限制酶是_________。研究人员将DNEGFR 和y融合在一起的目的是_________
   
(3)本实验将EGFP 序列融合在 DNEGFR序列的下游而不是上游,原因是若将 EGFP 序列放在上游, ______________
①DNEGFR基因表达的前体蛋白的信号肽段不能发挥定位作用
②会影响配体与胞外区的结合
③会影响 EGFP 基因的表达
④会影响质粒的复制
(4)向感受态细菌悬浮液中加入重组质粒混匀。扩大培养后取菌液涂布于卡那霉素筛选LB平板上,37℃正向放置0.5h,正向放置0.5h的目的是_________,然后倒置平皿37℃培养12~16h。挑选菌落分别扩增、鉴定,待鉴定正确后大量提取质粒。
(5)将重组质粒pEGFP-N1-DNEGFR包裹到主要由_________构成的脂质体内,与动物细胞发生融合,重组质粒最终发生转化。72h后再利用光谱激光扫描共聚焦显微镜观测结果见下图A,检测表明融合蛋白成功锚定于_________,细胞质存在少量荧光的原因可能是_________。为了让结果更加严谨,设置B、C两组对照,推测 B组的处理方式是_________
   
23-24高三上·江苏南通·开学考试
知识点:PCR扩增的原理与过程基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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EGFR是一种表皮生长因子受体,由信号肽区(可保证蛋白质在细胞中的定向运输)、胞外区、跨膜区和胞内区组成。当表皮生长因子与其胞外区结合后,可引起一系列基因活化,进而导致肿瘤细胞增殖,但EGFR缺失胞内区后形成的DNEGFR虽也可与表皮生长因子结合,却不会引起相应的基因活化。图1为EGFR cDNA结构及其对应的蛋白质的功能区,研究人员利用人结肠癌组织、pEGFP-N1质粒、大肠杆菌、cos-7细胞(一种常用的动物细胞系)等做了一系列实验,以探究DNEGFR基因在细胞中的表达和定位情况,基本流程如图2所示。

(1)研究人员从人结肠癌组织中提取总RNA,用______酶处理获得cDNA。图2中过程②应选择图1中的引物______(填数字)进行PCR。为确保过程③中pEGFP-N1质粒与DNEGFR基因的定向连接,常常需要在引物______端加入使用的限制酶的识别序列。
(2)图2中的EGFP是绿色荧光蛋白基因,研究人员使用含有EGFP的质粒来构建重组质粒,以便根据绿色荧光蛋白的位置确定____________。结合EGFR基因指导合成的蛋白质的各部分的功能,推测EGFP序列需在DNEGFR序列的______(填“上游”或“下游”),原因是________________________
(3)过程④中,将Ca2+处理过的大肠杆菌和重组质粒混匀后培养在含有______(填抗生素)的培养基上,进行过程④和过程⑤的目的是________________________
(4)过程⑥进行时需要提供的气体环境为____________。若pEGFP-N1-DNEGFR转染cos-7细胞成功,过程⑥检测获得的cos-7细胞时荧光应主要分布在______部位。
DNA疫苗是通过将编码某种蛋白质抗原的基因重组到表达载体后,直接或经包装后导入宿主体内并表达外源蛋白,从而激活机体产生免疫应答的疫苗。科研人员将新冠病毒的S基因(控制S蛋白的合成)改造后与质粒重组,构建出了新冠DNA疫苗。回答下列问题:
(1)目的基因的密码子优化:不同的细胞在编码同一种氨基酸时,选择的密码子是不同的(也就是密码子使用频率不同),在宿主细胞里,使用频率高的密码子,其对应的tRNA数量多。据此推测,目的基因的密码子优化是指通过改造目的基因的碱基序列,使________________________,进而提高宿主细胞中目标蛋白的表达量。
(2)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增和改造S基因。用于扩增S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”)。为使S基因转录形成mRNA上的存在kozak序列(起始密码邻近的特定序列),需在S基因编码链的______(填“3′端”或“5′端”)添加相应的序列。
(3)为便于纯化S蛋白,需将His基因(控制His蛋白合成)与S基因相连,构建出能表达S-His融合蛋白的重组质粒(如图甲)。构建重组质粒后,为了确定S基因连接到质粒中且插入方向正确,需进行PCR检测,若仅用一对引物,应选择图甲中的引物______。已知S基因转录的模板链位于b链,由此可知引物F1与图甲中S基因的______(填“a链”或“b链”)相应部分的序列相同。

(4)质粒转化:转化前需对大肠杆菌用CaCl2处理,其目的是________________________
吸取转化后的菌液,用涂布器将菌液在含氨苄青霉素的______中均匀涂布,放置于37℃恒温箱中进行培养。
(5)表达情况检测:提取转化后的大肠杆菌内的蛋白质,用抗S蛋白抗体和抗His蛋白抗体分别检测相应蛋白是否表达及表达水平,结果如图乙所示。由此说明重组质粒在大肠杆菌内成功表达了________________________

(6)T细胞转染:提取大肠杆菌中重组质粒,将其与脂质体进行混合,室温静置一段时间后转染T细胞。此过程中,脂质体的作用是________________________
(7)上述重组DNA疫苗不会在人体中产生新冠病毒,原因是________________________
亮氨酸脱氢酶是一类氧化还原酶,在临床生化诊断上有重要作用。有研究表明,在亮氨酸脱氢酶基因原有启动子(PHpaII)之后加上信号肽(引导新合成的蛋白质向分泌通路转移的一段肽链)序列,可提高亮氨酸脱氢酶产量。科研人员进一步研究双启动子(PHpaII、PamyQ)及双启动子后再分别添加3种信号肽序列对亮氨酸脱氢酶产量的影响,主要实验流程如下图。请回答下列问题。

(1)启动子的功能是_____。组成信号肽的基本单位是_____
(2)过程①中,PCR 反应体系中添加的dNTP的功能有_____,添加的一对引物是_____
P1: 5'-GGGAATCATATGGGCGGCGTTCTGTTTCTG-3'
P2: 5'-CCGATTAAGCTTGGCGGCGTTCTGCATCTG-3'
P3: 5'-CGCGGATCCATAAGGCAGTAAAGAGGCTTTTG-3'
P4: 5'-GCCGGATCCACAAGGCAGTATTTACTGCCTT-3'
(3)过程②中的 DNA 连接酶催化相邻核苷酸之间的3′一羟基与5′一磷酸间形成__________________,PCR 循环中, TaqDNA 聚合酶的作用是催化_______________,进行扩增时,反应的温度和时间需根据具体情况进行设定,下列选项中______的设定与扩增片段的长度有关。(填标号)
①变性温度 ②退火温度 ③延伸温度 ④变性时间   ⑤退火时间   ⑥延伸时间
(4)过程②中,启动子 PamyQ能与质粒1连接的分子基础是_____。将重组质粒1导入枯草杆菌前先用Ca²处理枯草杆菌, 其主要目的是_____。转化后的枯草杆菌一般要用稀释涂布平板法接种到添加_____的培养基上进行筛选。
(5)科研人员将质粒1、重组质粒1和3种重组质粒2分别导入枯草杆菌得到甲~戊5 种重组枯草杆菌,进行发酵后提取上清液中的亮氨酸脱氢酶,酶活力测定结果如下表。

重组菌

酶活力/U·mL¹

10.11

31.24

0.44

6.49

21.76

①结果表明,______最有利于提高亮氨酸脱氢酶产量。
②双启动子后添加信号肽序列影响酶的表达或分泌量的原因可能有_______
a.信号肽序列影响了亮氨酸脱氢酶基因的表达
b.信号肽序列影响了启动子转录成相应的 mRNA 序列
c.信号肽序列表达产物使亮氨酸脱氢酶分泌路径发生改变

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