百师联盟 2023届高三开年摸底联考 全国卷语文答案

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25.(9分)定点诱变技术是近年来生物工程研究中发展迅速的一个领域。通过定点诱变可以在体外改造目的DNA分子，进而研究基因的表达以及蛋白质的结构与功能之间的关系。经典的大引物PCR定点诱变技术成为基于PCR的定点诱变技术中应用最普遍的方法，操作过程如图1。研究者欲改造某基因并将其导入大肠杆菌的质粒中保存，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LαcZ基因及一些酶切位点，结构如图2。回答下列问题：引物15PCRI目的基因改良基因诱变引物·CCGG限制酶识别序列及切割位点CTAG大引物Sma I XmaIBRII AGATCTBglINhe I GCTAGCPCR23目的基因LacZNhe ISma I CCCGGG引物2①基因●大引物②Xma I CCCGGG氨苄青霉素抗性基因LacZ基因编码产生的酶能分改良基因解鄂半乳糖苷，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则大引物伽CR法定点诱变（圆点为突变位点）菌落为白色1复制原点2(1)利用大引物PCR进行定点诱变需要进行两轮PCR(PCR1和PCR2),在PCR1中，至少需要个循环才能获得相应的大引物模板。在P℃R2中，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的(填“①”或“②”)。(2)为实现质粒和改良基因的高效连接，选用限制酶XmaI而不选用限制酶SaI的原因是。为将改良基因构建在质粒上，还需要等酶。(3)在构建改良基因表达载体时，有的质粒含有改良基因，有的质粒为空白质粒，将含上述元件的溶液加入到大肠杆菌菌液中，适宜温度下培养一段时间后，再将菌液涂布在含的平板上，含有重组质粒的菌落将呈(填“蓝”或“白”)色。【答案】(9分，除标注外，每空2分)(1)2(1分)②(1分)(2)SmaI的酶切末端为平末端，无法与改良基因上的黏性末端连接BglⅡ、DNA连接酶(3)氨苄青霉素和B半乳糖苷白(1分)【解析】(1)由图可知，大引物的两条链均带有突变位，点，进行第一轮循环，得到一个不含突变位，点的DNA,一个有一条链含有突变位点的DNA,进行第二轮循环，即可得到三个不含突变位点的DNA和一个两条链均含突变位点的DNA,即大引物；从大引物和目的基因的结合位，点分析，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的②。(2)限制酶SaI的酶切末端为平末端，无法与改良基因上的黏性末端连接；由酶切位，点分析，除使用限制酶XmaI外，还需使用限制酶BglⅡ切出相应黏性末端与改良基因CTAG一侧进行配对。(3)因此为了筛选成功导入质粒的大肠杆菌并同时鉴别转入重组质粒的大肠杆菌，将上述元件的溶液加入到大肠杆菌菌液中，适宜温度下培养一段时间后，再将菌液涂布在含氨苄青霉素和阝半乳糖苷的平板上。重组质粒和空白质粒上均含有氨苄青霉素的抗性基因，且LcZ基因编码的酶能分解B半乳糖苷，产生蓝色物质，所以应加入B半乳糖苷进行检测质粒上是否含有改良基因；由于重组质粒的LcZ基因在重组过程中被切断，不能编码相应的酶分解阝半乳糖苷，菌落表现为白色，导入空质粒的大肠杆菌菌落表现为蓝色。

24.(10分)甜柿的自然脱涩与乙醛代谢关键酶基因(PDC)密切相关，推测涩味程度可能与PDC基因的表达情况有关。为筛选PDC基因的调控蛋白，科研人员构建了质粒A和质粒G(如图1、图2所示)，利用酵母菌进行了相关实验探究。限制酶切割位点融合蛋白尿嘧啶合AD基因启动子待金担子素抗3蛋AD蛋白质粒A性基因（无质粒GAD基因转录→基因启动因子)2◇◇◇IAD基因终止子PDC基因金担子素启动子区段注：金担子素是一种抗真菌药物抗性基因23(1)启动子位于基因首端，是的位点，启动子区域还存在着许多调控蛋白的结合位点，可影响基因的转录水平。PDC基因的启动子序列未知，为获得大量该基因启动子所在片段，可利用限制酶将基因组DNA进行酶切，然后在的作用下将已知序列信息的接头片段连接在PDC基因的上游，根据接头片段和PDC基因编码序列设计引物进行(2)利用质粒A构建含有PDC基因启动子片段的重组质粒并导入代谢缺陷型酵母菌，用不含的培养基可筛选出成功转化的酵母菌Y1H。质粒G上的AD基因表达出的AD蛋白与启动子足够靠近时，能够激活后续基因转录，因此需获得待测蛋白与AD蛋白的融合蛋白用于后续筛选。科研人员从甜柿中提取RNA,将逆转录形成的各种与质粒G连接后导入酵母菌，此时应选择质粒G中的位点(填序号1~5)作为cDNA的插入位点，最终获得携带不同cDNA片段的酵母菌群Y187。(3)重组酵母菌Y187与Y1H能够进行接合生殖，形成的接合子含有两种酵母菌质粒上的所有基因。若接合子能在含有金担子素的培养基中生存，则推测待测蛋白是PDC基因的调控蛋白，请结合图3阐述作出该推测的理由：(4)筛选出PDC基因的调控蛋白后，为满足生产需要对其进行改良，这种技术属于工程，该工程的起点是【答案】(10分，除标注外，每空1分)(1)RNA聚合酶识别和结合DNA连接酶PCR扩增(2)尿嘧啶cDNA2(3)接合子中待测蛋白与AD蛋白形成了融合蛋白，若待测蛋白是PDC基因的调控蛋白，就能与PDC基因启动子结合，AD蛋白也能靠近PDC基因启动子并激活金担子素抗性基因的表达，使酵母菌表现出金担子素抗性(2分)(4)蛋白质预期蛋白质的功能【解析】(I)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位，点，直接决定转录起始。限制酶切割后需要在DNA连接酶的作用下连接；已知接头片段连接在PDC基因的上游，且已知序列信息，则可以根据接头片段与PDC基因编码序列设计引物进行PCR扩增。(2)由质粒A的图谱可知带有选择功能的基因片段有尿嘧啶合成基因、金担子素抗性基因两种，但是金担子素抗性基因无法启动，所以选择尿嘧啶合成基因作为选择依据，则在选择培养基配制时不加尿嘧啶。从甜柿中提取的RNA可以通过逆转录形成各种cDNA,将各种cDNA片段与质粒G连接后导入酵母菌，插入时不能破坏其他蛋白质基因的表达，而且需要插入到启动子和终止子之间才能保证表达，因此选择2作为CDNA的插入位，点。(3)依据题千，重组酵母菌Y187与Y1H形成的接合子应同时含有质粒A、质粒G,质粒A为含有PDC基因、金担子素抗性基因的质粒；质粒G为可正常表达AD蛋白、待测蛋白的质粒，接合子中待测蛋白与AD蛋白形成了融合蛋白，若待测蛋白是PDC基因的调控蛋白，就能与PDC基因启动子结合，则融合蛋白携带的AD蛋白靠近PDC基因启动子，激活PDC基因的转录，并激活金担子素抗性基因的表达，使酵母菌表现出金担子素抗性。(4)筛选出PDC基因的调控蛋白后，为满足生产需要对其进行改良，这种技术属于蛋白质工程，蛋白质工程的设计流程为预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找出并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，所以起点是预期蛋白质功能。