压轴题05 生物技术与工程-2023年高考生物压轴题专项训练（新高考专用）

压轴题05 生物技术与工程 生物技术是高考中的重要板块，包括基因工程、细胞工程以及发酵工程、PCR技术应用广泛,可用于新冠病毒的核酸检测等基本内容,是近几年高考试题的命题热点,在考试中经常会与细胞代谢、基因等进行综合考查，难度从简单到困难都有所涉及，需要考生在复习中认真对待。 1. （2022•山东卷）某种类型的白血病由蛋白引发，蛋白可使被蛋白酶识别并降解，药物可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白和。是缺失特定氨基酸序列的，是一种短肽，连接在或的氨基端，使融合蛋白能与含有抗体的介质结合，但不影响或的功能。 （1）为构建重组载体，需先设计引物，通过特异性扩增基因。用于扩增基因的引物需满足的条件是_________。为使产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的_________（填“端”或“端”）。 （2）扩增得到的基因经酶切连接插入载体后，与编码的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“”为基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的序列正确，翻译出的融合蛋白中的氨基酸序列正确，但基因对应的氨基酸序列与不同。据图甲分析，出现该问题的原因是_________。修改扩增基因时使用的带有Ⅰ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是_________。 （3）融合蛋白表达成功后，将、、药物和按照图乙中的组合方式分成组。各组样品混匀后分别流经含抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用抗体检测，检测结果如图丙所示。已知和不能降解，由① ② ③ 组结果的差异推测，药物的作用是_________；由② ④ 组或③ ⑤ 组的差异推测，中缺失的特定序列的作用是_________。 （4）根据以上结果推测，药物治疗该病的机理是_________。 【答案】 （1）【答案】两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补配对；5'端 【解析】引物是能够与母链特定的碱基序列互补配对的单链核酸片段，由于扩增目的基因时有两条模板链，设计引物时，两种引物要分别与两条模板链端的碱基序列互补。聚合酶延伸时，将脱氧核苷酸加到引物的端，为了不破坏目的基因，该限制酶识别序列应添加在引物的端。 （2）【答案】在转录得到的序列中，Ⅰ识别序列的后两个碱基与基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致翻译时核糖体读取的密码子顺序发生改变，从而使翻译出的氨基酸序列改变；在Ⅰ识别序列前后增加碱基，使融合基因中基因的碱基数目加上基因的碱基数为的倍数，从而保证翻译时基因转录出的也能被正确读取 【解析】根据题意，融合基因转录出的序列正确，翻译出的融合蛋白中的氨基酸序列正确，但基因对应的氨基酸序列与不同，说明翻译基因相应的序列时出错。由图甲分析可知，在转录得到的序列（与编码链序列一致）中，Ⅰ识别序列的后两个碱基与基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致翻译时核糖体读取的密码子顺序发生改变，从而使翻译出的氨基酸序列改变。要解决这个问题，可以在扩增时在Ⅰ识别序列前后增加碱基，使融合基因中基因的碱基数目加上基因的碱基数为的倍数，从而保证翻译时基因转录出的也能被正确读取。 （3）【答案】促进与的结合；中缺失的特定序列是与结合的关键序列 【解析】根据图乙分析可知，① 组仅添加，用抗体检测，不出现杂交带；② 组添加和，检测出现杂交带；③ 组添加C、药物和，杂交带更加明显，说明药物的作用是促进与的结合。② ④ 组未添加药物，两组的差异在于添加或；③ ⑤ 组添加了药物，两组的差异也在于添加或；结合图丙可知，② ③ 组使用，出现杂交带；④ ⑤ 组使用，不出现杂交带，据此推测中缺失的特定序列是与结合的关键序列。 （4）【答案】药物促进与的结合，从而促进蛋白被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的 【解析】根据（3）的分析推测，药物促进与的结合，从而促进蛋白被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。 2. （2022•辽宁卷）某抗膜蛋白治疗性抗体药物研发过程中，需要表达蛋白胞外段，制备相应的单克隆抗体，增加其对蛋白胞外段特异性结合的能力。 Ⅰ．蛋白胞外段抗原制备，流程如图所示： Ⅱ．蛋白胞外段单克隆抗体制备，流程如图所示： （1）构建重组慢病毒质粒时，选用氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，目的是_________。用脂质体将重组慢病毒质粒与辅助质粒导入病毒包装细胞，质粒被包在脂质体 _________（填“双分子层中”或“两层磷脂分子之间”）。 （2）质粒在包装细胞内组装出由_________组成的慢病毒，用慢病毒感染海拉细胞进而表达并分离、纯化蛋白胞外段。 （3）用蛋白胞外段作为抗原对小鼠进行免疫后，取小鼠脾组织用_________酶处理，制成细胞悬液，置于含有混合气体的_____