夜雨聆风1．（2026·河南·高考真题）胰蛋白酶可水解精氨酸与下一位氨基酸（脯氨酸除外）之间的肽键。抗体甲的第27、96位均为精氨酸。通过蛋白质工程将第27位替换为苯丙氨酸，第97位替换为脯氨酸。改造后的甲不被胰蛋白酶水解，并保持抗体活性。下列叙述错误的是（ ）
A．甲的设计改造需要遵循遗传信息传递的一般规律
B．胰蛋白酶不能水解改造后的甲，体现了酶的专一性
C．第96位氨基酸未被替换的原因可能是该位点与抗体功能相关
D．由于密码子的简并性，改造后编码甲的基因序列不一定改变
【答案】D
【详解】A、蛋白质工程从预期蛋白质功能出发，经结构设计、氨基酸序列推导最终改造对应基因，再通过基因表达获得改造蛋白，整个过程遵循中心法则即遗传信息传递的一般规律，A正确；
B、酶的专一性指酶只能催化一种或一类化学反应，胰蛋白酶仅能识别特定序列的肽键，改造后的甲无其可作用的位点因此不能被水解，体现了酶的专一性，B正确；
C、改造后甲仍保持抗体活性，第96位精氨酸未被替换，推测该位点可能与抗体的功能密切相关，替换后可能导致抗体活性丧失，C正确；
D、密码子简并性是指同一种氨基酸可对应多种密码子，但本次改造中第27位、97位的氨基酸种类发生了改变，不同氨基酸对应的密码子存在差异，因此改造后编码甲的基因序列一定发生改变，D错误。
2．（2026·湖北·高考真题）为了研究大肠杆菌中蛋白A的结构与功能，通过设计特异性引物F1、F2，用PCR技术从大肠杆菌DNA中扩增基因A，再用质粒P构建表达载体。基因A和质粒P的部分酶切图谱如图所示。
下列叙述正确的是（）
A．F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XhoⅠ酶切位点
B．F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XbaⅠ酶切位点
C．F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点
D．F1、F2的5'-端分别含有PvuⅠ、ScaⅠ酶切位点
【答案】B
【详解】A、XhoⅠ的酶切位点在基因A内部，不能选择，否则会破坏基因A，A错误；
B、F1位于基因A的下游，要让基因A正向插入质粒，F1的5'端需要带有HindⅢ的酶切位点，对应质粒上靠近β-半乳糖苷酶基因的酶切位点； F2位于基因A的上游，其5'端需要带有XbaⅠ的酶切位点，对应质粒上靠近启动子的酶切位点。 这样切割后，基因A的两端就能和质粒切割后的黏性末端互补连接，且保证基因A的转录方向和质粒上的启动子方向一致，B正确；
C、F1位于基因A的下游， F2位于基因A的上游，若F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点，会导致基因与质粒反接，C错误；
D、PvuⅠ、ScaⅠ的酶切位点位于Ampr抗性基因内部，切割会破坏抗性标记基因，无法后续筛选重组质粒，D错误。
3．（2026·江西·高考真题）研究人员按图示流程制备T基因编码的耐高温DNA聚合酶T。下列关于该流程的叙述，错误的是（ ）
A．需在72℃条件下培养基因工程菌
B．添加高浓度的诱导物可获得高产量的T
C．可根据电泳结果初步评价T的纯度
D．可根据PCR产物的多少计算T的活性
【答案】AB
【详解】A、该基因工程菌为大肠杆菌，培养大肠杆菌的适宜温度为37℃左右；72℃是该DNA聚合酶T催化PCR反应延伸时的适宜温度，不是培养工程菌的温度，72℃条件下大肠杆菌无法存活，A错误；
B、诱导物浓度并非越高越好，高浓度诱导物通常会对工程菌的生长产生毒害，反而会抑制目的蛋白的表达，降低T酶的产量，B错误；
C、蛋白质电泳可根据条带数目初步判断蛋白质的纯度：若仅出现目的条带说明纯度高，出现多条杂带说明杂质多，C正确；
D、T酶的活性是其催化PCR合成DNA的能力，相同反应条件下，T酶活性越高，单位时间内扩增得到的PCR产物量越多，因此可以根据PCR产物的多少计算T酶的活性，D正确。
4．（2026·安徽·高考真题）肿瘤化疗通过诱导肿瘤细胞的DNA损伤，引发肿瘤细胞死亡。肿瘤细胞会激活DNA损伤修复途径，导致肿瘤对化疗药物耐药。为探究P基因在乳腺癌中的作用机制，科研人员进行了相关研究。回答下列问题。
(1)培养细胞时，若恒温培养箱内CO2不足，会导致培养液______异常；乳腺癌细胞培养时______（填“会”或“不会”）出现接触抑制现象；细胞传代培养时需要用胰蛋白酶处理，使贴壁细胞分散成单个细胞，操作时需要控制处理时间，原因是______。
(2)P基因及转录方向、质粒图谱及目的基因插入位点的相关信息如图1所示（实线方框内横线处表示限制酶的识别序列，箭头处表示酶切位点）。为构建重组质粒，扩增P基因时，应选择的一对引物为______（填图2中序号）。为探究P基因对乳腺癌细胞增殖的影响，将重组质粒导入乳腺癌细胞的处理组作为实验组，对照组的处理是______。
(3)S基因主要通过抑制DNA损伤修复途径来抑制肿瘤增殖，引发肿瘤细胞死亡。研究发现，P蛋白能诱导S基因的启动子甲基化。这表明P基因______S基因的转录，______（填“促进”或“抑制”）肿瘤耐药。
【答案】(1)pH不会胰蛋白酶处理时间过长会过度分解细胞表面蛋白质，损伤细胞
(2)①④或③④将不含P基因的空质粒导入乳腺癌细胞
(3)抑制促进
【详解】（1）动物细胞培养中，CO₂的作用是维持培养液正常的pH，若CO₂不足会导致培养液pH异常；乳腺癌细胞是癌细胞，细胞膜上糖蛋白减少，失去了接触抑制特性，因此培养时不会出现接触抑制；胰蛋白酶处理贴壁细胞分散细胞时，处理时间过长会过度分解细胞蛋白、损伤细胞，因此需要控制处理时间。
（2）构建重组质粒时，需要保证目的基因插入方向正确：质粒启动子在插入位点左侧，转录方向从左到右，而P基因自身转录方向向左，因此需要将P基因的右端（转录起点侧）连接靠近启动子的Bgl II位点，左端连接靠近终止子的Hind III位点，但因质粒的复制原点有Hind III的酶切位点，在启动子和复制原点之间还有BamH I的酶切位点，故只能选择Bgl II作为靠近启动子的酶切位点、Spe I作为靠近终止子的酶切位点。根据碱基互补配对，Bgl II识别序列为AGATCT，P基因右端序列匹配引物③（5'-AGATCTAGGCAT-3'）；Spe I识别序列为ACTAGT，P基因左端序列匹配引物④（5'-ACTAGTCCGTGT-3'），因此选引物③④。BglⅡ和BamHⅠ酶切产生的黏性末端相同，扩增P基因时，也可以在上游引物的5'端添加BamHⅠ识别序列，选择引物①和④。
本实验探究P基因的作用，实验组导入含P基因的重组质粒，对照组需要排除质粒本身的影响，因此对照组为转入不含P基因的空质粒的乳腺癌细胞，其余条件与实验组一致。
（3）启动子甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合，因此P蛋白诱导S基因启动子甲基化，会抑制S基因的转录；S基因的作用是抑制DNA损伤修复、抑制肿瘤增殖，S基因表达被抑制后，DNA损伤修复可以正常进行，因此会促进肿瘤耐药。
5．（2026·四川·高考真题）肿瘤的快速增殖使其内部缺氧，有人将普拉梭菌fp基因转入兼性厌氧大肠杆菌（E.coli），构建工程菌E.coli-fp并评估其抗肿瘤效果，部分操作如图1。回答下列问题。
(1)DNA连接酶可催化fp基因与载体之间生成________键，连接形成重组质粒。工程菌E.coli-fp表达的产物中His标签可被抗体识别。将His标签置于fp基因后并融合表达，目的是____________________________________。
(2)PD-1抗体是一种抗癌药物。为分析FP蛋白对肿瘤的疗效，有人开展了相关实验，结果如图2，请评价FP蛋白和PD-1抗体对肿瘤的治疗效果_______________________________________________________。
(3)色谱分析可区分不同的小分子，同一分子会在固定时间出现峰值。向ATP或GTP溶液中加入FP蛋白，反应后的色谱分析结果如图3。FP蛋白的反应底物是__________。
(4)有人将E.coli或含厌氧启动子的工程菌E.coli-fp注射到小鼠尾静脉，证明E.coli-fp具有抗肿瘤作用。据图4分析，用His标签抗体杂交，检测到的组1是__________（填“E.coli”或“E.coli-fp”）；兼性厌氧大肠杆菌主要在肿瘤中存活并增殖，原因可能是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。综合分析，E.coli-fp能有效治疗肿瘤的作用机制是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)磷酸二酯His标签可被抗体识别，便于FP蛋白的筛选
(2)FP蛋白、PD-1抗体单独使用 时均具有抗肿瘤的效果，两者联合使用时疗效更显著
(3)ATP
(4)E.coli-fp大肠杆菌为兼性厌氧生物，能适应肿瘤内部的低氧环境而存活；在缺氧条件下，大肠杆菌能通过无氧呼吸获取能量，还可利用肿瘤区 域丰富的代谢产物进行增殖基因工程改造的E.coli-fp可特异性富集在肿瘤低氧区域，并大量表达FP蛋 白；FP蛋白能结合并消耗肿瘤细胞的ATP，切断肿瘤细胞的能量供给，最终使肿瘤细胞因能量匮乏而凋亡，实现靶向抗肿瘤效果
【详解】（1）DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，His标签可被抗体识别，便于重组质粒的筛选。
（2）结合图2曲线分析：和对照组相比，PD-1抗体组、FP蛋白组的肿瘤体积都更小，说明FP蛋白、PD-1抗体单独使用时均具有抗肿瘤的效果，两者联合使用时疗效更显著。
（3）分析图3：加入FP蛋白后，ATP的峰值消失，只产生AMP的峰值，说明FP可以催化ATP分解；而GTP加入FP后无变化，因此FP的反应底物是ATP。
（4）只有工程菌E.coli−fp含有His标签序列，能被His标签抗体检测到，因此出现阳性杂交信号的组1是E.coli−fp。
肿瘤因快速增殖内部形成缺氧环境，大肠杆菌为兼性厌氧菌，可适应缺氧的肿瘤微环境完成生长增殖；能适应肿瘤内部的低氧环境而存活；在缺氧条件下，大肠杆菌能通过无氧呼吸获取能量，还可利用肿瘤区 域丰富的代谢产物进行增殖。
结合前文结论，基因工程改造的E.coli-力可特异性富集在肿瘤低氧区域，并大量表达FP蛋 白；FP蛋白能结合并消耗肿瘤细胞的ATP，切断肿瘤细胞的能量供给，最终使肿瘤细胞因能量匮乏而凋亡，实现靶 向抗肿瘤效果。
