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限时练24赋予生物新的遗传特性的基因工程

(时间：40分钟分值：50分)

【精准强化】

重点1基因工程和蛋白质工程

1.(8分)(2024·广西南宁市摸底)镰状细胞贫血是一种常染色体隐性遗传病，由正常血红蛋白基因(HbA)突变为镰状细胞贫血基因(Hbs)引起，HbA和Hbs的某片段如图甲。对胎儿进行基因检测的主要原理是：用MstⅡ限制酶处理PCR扩增后的DNA；加热使被酶切的DNA片段解旋，用荧光标记的CTGACTCCT序列与其杂交；凝胶电泳分离。图乙是凝胶电泳后荧光出现的三种可能性。回答下列问题：

(1)(2分)图甲为基因HbA和Hbs的部分片段，据图可知，镰状细胞贫血是基因中发生________导致的。基因突变具有不定向性，可产生________基因。

(2)(2分)胎儿c的基因型为________，与胎儿c具有相同基因型的一对夫妇生下患镰状细胞贫血女儿的概率为________。

(3)(4分)基因治疗是治疗镰状细胞贫血最有效的方法，治疗时要构建含HbA的基因表达载体，构建基因表达载体首先需要用同一种限制酶切割HbA和质粒，目的是_____________________________________________________________，

再用DNA连接酶连接，DNA连接酶的主要功能是________________________。构建基因表达载体的目的是_______________________________________

_______________________________________________________________。

2.(12分)(2024·南京市调研)PSMA3是蛋白酶体的重要组成成分之一，与恶性肿瘤的发生和发展有密切关系。为探寻PSMA3与肝细胞癌(HCC)的关系，科研人员通过构建含人PSMA3基因的重组腺病毒(pAd/PSMA3)并开展了相关研究，以期为HCC早期诊断和治疗奠定基础。如图为重组腺病毒的构建流程，其中GFP为绿色荧光蛋白基因。请回答下列问题。

限制酶

识别序列和酶切位点

限制酶

识别序列和酶切位点

PacⅠ

TTAAT↓TAA

BclⅠ

T↓GATCA

PmeⅠ

GTTT↓AAAC

EcoRⅤ

GAT↓ATC

SalⅠ

G↓TCGAC

Sau3AⅠ

↓GATC

(1)(2分)过程①以提取的总RNA为模板，在__________酶的作用下获得PSMA3的cDNA，该cDNA与人体细胞核中PSMA3基因在结构上的区别是该cDNA没有____________________。

(2)(2分)为防止过程②中PSMA3基因与质粒1错误连接，可在PSMA3基因的上游引物和下游引物的5′端分别添加限制酶________________的识别序列。

(3)(4分)过程④为同源重组，该过程首先需要用核酸外切酶从线性化DNA分子一条链的末端按3′→5′的方向顺次水解若干个磷酸二酯键，其目的是形成________末端，再经________酶的作用形成重组腺病毒载体。

(4)(4分)过程⑥常用脂质体包裹DNA片段，目的是_______________________。

转染后，可通过荧光显微镜观察________基因的表达强度来初步筛选目标239A细胞。

重点2PCR技术及应用

3.(15分)(2024·衡阳八中质检)科学家用抗旱基因培育出了耐旱玉米新品系，为解决我国粮食问题做出了重要贡献。若测得某耐旱基因(mt1D)编码链首端到末端(其中一条链)的序列为5′—ATCTACGCGCTCATCCG…(省略3n个核苷酸序列)…CGCAGCAATGAGTAGCG—3′。下图1为构建重组质粒的过程示意图，BamHⅠ、BclⅠ、SmaⅠ、Sau3AⅠ为限制酶(四种酶的识别序列详见表)，箭头表示转录方向。回答下列问题。

限制酶

识别序列及切割位点(5′→3′)

BamHⅠ

G↓GATCC

BclⅠ

T↓GATCA

SmaⅠ

CCC↓GGG

Sau3AⅠ

↓GATC

Q1：5′—GGATCCCGCAGCAA—3′

Q2：5′—CCCGGGATCTACGC—3′

Q3：5′—TGATCCATCTACGC—3′

Q4：5′—TGATCACGCTACTC—3′

图2

(1)(4分)为获取更多mt1D基因，可采用PCR技术扩增，在反应体系中除加入引物、dNTP、缓冲液、Mg2＋外，还需要加入____________________。某同学设计了如下六种PCR引物，其中适合选用的一对引物是________(选填序号)

①5′—GACTACTCGCGCATCTA—3′

②5′—ATCTACGCGCTCATCCG—3′

③5′—GCGATGAGTAACGACGC—3′

④5′—CGC