2023届高考生物二轮复习基因工程与蛋白质工程作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习基因工程与蛋白质工程作业含答案，共16页。
1．下列有关限制性内切核酸酶的叙述中错误的是( )
A．用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，4个磷酸二酯键断裂
B．－CATG↓－和－G↓GATCC－序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同
C．用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成重组质粒
D．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越小
【答案】D
【解析】用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，需要切开两个切口，断裂4个磷酸二酯键，A正确；－CATG↓－和－G↓GATCC－序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，B正确；用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶也可能形成重组质粒，C正确；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，D错误。
2．2015年诺贝尔化学奖颁给了研究DNA修复细胞机制的两位科学家，细胞通过DNA损伤修复可使DNA(基因)在复制过程中受到损伤的结构大部分得以恢复，如图为其中的一种方式——切除修复过程示意图。下列有关叙述不正确的是( )
A．图示过程的完成，可能需要多种酶的共同作用
B．图中二聚体的形成可能是物理、化学等因素的作用
C．该修复过程遵循碱基互补配对原则
D．对DNA(基因)的损伤修复，从生物变异角度看属于基因重组
【答案】D
【解析】图示过程的完成需要限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等的共同作用，A正确；二聚体的形成可能是受环境因素的影响，如物理、化学等因素，B正确；在两个胸腺嘧啶脱氧核苷酸封闭缺口的过程中利用了碱基互补配对原则，C正确；修复过程的变化不属于生物变异，D错误。
3．为提高大豆对磷元素的吸收能力，研究人员利用农杆菌转化法将水稻的耐低磷基因OsPTF转移到大豆植株中，下图为重组Ti质粒上TDNA的序列结构示意图。下列相关叙述不正确的是( )
A．以水稻RNA为模板通过逆转录及PCR扩增可获得大量OsPTF基因
B．RNA聚合酶与启动子1识别并结合后，启动抗除草剂基因的转录
C．可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织
D．用EcRⅠ、BamHⅠ双酶切重组Ti质粒后，经电泳分离可得到两条不同长度的带
【答案】B
【解析】以水稻RNA为模板通过逆转录可以合成cDNA，然后再以cDNA为模板利用PCR扩增可获得大量OsPTF基因，A正确；识图分析可知，抗除草剂基因位于启动子2的后面，因此RNA聚合酶与启动子2识别并结合后，启动抗除草剂基因的转录，B错误；由于图中TDNA的序列中含有目的基因和抗除草剂基因，故可通过含除草剂的选择培养基筛选含有目的基因的大豆愈伤组织，C正确；用EcRⅠ、BamHⅠ双酶切重组Ti质粒后，经电泳分离得到两条带，即含耐低磷基因OsPTF的片段和含除草剂基因的片段，D正确。
4．如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是( )
A．图中①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表DNA合成
B．因为蛋白质的高级结构十分复杂，所以蛋白质工程是一项难度很大的工程
C．蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计
D．从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的
【答案】C
【解析】图中①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表DNA合成，A正确；因为蛋白质的高级结构十分复杂，所以蛋白质工程是一项难度很大的工程，B正确；蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或修饰实现，C错误；从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的，D正确。
5．草甘膦是一种广泛应用的除草剂，将抗草甘膦基因转入油菜中，可使油菜抗草甘膦。在转基因油菜种植多年后，调查发现在公路边的野生油菜有80%含有抗草甘膦基因。下列叙述错误的是( )
A．80%的野生油菜体内出现抗草甘膦基因是人工选择的结果
B．抗草甘膦的油菜与野生油菜之间未产生生殖隔离
C．野生油菜体内的抗草甘膦基因主要源自转基因油菜的花粉
D．轮换使用不同作用机理的除草剂有利于减缓植物抗性的提高
【答案】A
【解析】80%的野生油菜体内出现抗草甘膦基因是转基因油菜和野生油菜发生了基因交流，这属于基因污染，是自然选择，不是人工选择，A错误；含抗草甘膦基因的野生油菜并不是新物种，因为它仍可以与油菜杂交，产生后代，没有出现生殖隔离，B正确；转基因油菜与野生油菜杂交(在转基因油菜作为父本，提供花粉的情况下)，会将抗草甘膦基因传递给野生油菜所产生的后代，C正确；大量使用单一除草剂会导致植物抗性的提高，轮换使用不同作用机理的除草剂有利于减缓植物抗性的提高，D正确。
6．荧光PCR法根据化学发光原理可以分为染料法和探针法。染料法中特殊染料本身不发光，但是当PCR扩增的时候，染料能够与DNA双链结合从而发光，如图1所示。探针法中除了引物外另外设置了一个探针，在探针的两端分别带上发光基团和淬灭基团，此时发光基团并不发光，但是当DNA通过引物合成的时候，探针被酶切降解释放出发光基团和淬灭基团，两种基团分开后产生荧光，如图2所示。下列说法错误的是( )
A．两种方法均可用于目标DNA的定量分析
B．与染料法相比，探针法的特异性更强
C．通过适当延长引物长度和降低复性温度可提高荧光PCR的特异性
D．用荧光PCR法检测人体是否感染新冠病毒前需要先进行逆转录
【答案】C
【解析】染料法中“染料能够与DNA双链结合从而发光”，探针法中“两种基团分开后产生荧光”，荧光强度和DNA含量成正相关，A正确；染料法中，染料不与单链DNA链结合，只要掺入DNA双链中就可以发光。探针法中，只有探针结合的片段上发生扩增才能发光，探针法的特异性更强，B正确；适当延长引物长度，和引物互补配对的特定DNA序列更长，能提高荧光PCR的特异性，降低复性温度，则引物和DNA序列更容易结合，可能发生错误配对，降低荧光PCR的特异性，C错误；新冠病毒的遗传物质是RNA，染料法和探针法都是检测DNA，检测人体是否感染新冠病毒前需要先进行逆转录，以病毒RNA为模板来合成DNA，D正确。
7．SV40病毒是一种感染猴细胞的病毒，其基因组DNA可以在寄主细胞中编码一种大T抗原，用免疫荧光反应，可以定位大T抗原蛋白在寄主细胞的存在位置。此抗原中含有一段氨基酸序列(NLS)。如表显示出NLS的作用。(Pr、Lys、Arg、Val、Thr分别代表5种氨基酸)
以下叙述错误的是( )
A．NLS可以引导T抗原蛋白进入寄主细胞的核内
B．碱基对的替换导致控制NLS的基因发生了突变
C．大T抗原蛋白的表达在寄主细胞的细胞核内发生
D．免疫荧光反应的原理是抗原—抗体杂交
【答案】C
【解析】由题干信息“NLS是大T抗原蛋白上的一段氨基酸序列，荧光可以定位大T抗原蛋白在寄主细胞的存在位置”，结合表格看出，NLS野生型的大T抗原蛋白在细胞核内存在，NLS突变型的大T抗原蛋白在细胞质内存在，推测NLS可以引导T抗原蛋白进入寄主细胞的核内，A正确；NLS野生型和NLS突变型的氨基酸序列中第三位氨基酸种类不同，氨基酸的数量不变，说明DNA中发生了碱基对的替换导致控制NLS的基因发生了基因突变，B正确；大T抗原蛋白基因的表达，包含转录和翻译，其中翻译过程在寄主细胞的核糖体上合成，不在细胞核内发生，C错误；用相应的抗体与大T抗原蛋白特异性结合，从而产生免疫荧光反应，此方法称为抗原—抗体杂交，D正确。
8．黄萎病是危害棉花种植的常见疾病，其病原菌主要为大丽轮枝菌和黑白轮枝菌。科学家通过基因工程技术将抗黄萎病基因D导入棉花，获得抗黄萎病棉花。图中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因，BclⅠ、HindⅢ和BamHⅠ为限制酶。请回答下列问题：
(1)利用PCR技术扩增基因D时，设计引物序列的主要依据是__________________________________________________。
(2)将目的基因D和Ti质粒连接构建重组质粒时，切割Ti质粒应选用的限制酶是____________，原因是______________________________________________；可利用含____________的培养基对导入重组质粒的农杆菌进行筛选。
(3)农杆菌能够感染棉花的愈伤组织细胞，与这些细胞可以分泌大量的__________有关。种植抗黄萎病棉花在环境保护方面的意义主要表现在________________________________________________。
【答案】(1)与D基因两端的部分核苷酸序列碱基互补配对
(2)HindⅢ和BamHⅠ 双酶切产生不同的黏性末端，防止自身环化和倒接，保证了目的基因准确插入到TDNA内部 氨苄青霉素
(3)酚类化合物 减少化学农药的用量，减少环境污染和对人类的危害，对保护环境有益
【解析】(1)设计引物序列的主要依据是与D基因两端的部分核苷酸序列碱基互补配对。
(2)为了保证目的基因能够插入到TDNA上，TDNA上没有BclⅠ的切点，所以不选BclⅠ，TDNA上有HindⅢ和BamHⅠ的切点，同时D基因两端也分别含有HindⅢ和BamHⅠ的切点，由于双酶切可产生不同的黏性末端，能防止自身环化和倒接，并保证目的基因准确插入到TDNA内部，故选择的限制酶为HindⅢ和BamHⅠ。四环素抗性基因被BamHⅠ破坏，质粒中的氨苄青霉素抗性基因能表达出相关氨苄青霉素抗性，因而可在培养基中加入氨苄青霉素，含有重组质粒的农杆菌能生存。
(3)农杆菌能够感染棉花的愈伤组织细胞，与这些细胞可以分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌有关。种植抗黄萎病棉花在环境保护方面的意义主要表现在减少化学农药的用量，减少环境污染和对人类的危害，对保护环境有益。
9．人体内的tPA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心肌梗死和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物tPA。
(1)研究人员采用PCR技术可以获得大量tPA基因，PCR的原理是____________________________。
(2)高质量的DNA模板是成功扩增目的基因的前提条件之一，在制备DNA模板时，可以用高温处理的方法去除其中的蛋白质，原因是____________________________________。
(3)研究表明，为心肌梗死患者注射大量tPA会诱发颅内出血，其原因在于tPA与纤维蛋白结合的特异性不高，若将tPA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血的副作用。据此，先对天然的tPA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良tPA蛋白。(注：如下图表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒，新霉素为抗生素。)请回答下列问题：
①以上制造出性能优异的改良tPA蛋白的过程被称为__________。已知人tPA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸的密码子为UCU，因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为__________。
②如图所示，需选用限制酶XmaⅠ和__________切开质粒pCLY11，才能与tPA改良基因高效连接。与单一酶酶切相比，本操作采用的双酶切方法的优点是____________________________。
③将连接好的DNA分子导入大肠杆菌，含tPA改良基因重组DNA分子的细胞应具有的性状是________。
A．新霉素抗性且呈蓝色
B．新霉素敏感且呈蓝色
C．新霉素抗性且呈白色
D．新霉素敏感且呈白色
【答案】(1)DNA半保留复制
(2)蛋白质在高温条件下会变性失活，而DNA虽然在高温时会变性，但在低温时又会复性
(3)蛋白质工程 AGA BglⅡ 防止质粒载体(和目的基因)自身环化 C
【解析】(1)PCR是指体外合成DNA的技术，其原理是DNA半保留复制。
(2)根据蛋白质在高温条件下会变性失活，而DNA虽然在高温时会变性，但在低温时又会复性的特征，在制备DNA模板时，可以用高温处理的方法去除其中的蛋白质，从而获得较纯净的DNA模板。
(3)①天然的tPA基因控制tPA蛋白的合成，改良tPA蛋白需要对天然的tPA基因进行序列改造，然后用改造的基因作为目的基因让其表达，从而实现对天然蛋白质的改造。题中性能优异的tPA蛋白的改良过程被称为蛋白质工程，已知人tPA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA，而丝氨酸的密码子为UCU，根据碱基互补配对原则可推测，改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为AGA。
②目的基因两端的黏性末端图中已经给出，观察各限制酶的识别序列可知，限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割产生的黏性末端能与目的基因的黏性末端碱基互补，要想把目的基因与质粒pCLY11(运载体)拼接起来需要得到相同的黏性末端，因此质粒pCLY11(运载体)也需要限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割；基因工程中最核心的一个环节为基因表达载体的构建，其目的是让目的基因在受体细胞中稳定存在并且遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用，这里用两种不同的限制酶切割质粒的目的是为了使其呈现两种不同的黏性末端分别与目的基因的两个黏性末端连接，这样可以保证目的基因和质粒的正向连接，同时也可避免目的基因和质粒的自身环化。
③结合图示可知，限制酶XmaⅠ和BglⅡ会破坏质粒pCLY11上的mlacZ，但不会破坏ner(新霉素抗性基因)，导入重组质粒的大肠杆菌具有新霉素抗性，但由于mlacZ基因被破坏，因而菌落呈现白色，而导入pCLY11质粒的大肠杆菌，既有新霉素抗性，且mlacZ基因也能正常表达，因而菌落呈现蓝色。当然这里作为受体细胞的大肠杆菌应该不具有pCLY11质粒，据此可将成功导入目的基因的大肠杆菌筛选出来。故选C。
B组(选择题为不定项)
1．下图是利用现代生物技术获取转基因羊的流程图，并利用PCR技术检测目的基因的转录水平来推断目的基因的表达情况。下列有关叙述正确的是( )
A．在转基因羊发育的不同时期提取的总mRNA不完全相同
B．图中A过程需要逆转录酶参与，获得的cDNA不含基因的启动子序列
C．利用目的基因cDNA与总cDNA的比值可以推测目的基因的转录水平
D．PCR扩增过程中需要用耐热的DNA聚合酶来合成与模板结合的引物
【答案】ABC
【解析】因为基因的选择性表达，故在转基因羊发育的不同时期提取的总mRNA不完全相同，A正确；图中A过程为逆转录，故需要逆转录酶参与，因为以RNA为模板，获得的cDNA不含基因的启动子序列，B正确；因为题中的cDNA是通过逆转录获得的，故用目的基因的cDNA与总cDNA的比值可以推测目的基因的转录水平，C正确；PCR扩增过程中，引物的合成不需要耐高温的DNA聚合酶，D错误。
2．大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中。利用上述原理可初步获得质粒DNA。下列关于质粒的粗提取和鉴定的分析正确的是( )
A．提取DNA时可加入酒精，使不溶于酒精的蛋白质等物质析出
B．将提取的DNA溶于NaCl溶液后，可用二苯胺试剂直接进行鉴定
C．用限制酶Ⅰ和Ⅱ分别处理提取的产物，电泳出现如图结果，说明未提取到质粒
D．溶菌酶能溶解大肠杆菌细胞壁，洗涤剂能瓦解其细胞膜，但对DNA没有影响
【答案】D
【解析】DNA不溶于酒精而蛋白质溶于酒精，A错误；DNA能溶于2 ml/L的NaCl溶液，这样可以去除DNA中的某些杂质，提取的DNA可用二苯胺试剂在沸水加热条件下生成蓝色，B错误；限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ处理提取的产物，只得到一条带，说明提取物是环状DNA，即提取物为质粒，C错误；溶菌酶能溶解大肠杆菌细胞壁，洗涤剂能瓦解其细胞膜，但对DNA没有影响，常用于使细胞破碎，D正确。
3．ACC合成酶是乙烯合成的关键酶，乙烯的合成会影响番茄的储藏和运输。如图为科学家利用ACC合成酶基因的反向连接构建载体，通过基因工程设计的耐储转基因番茄流程图。下列说法正确的是( )
A．引物的特异性是能够从番茄DNA中获取ACC合成酶基因的关键
B．反向连接的ACC合成酶基因合成的mRNA通过与正常的ACC合成酶基因的mRNA互补，限制了细胞内乙烯的合成
C．可以在培养基中加入氨苄青霉素和四环素，存活下来的细胞内则含有携带目的基因的质粒
D．设计双酶切处理目的基因及载体是为了更好地保证目的基因的反向连接
【答案】ABD
【解析】通过PCR技术获取ACC合成酶基因，必须有特异性的引物，A正确；反向连接的ACC合成酶基因合成的mRNA通过与正常的ACC合成酶基因的mRNA互补形成双链RNA，限制了细胞内乙烯的合成，B正确；由图示可知，基因表达载体构建时四环素抗性基因已被破坏，因此可以在培养基中加入氨苄青霉素，存活下来的细胞内则含有携带目的基因的质粒，C错误；设计双酶切处理目的基因及载体是为了更好地保证目的基因的反向连接，D正确。
4．下列有关蛋白质工程的叙述，正确的是( )
A．蛋白质工程是在分子水平上通过基因修饰或基因合成来完成的
B．蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程
C．蛋白质工程的途径是从预期蛋白质结构开始，进行氨基酸的增减或替换
D．蛋白质工程的最终目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，以满足人类的需求
【答案】ABD
【解析】蛋白质工程是在分子水平上通过基因修饰或基因合成来完成的，A正确；蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，B正确；蛋白质工程的途径是从预期蛋白质结构开始，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列，C错误；蛋白质工程的最终目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，以满足人类的需求，D正确。
5．科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系，过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．阶段Ⅰ、Ⅱ分别采用重组DNA技术、植物组织培养技术
B．可采用抗原—抗体杂交技术对耐盐基因的表达产物进行检测
C．水稻细胞内检测到耐盐基因的表达产物，并不能说明育种已成功
D．常采用显微注射法将目的基因导入水稻细胞
【答案】D
【解析】阶段Ⅰ表示将目的基因导入水稻细胞中，采用了重组DNA技术；阶段Ⅱ表示利用植物组织培养技术将水稻细胞培养成完整植株，采用了植物组织培养技术，A正确；耐盐基因表达产物是蛋白质，可用抗原—抗体杂交技术检测，B正确；水稻细胞内检测到耐盐基因表达产物，并不能说明育种已成功，还要进一步检测该转基因植物是否能够在盐碱地中生长，C正确；通常采用农杆菌转化法将目的基因导入水稻细胞，D错误。
6．如图是采用CRISPR技术对某生物基因进行编辑的过程，该过程中用到的sgRNA可指引内切核酸酶Cas9结合到特定的位点进行切割，下列叙述正确的是( )
A．基因定点编辑前需要设计与靶基因全部序列完全配对的sgRNA
B．图中sgRNA1的碱基序列和sgRNA2的碱基序列相同或互补
C．根据破坏B基因后生物体的功能变化，可推测B基因的功能
D．被编辑后的B基因能进行转录
【答案】CD
【解析】sgRNA可指引内切核酸酶Cas9结合到特定的切割位点，因此基因定点编辑前需要设计与被切割基因两端碱基序列配对的sgRNA，A错误；图中sgRNA1的碱基序列和sgRNA2的碱基序列结合的是不同的DNA区段，故二者一般情况下既不相同也不互补，B错误；通过破坏B基因后生物体的功能变化可推测B基因的功能，C正确；被编辑后的B基因能进行正常转录，D正确。
7．图1是利用两种不同生物技术将小鼠培育成大鼠的过程。图2中质粒是基因工程中常用的质粒pIJ702，其中tsr为硫链丝菌素抗性基因，mel是黑色素合成基因，其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落；而限制酶ClaⅠ、BglⅡ、PstⅠ、SacⅠ、SphⅠ在pIJ702上分别只有一处识别序列。
(1)图1中应用到的生物工程技术有______________________________________(写3个)。c分子称为______________，其上的生长激素基因表达产物几乎可以作用于丁鼠的所有细胞，主要原因是这些细胞膜上具有__________________。
(2)若大鼠甲和大鼠乙体内X染色体上均带有某种致病基因，则培育出的大鼠丙和大鼠丁携带致病基因的情况是________________________(不考虑基因突变)。
(3)用SacⅠ和SphⅠ同时切割大鼠生长激素基因和质粒pIJ702，获取的目的基因去置换pIJ702上0.4 kb的片段，构成重组质粒pZHZ8。上述两种质粒的限制酶酶切片段长度列在下表1中。由此判断目的基因的片段长度为________kb。参照表1数据，如果用PstⅠ和ClaⅠ同时酶切重组质粒pZHZ8，则两种酶可将pZHZ8切成____________个片段。
表1
(4)重组质粒pZHZ8上的标记基因是____________，在含硫链丝菌素固体培养基上培养后，筛选过程中要淘汰________菌落。
【答案】(1)核移植技术、转基因技术、胚胎移植技术、动物细胞培养技术 基因表达载体(重组DNA分子或重组质粒) 特异性的受体 (2)大鼠丙携带，丁不携带
(3)1.4 4
(4)tsr基因(硫链丝菌素抗性基因) 黑色的
【解析】(1)图1中，技术Ⅰ采用了核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术，技术Ⅱ采用了基因工程、动物细胞培养和胚胎移植等技术，因此图1中应用到的生物工程技术有核移植技术、转基因技术、胚胎移植技术、动物细胞培养技术等。c是构建好的基因表达载体(重组DNA分子或重组质粒)；生长激素基因表达产物为生长激素，几乎可以作用于丁鼠的所有细胞，主要原因是这些细胞膜上具有特异性的受体。
(2)大鼠丙的细胞核遗传物质都来自大鼠甲，因此其携带致病基因；大鼠丁只导入了大鼠乙的一个基因，因此不携带致病基因。
(3)质粒pIJ702的长度为5.7 kb，而重组质粒pZHZ8的长度为6.7 kb，又已知构建基因表达载体时，目的基因置换了pIJ702上0.4 kb的片段，由此判断目的基因的片段长度为6.7－5.7＋0.4＝1.4 kb。用ClaⅠ切割质粒pIJ702时只产生一种长度的DNA片段，但用该酶切割重组质粒pZHZ8时能产生两种长度的DNA片段，这说明目的基因中含有ClaⅠ的切割位点，同理目的基因中也含有PstⅠ的切割位点，即重组质粒pZHZ8中含有2个PstⅠ酶切位点，也含有2个ClaⅠ酶切位点。因此，用这两种酶同时酶切重组质粒pZHZ8时，可将pZHZ8切成4个片段。
(4)构建基因表达载体时，破坏了mel(黑色素合成基因)，但没有破坏tsr(硫链丝菌素抗性基因)，因此重组质粒pZHZ8上的标记基因是tsr基因(硫链丝菌素抗性基因)；由于mel(黑色素合成基因)被破坏，含有重组质粒的受体细胞不能表达产生黑色素，因此在含硫链丝菌素固体培养基上培养后，筛选过程中要淘汰黑色的菌落。
8．针对新冠病毒(SARSCV2)的重组蛋白疫苗、核酸疫苗(包括DNA疫苗和RNA疫苗)等疫苗已陆续研发问世。下图为其中一种疫苗的研发思路，图中①～⑦表示过程，质粒B中箭头表示NcⅠ、SphⅠ、NheⅠ、BamHⅠ的酶切位点(四种酶的识别序列详见下表)，标记基因SUC2控制合成蔗糖酶，使P型酵母菌能利用培养基中的蔗糖生存。
(1)图中①过程需要使用____________酶先得到cDNA，再使用PCR技术扩增得到S基因。
(2)为使③过程顺利进行，需使用限制酶____________切割质粒B。
(3)图中表示筛选的过程是____________(填编号)，为达到利用标记基因筛选的目的，普通的P型酵母菌应该满足的代谢特点是________________________。
(4)重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋白基因指导合成的S蛋白作为________，刺激机体产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是________(填“有”或“无”)SARSCV2感染史，理由是__________________________________________________________________。
(5)新型冠状病毒感染的常规检测方法是通过实时荧光PCR鉴定。实时荧光PCR扩增目的基因，需额外添加荧光标记探针(一小段单链DNA，可与目的基因中部序列特异性结合)。当探针完整时，不产生荧光。在PCR过程中，与目的基因结合的探针被耐高温的DNA聚合酶水解，R与Q分离后，R发出的荧光可被检测到(如图甲)，通过实时荧光PCR检测新型冠状病毒感染时，检测到的荧光强度变化如图乙。
①与指数增长期相比，线性增长期目的基因数量的增长率下降，原因有__________________________(答一点即可)。
②Ct值的含义：在PCR扩增过程中，每个反应管内的荧光信号达到设定的荧光阈值时所经历的扩增循环数。因此，当样本中初始模板越多时，Ct值就________。
③某新型冠状病毒核酸检测说明书标明，Ct≤37判定为阳性，Ct＞40或无Ct值判定为阴性。图乙所示新型冠状病毒核酸检测结果应判定为__________。
④阴性结果也不能排除新型冠状病毒感染。可能产生假阴性的因素有________。
a．取样太早，样本中病毒量少，达不到实时荧光PCR检测阈值
b．样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解
c．病毒发生变异
【答案】(1)逆转录
(2)NcⅠ、NheⅠ
(3)⑤ 不能利用蔗糖
(4)抗原 无 有SARSCV2感染史的志愿者血清中会存在一定量相应抗体，对试验结果产生干扰
(5)①耐高温的DNA聚合酶活性下降、引物浓度下降、原料浓度下降 ②越小 ③阳性 ④abc
【解析】(1)①是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化；体外扩增目的基因可采用PCR(聚合酶链式反应)技术。
(2)根据C分子的两端的碱基序列及黏性末端可知，③过程需要用限制酶NcⅠ、NheⅠ切割质粒B。常选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割，目的是防止S基因自身环化、防止S基因与运载体反向连接。
(3)图中表示筛选的过程是⑤(筛选含重组质粒的P型酵母菌)。标记基因SUC2控制合成蔗糖酶，使P型酵母菌能利用培养基中的蔗糖生存，因此筛选时普通的P型酵母菌不能利用蔗糖，而培养基中以蔗糖为唯一碳源。
(4)重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋白基因指导合成的S蛋白作为抗原，刺激机体产生特异性免疫过程，机体免疫系统产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足无SARSCV2感染史，即未感染过新冠病毒的志愿者，因为感染过新冠病毒的人体血清中含有一定量的相应抗体，对试验结果产生干扰。
(5)①线性增长期目的基因数量的增长率下降，有可能是底物浓度降低导致的，也有可能是耐高温的DNA聚合酶的活性缓慢下降、引物浓度下降、原料浓度下降等导致的。
②样本中初始模板越多时，达到设定的荧光阈值时所经历的扩增循环数就越小，Ct值就越小。
③据图2可知荧光阈值大概是36，新型冠状病毒核酸检测结果应判定为阳性。
④阴性结果也不能排除新型冠状病毒感染。可能产生假阴性的因素有：取样太早，样本中病毒量少，达不到实时荧光PCR检测阈值，样本被污染，RNA酶将病毒RNA降解；病毒发生变异，abc均正确。
NLS野
生型
PrPrLysLysLysArgLysVal
荧光在核内
NLS突
变型
PrPrThrLysLysArgLysVal
荧光在细胞质中
pIJ702
pZHZ8
BglⅡ
5.7 kb
6.7 kb
ClaⅠ
5.7 kb
2.2 kb，4.5 kb
PstⅠ
5.7 kb
1.6 kb，5.1 kb
限制酶
NcⅠ
SphⅠ
NheⅠ
BamHⅠ
识别序列和切割位点
C↓CATGG
GCATC↓C
G↓GATCC
G↓CTAGC