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高考生物真题专项解析—转基因生物，从基因工程中溯源考向一基因工程【母题来源】2022年全国乙卷【母题题文】(2022·全国·高考真题)新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。
回答下列问题。
(1)新冠病毒是一种RNA病毒，检测新冠病毒RNA(核酸检测)可以采取RT-PCR法。
这种方法的基本原理是先以病毒RNA为模板合成cDNA，这一过程需要的酶是______，再通过PCR技术扩增相应的DNA片段。
根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。
(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR引物时必须依据新冠病毒RNA 中的______来进行。
PCR过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是______。
(3)某人同时进行了新冠病毒核酸检测和抗体检测(检测体内是否有新冠病毒抗体)，若核酸检测结果为阴性而抗体检测结果为阳性，说明______(答出1种情况即可)；若核酸检测和抗体检测结果均为阳性，说明______。
(4)常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。
已知某种病毒的特异性蛋白S(具有抗原性)的编码序列(目的基因)。
为了制备蛋白疫苗，可以通过基因工程技术获得大量蛋白S。
基因工程的基本操作流程是______。
[答案](1)逆转录酶##反转录酶(2) 特异性核苷酸序列退火##复性(3) 曾感染新冠病毒，已康复已感染新冠病毒，是患者(4)获取S蛋白基因→构建S蛋白基因与运载体的表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定(检测受体能否产生S蛋白)【试题解析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；过程：①高温变性：DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开)；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
(1)分析题意可知，新冠病毒的遗传物质是RNA，而RT-PCR法需要先得到cDNA，由RNA 到DNA的过程属于逆转录过程，逆转录过程需要的酶是逆转录酶(反转录酶)。
基因工程原理复习题思考题5、简单叙述同尾酶和同裂酶的差别。
同尾酶：来源不同，识别的序列不同，但能切出相同的粘性末端，连接后不能被相关的酶同时切割。
同裂酶：识别序列相同，切割位点有些相同，有些不同。
分完全同裂酶和不完全同裂酶（PS：完全同裂酶：识别位点和切点完全相同。
不完全同裂酶：识别位点相同，但切点不同。
）6、连接酶主要有哪些类型？有何异同点？影响连接酶连接效果的因素主要有哪些？类型：DNA连接酶和RNA连接酶异同点：相同点：都能以DNA为模板，从5'向3'进行核苷酸或脱氧核苷酸的聚合反应。
不同点：DNA聚合酶识别脱氧核糖核苷酸，在DNA复制中起作用；而RNA聚合酶聚合的是核糖核苷酸，在转录中起作用。
7、试分析提高平端DNA连接效率的可能方法。
（传说中的网上答案）1、低温下长时间的连接效率比室温下短时间连接的好。
2、在体系中加一点切载体的酶，只要连接后原来的酶切位点消失。
这样可避免载体自连，应该可以大大提高平端连接的效率。
3、足够多的载体和插入片段是最重要的。
4、平端的连接对于离子浓度很敏感5、尽可能缩小连接反应的体积6、建议放在四度冰箱连接两天效率更高比14度好8、基因工程中常用的DNA聚合酶主要有哪些？1）大肠杆菌DNA聚合酶2）Klenow fragment3）T7 DNA聚合酶4）T4 DNA聚合酶5）修饰过的T7 DNA聚合酶6）逆转录酶7）Taq DNA聚合酶第四章基因克隆的载体系统1、作为基因工程载体，其应具备哪些条件？具有针对受体细胞的亲缘性或亲和性（可转移性）；具有合适的筛选标记；具有较高的外源DNA的载装能力；具有多克隆位点（MCS）；具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点。
3、载体的类型主要有哪些？在基因工程操作中如何选择载体？基因工程中常用的载体(vector)主要包括质粒(plasmid)、噬菌体(phage)和病毒(virus)三大类。
这些载体均需经人工构建，除去致病基因，并赋予一些新的功能，如有利于进行筛选的标志基因、单一的限制酶切点等。
Chaperone Competent Cells BL21系列使 用 说 明 书TaKaRa Code : D9120-9125制品说明 Chaperone Competent Cells BL21 Set 是由分别转化一种伴侣蛋白质粒（Chaperone Plasmid Set (TaKaRa Code：D3340)）的E.coliBL21制成的感受态细胞。
可直接转化靶蛋白表达质粒。
E.coli BL21来源于B 株，为Lon 蛋白水解酶、omp T 外膜蛋白水解酶缺陷型，因此,表达的外源蛋白在该体系中有更高的稳定性，常用于表达外源蛋白。
然而，在E.coli 中表达的外源蛋白常常会发生各种问题，例如，形成不溶的包涵体（Inclusion bodies）等。
原因大多是表达的蛋白质没有进行正确的折叠。
本制品中含有五种类型的质粒(pG-KJE8、pGro7、pKJE7、pG-Tf2、pTf16)，每一种质粒都是能有效表达一组协同作用、共同参与蛋白折叠的被称作“Chaperone team”的分子伴侣。
靶蛋白与其中一种“Chaperone team”共同表达，便可增加可溶性蛋白质的回收比率，而用通常方法，由于包涵体的形成，这些表达蛋白质常常是不可回收的。
当进行靶蛋白与“Chaperone team”共表达实验时，通常需要三步：1. 用伴侣蛋白质粒转化宿主E.coli ；2. 用转化体制备感受态细胞；3. 靶蛋白表达质粒转化感受态细胞。
如果使用本产品，只需一步转化就可构建靶蛋白与“Chaperone team”的共表达体系，因为使用的E.coli BL21感受态细胞已转化有一种伴侣蛋白质粒。
Chaperone Competent Cells BL21有五种类型，非常适合于表达外源蛋白。
但该产品不适合于启动子为T7的蛋白质表达体系：如pET系列，因为作为宿主E.coli BL21株不表达T7 RNA 聚合酶。
各种感受态细胞的区别、用途和特征Xl1-Blue菌株基因型：endA1 gyrA96(nalR) thi-1 recA1 relA1 lac glnV44 F‘[Tn10 proAB+ lacIq Δ(lacZ)M15] hsdR17(rK- mK+)。
特点：具有卡那抗性、四环素抗性和氯霉素抗性。
用途：分子克隆和质粒提取。
BL21(DE3)菌株基因型：F–ompT gal dcm lon hsdSB(rB- mB-) λ(DE3 [lacI lacUV5-T7 gene 1 ind1 sam7 nin5])。
特点：该菌株用于以T7 RNA聚合酶为表达系统的高效外源基因的蛋白表达宿主。
T7噬菌体RNA聚合酶基因的表达受控于λ噬菌体DE3区的lacUV5启动子，该区整合于BL21的染色体上。
该菌适合于非毒性蛋白的表达。
用途：蛋白质表达。
[生物秀-专心做生物BL21(DE3)ply菌株基因型：F- ompT gal dcm lon hsdSB(rB- mB-) λ(DE3) pLysS(cmR)。
特点：该菌株带有pLysS，具有氯霉素抗性。
此质粒还有表达T7溶菌酶的基因，T7溶菌酶能够降低目的基因的背景表达水平，但不干扰IPTG诱导的表达。
适合于毒性蛋白和非毒性蛋白的表达。
用途：蛋白质表达Competent E. coliFull Product Description BL21 Star™ E. coli strains are high-performance BL21 hosts designed for improving protein yield in a T7 promoter-based expression system. Because T7 RNA polymerase synthesizes mRNA more rapidly thanE. coli RNA polymerases, transcription from the T7 promoter is uncoupled to translation in E. coli. This results in mRNA transcripts unprotected by ribosomes, which are then subject to enzymatic degradationby endogenous RNases (1). The reduced level of transcripts in the cell often leads to greatly reduced levels of protein yield (Figure1). The BL21 Star™ strains contain a mutation in the gene encodingRNaseE (rne131), which is one of the major sources of this mR NA degradation (2). BL21 Star™ cells significantly improve the stability of mRNA transcripts and increase protein expression yield from T7 promoter-based vectors (3) (Figure 2).BL21 Star™(DE3) is ideal for expressing proteins that are non-toxic to E. coli.BL21 Star™(DE3)pLysS offers lower basal-level expression of heterologous genes than BL21 Star™(DE3). It is designed for expressing proteins that are slightly growth inhibitive to E. coli.1DH5α菌株基因型：F- endA1 glnV44 thi-1 recA1 relA1 gyrA96 deoR nupG Φ80dlacZΔM15 Δ(lacZYA-argF)U169, hsdR17(rK-, λ–特点：一种常用于质粒克隆的菌株。
第一章绪论1、生物技术的定义：指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础学科的科学原理，采用先进工程技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。
2、生物技术的种类：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程。
34猛。
基因工程和细胞工程看作生物工程的上游处理技术，将发酵工程和酶工程看作生物工程的下游处理技术。
基因工程、细胞工程和发酵工程中所需的酶往往是通过酶工程来获得的。
5、传统生物技术主要是指通过微生物的初级发酵来生产产品的技术。
现代生物技术是以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志的，与信息技术、新材料科学并列为当今三大前沿科学。
6、现代生物技术的发展：（1）1944年，Avery等人通过实验证明了DNA是遗传物质；（2）1953年，Watson和Crick发现了DNA双螺旋结构，并阐明了DNA半保留复制机制，从而奠定了现代分子生物学的基础，开辟了分子生物学研究的新纪元；（3）1961年，Nirenberg等破译了遗传密码，揭开了DNA编码的遗传信息表达为蛋白质的秘密；（4）1972年，Berg首先实现了DNA体外重组技术，它标志着生物技术的核心技术——基因工程技术的开始。
（5）1975年，Kohler和Milstein建立了单克隆抗体技术；（6）1976年，DNA测序技术诞生；（7）1988年，PCR（polymerase chain reaction DNA多聚酶链式反应）方法问世；（8）1997年，英国培养出第一只体细胞克隆绵羊多莉。
7、人类基因组计划（HGP）1990年启动，共计六个国家16个基因组中心参与。
中国承担3号染色体约3000万bp的测序，约占整个计划的1%。
“读出”——碱基测序(2000年6月)，“读懂”——基因的功能。
（1）人类基因组：指人体DNA分子所携带的全部遗传信息（2）什么是“人类基因组计划”？、“人类基因组计划”的意义是有哪些？人类基因组计划：基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。
