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高中生物学
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综合题
1.
(2024高二下·福州期末)
人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓,是心梗和脑血栓的急救药。然而,为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA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突变基因,可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。下图是通过重叠延伸 PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLY11构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图(图中重叠延伸PCR过程中引物a,b用来扩增突变位点的上游DNA序列,引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列)。请回答下列问题。
(1) 科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于
范畴。该工程的基础是
。
(2) 获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是
(选择正确编号并排序)。
①t-PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t-PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
(3) 已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相应的基因模板链(图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA,丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸 PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基,引物b中该突变位点的碱基是
,引物c中该突变位点的碱基是
。
(4) 据图可知,PCR3时,需要的引物是
,引物的作用是
。若扩增图中序列时引物选择正确,PCR操作过程没有问题,但对产物进行电泳时,发现除了目标序列外还有很多非特异性条带,请分析出现此情况的原因
。
(5) 若获得的t-PA 突变基因如图所示,那么质粒pCLY11需用限制酶
切开,才能与t-PA突变基因高效连接。
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