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1. 人参皂苷Rh2是人参中重要的活性组分之一，具有抗肿瘤和免疫调节等功能。我国科研人员以酵母菌为受体细胞，经改造获得Rh2前体物质A高产的L菌株。科研人员对其继续进行基因工程改造，以期获得人参皂苷Rh。高产的细胞工厂菌株。
(1) 相比于植物细胞，选择酵母菌作为受体细胞的主要优势是（答出2点即可）。
(2) 前体物质A可依次经过P酶和N酶转化为人参皂苷Rh2。科研人员通过方法获得大量P和N基因片段，然后再用限制酶和酶处理，将他们连接形成重组DNA片段。科研人员将基因编辑质粒、引导序列质粒和重组DNA片段导入L菌。据图分析，为初步筛选得到成功转入两种质粒的受体菌，需要用的培养基。再通过分子水平技术确定重组DNA片段整合到L菌染色体上。
(3) 科研人员筛选得到成功转化的R菌株，将其与L菌株置于相同条件下培养，发酵一段时间后检测有效物质的含量，结果如下图。据图分析，R菌株能产生。
(4) 结合上述研究，在此基础上进一步提升R菌株生产能力的可行方案是。
【考点】
PCR技术的基本操作和应用; 基因工程的操作程序（详细）;
【答案】

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1. 非洲猪瘟病毒（ASFV）可感染家猪及野猪，病死率高达100%。抗原蛋白的选择和单克隆抗体的制备是相关疫苗研发的基础。CP312R是ASFV中最具免疫原性的蛋白之一。我国学者利用基因工程和细胞融合技术，成功制备了CP312R蛋白和相应单克隆抗体。

请回答：

(1) 获取目的基因。通过访问互联网，检索获得CP312R蛋白基因序列，采用法合成目的基因。
(2) 设计引物与扩增目的基因。

根据目的基因序列，设计和合成引物。据下表分析，引物1、引物2上分别添加了、限制酶识别序列。

限制酶及识别序列

引物名称及序列（5'+3'）

EcoRI

5'GAATTC3'

引物1：CTAGTCTAGAATGACTACCCACATCTTCCACCCTG

PstI

5'CTGCAG3'

引物2：AAACTGCAGTTAGTGGTGATGGTGGT

GGTGGTGGTGAGCGATAGCGATTTG

XbaI

5'TCTAGA3'

PCR扩增时，应选耐高温的聚合酶。

A．以DNA为模板的RNA                    B．以RNA为模板的RNA

C．以DNA为模板的DNA                    D．以RNA为模板的DNA
(3) 重组质粒的构建与鉴定。

经两种限制酶切割后的目的基因和质粒在DNA连接酶的作用下通过键连接起来，能正确表示这个过程的图像是（填写序号）。

重组质粒经双酶切、电泳分离后，若电泳结果出现个条带表明重组质粒构建成功。电泳时，琼脂糖凝胶作为介质起到的作用，起到电泳指示剂的作用。若电泳时指示剂过早迁移出凝胶，下列调整措施合理有哪些?。

A．调整电泳的时间                           

B．调整指示剂上样量

C．调整加样孔朝向正极                    

D．调整电泳仪电压和温度

E．调整凝胶中琼脂糖的浓度
(4) CP312R蛋白与单克隆抗体的制备。

利用基因工程制备的CP312R蛋白作为，刺激小鼠使其发生免疫反应；诱导从小鼠脾脏分离的与骨髓瘤细胞融合；融合得到的杂交瘤细胞必需经过和，才能获得足够数量的能产生所需抗体的杂交瘤细胞。与体外培养获得单克隆抗体相比，从小鼠腹水中提取单抗的优点是。（答出2点即可）
综合题 困难
2. 人们所需要的大部分核酸的碱基对数量远远超过DNA合成仪可以合成的最长核酸链的碱基对数量，而这种大片段基因的人工合成则可以利用重叠延伸PCR的方法（合成过程如图所示）。据图分析回答下列问题。

(1) 利用重叠延伸PCR人工合成大片段基因，首先需要设计n条单链寡核苷酸片段作为引物（如图中P1~P15），合成这些引物的前提是已知。根据图示分析，相邻近的每2条引物之间均有15~25bp的序列，若第1轮循环需要加入引物P6~P9 ， 请在下图中标注出每个引物的位置。
(2) 第1轮循环（填“需要”或“不需要”）添加模板；第2轮循环选择Px和Py分别对应引物。图示多轮循环（填“能”或“不能”）在同一个PCR体系中完成，原因是。
(3) 利用重叠延伸PCR人工合成大片段基因相对于普通PCR还需要用到酶；结合上述内容分析利用该技术合成基因的优势有。
综合题 普通
3.  下图1是QuickChange定点突变技术及副反应的示意图，其中的F和R代表引物，其上含有突变的碱基序列。请回答下列问题。

(1) 图中PCR反应体系进行时，除需要加入引物F和引物R、原始质粒、缓冲液外，还需加入的物质有。
(2) 已知DpnI酶是一种限制酶，能特异性识别腺嘌呤甲基化的GATC序列。由图可知，在原始质粒上有（选填“0”“1”或“很多”）个DpnI酶的切割位点。为成功获得带缺刻突变质粒，应对来自大肠杆菌的原始质粒进行的处理是。
(3) 图中的DH5a细胞是处于的大肠杆菌，对带缺刻突变质粒进行修复时需要添加酶。图中副反应发生的原因是新链退火时，两条新链互补配对，互为复制的，扩增出非目的片段。该技术除了图示副反应外，还存在的不足是。
(4) 研究人员对QuickChange定点突变技术进行了改进，在两个PCR体系中分别加入单引物F或R，具体过程下图2。

①单引物PCR1过程中，假设原始质粒有n个，每循环一次产生个双链DNA，循环30次需要个引物F。

②与QuickChange定点突变技术相比，单引物PCR除了能解决第（3）问中的不足，还存在的优点是
综合题 困难