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1. 水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：
(1) 蛋白质工程流程如图所示，物质a是，物质b是。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是。

(2) 蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有、和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是。
(3) 将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的（填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是。

(4) 若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路。
【考点】
PCR技术的基本操作和应用; 蛋白质工程; 基因工程的操作程序（详细）;
【答案】

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实验探究题 困难
能力提升
换一批
1. 人类猴痘由Yaba猴病毒（双链DNA病毒）引起，实时荧光定量PCR（qPCR）可用于Yaba 猴病毒的快速检测。进行qPCR 时，在反应体系加入 Taqman探针，Taqman探针两端连有荧光基团（R）和抑制荧光发出的淬灭基团（Q），完整的Taqman探针不发出荧光，当探针被水解后R基团会发出荧光（如下图所示），随循环次数的增加，荧光信号强度增加。

(1) 采用 qPCR 检测Yaba 猴病毒需在一定的溶液中才能进行，反应体系中还需提供DNA模板、原料、、Taqman探针、Taq DNA聚合酶、Mg2+等。qPCR过程中，Taq DNA 聚合酶的两个作用是.
(2) qPCR 检测病毒的核酸一般具有特异性强和灵敏度高的特点，这与反应体系中加入的和有关。但有时也可能会出现“假阴性”的结果。可能的原因有（答出两点）。
(3) 在PCR反应体系中一般都要加入Mg2+ ， 原因是。为了探究业Mg2+对PCR扩增效果的影响，科研人员在PCR反应体系中加入不同浓度的Mg2+进行了实验。结果如右图所示，据此可得出的结论有。
实验探究题 普通
2. 现阶段新冠病毒抗原检测试剂盒开始广泛投入使用，各地区也在广泛进行核酸检测。为了探究这两种检测方式的准确性（结果以阳性比例为指标）随感染天数的变化规律，进行了以下实验。
(1) 实验思路：选取健康未感染过新冠病毒的小鼠100只，分别标号1-100；并同时进行病毒感染处理，然后，计算小鼠的抗原检测阳性和核酸检测阳性比例。
(2) 实验分析：

①该实验选取数量较多的小鼠进行实验目的是。

②原理分析：

抗原检测（原理见上图）往往是通过鼻拭子采集细胞及粘液样本，在缓冲液里进行处理，释放出各种物质，然后加入样品槽中，与样品槽中的新冠病毒蛋白单抗混合后，利用法进行分离，从而确定是否为抗原阳性。

核酸检测往往是通过咽拭子采集细胞及粘液样本，经一定的处理后得到病毒遗传物质，然后经过扩增，通过检测产物量（与荧光强度呈正比）来确定是否为核酸阳性。

③结果分析：

若抗原检测阳性，则会在线上出现阳性标记，而无效检测会在T线和C线上都不出现阳性标记。

实验结果发现核酸检测阳性结果的出现早于抗原检测，且核酸检测阳性的小鼠比例都高于抗原检测阳性比例，可能的原因是。
(3) 实际应用：

与核酸检测相比，抗原检测虽然不够灵敏，但是有的优点；实际使用中发现，若人体感染了其他病毒，不会造成抗原检测假阳性，原因是；若某个人从中风险地区回家后，自行进行抗原检测，结果呈阴性，但是防疫部门仍建议居家隔离一段时间，原因是。
实验探究题 普通
3. PCR是利用体内DNA复制的原理，进行生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。请回答有关问题：

(1) PCR反应的基本步骤是变性、、。
(2) 科学家研究发现DNA聚合酶只能催化方向的聚合反应。图1表示细胞内染色体DNA的半保留复制过程，有一条子链是先台成短的DNA片段（称为冈崎片段），再形成较长的分子，可推测参与以上过程的酶有DNA聚合酶、、。在PCR过程中无冈崎片段形成，原因是细胞内染色体DNA的复制过程特点是， PCR过程的特点是。
(3) 双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）与脱氧核苷三磷酸（dNTP）的结构如图2所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后，子链的延伸立即终止。现有一些序列为5’- GCCTAAGATCGCA-3’的DNA分子单链片段，通过PCR技术获得以碱基“C”为末端（3’为碱基C）不同长度的子链DNA片段，将以上子链DNA片段进行电泳分离可得到种不同长度的子链DNA片段。为使实验顺利进行，在PCR反应管中除了单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等物质外，还需要加入下列哪组原料（）。

A. dGTP、dATP、dTTP

B. dGTP、dATP、dTTP、dCTP、ddCTP

C. dGTP、dATP、dTTP、dCTP

D. ddGTP、ddATP、ddTTP、ddCTP
(4) 以下为形成单链DNA后，再进行PCR扩增示意图。

催化①过程的酶是；核酸酶H的作用是。如果某RNA单链中一共有80个碱基，其中C有15个，A与U之和占该链碱基含量的40%，经过以上若干过程后共获得8个双链DNA，此过程中至少需加入G参与组成的核苷酸数量为（以上过程不考虑引物）。
实验探究题 普通