北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
应用创新题组
应用 生物技术的研究与应用
1.(2020南京六校联合体一模,30 科研情境)乳腺炎和口蹄疫分别是由细菌和病毒引起
的危害奶牛养殖业的两种严重疾病。研究者利用生物技术培育出转乳铁蛋白肽(抗细菌)
和人干扰素(抗病毒)基因的双转基因奶牛品种。如图1为基因表达载体,图2为培育流程。
请据图回答问题:
图1
图2
图3
(1)构建基因表达载体时需要用到的工具酶是 。
(2)基因表达过程包括 ,图1中一般能同时表达的基因是
。新霉素抗性基因的作用是 。
(3)图2中研究者可利用 技术筛选出干扰素基因成功表达的胚胎进行移
植。
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(4)若利用PCR技术增加目的基因的数量,由图3可知,A、B、C、D四种单链DNA片段
中应选取 作为引物(DNA复制子链的延伸方向5'→3')。若该基因复制2次,则共
需要这两种引物各 个;PCR程序中“适温延伸”中的适温是 酶的最适
温度。
答案 (1)限制酶和DNA连接酶 (2)转录和翻译 干扰素基因和新霉素抗性基因 便
于筛选出含有目的基因的细胞 (3)抗原—抗体杂交 (4)B和C 3 Taq(热稳定的
DNA聚合)
解析 (1)构建基因表达载体时需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)基因表
达过程包括转录和翻译,据题图1可知,干扰素基因与新霉素抗性基因均位于相同的启动
子和终止子之间,可同时转录。新霉素抗性基因的作用是便于筛选出含有目的基因的细
胞。(3)牛乳铁蛋白肽基因在成年牛的乳腺中才能表达,人干扰素基因可在牛的全身细胞
表达,因此可利用抗原—抗体杂交技术筛选出干扰素基因成功表达的胚胎。(4)DNA复
制子链的方向为从5'到3',因此构建前利用PCR技术扩增目的基因时,A、B、C、D四种
单链DNA片段中应选取B和C作为引物。若该基因复制2次,则共需要这两种引物各3
个;PCR程序中“适温延伸”中的适温是Taq(热稳定的DNA聚合)酶的最适温度。
创新 基因诊断与基因组编辑
1.(2022届南通质检一,18 模型新)某科研团队运用CRISPR/Cas9基因编辑技术,蓄意逃
避监管,实施了人类胚胎基因编辑活动。该技术的原理是通过设计向导RNA中的识别
序列,引导核酸酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割(如图)。下列有关叙述正确的是
(多选)( )
A.向导RNA可在RNA聚合酶催化下,以核糖核苷酸为原料合成
B.向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对
C.Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的氢键
D.该技术由于存在脱靶等风险,可能会带来一系列安全及伦理问题
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答案 ABD 向导RNA可通过转录形成,该过程需要RNA聚合酶催化,且以核糖核苷酸
为原料,A正确;由题图可知向导RNA能识别目标DNA单链特定区域序列并与之进行碱
基互补配对,B正确;Cas9蛋白是一种核酸酶,其作用部位是DNA特定位点脱氧核苷酸之
间的磷酸二酯键,C错误;该技术由于存在脱靶等风险,可能会带来一系列安全及伦理问题,
D正确。
2.(2022届苏州期中,13 模型新)CRISPR/Cas13d技术是一项以向导RNA(gRNA)引导
Cas13d蛋白定向作用于靶向RNA的新兴技术。研究人员设计了若干个gRNA,分别靶
向新冠病毒RNA基因组的不同肽编码区,但不影响人体细胞的RNA,作用机理如图所示。
下列相关叙述错误的是( )
A.gRNA通过与靶向RNA碱基互补配对将Cas13d蛋白引导至特定位点
B.Cas13d蛋白能定向切开相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
C.与限制性内切核酸酶相比,Cas13d蛋白不具有特异性识别能力
D.该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方法
答案 B CRISPR/Cas13d技术是一项以向导RNA(gRNA)引导Cas13d蛋白定向作用于
靶向RNA的新兴技术,因此gRNA通过与靶向RNA碱基互补配对将Cas13d蛋白引导至
特定位点,Cas13d蛋白能定向切开相邻两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键,且与限制性内
切核酸酶相比,Cas13d蛋白不具有特异性识别能力,A、C正确,B错误;向导RNA可定向
作用于靶向RNA,因此该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方
法,D正确。
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