1. 纤毛是广泛存在的细胞表面结构,功能异常可引起多种疾病。因此,研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
(1) 纤毛结构如图1所示,由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由组成。基体由中心体转变而来,中心体在有丝分裂中的功能是

(2) 某病人肾小管上皮细胞纤毛异常,为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异,对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时,可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来,溶液中添加NaCl至2.0mol/L的目的是。PCR扩增时,需在催化下,在引物端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
(3) 为研究蛋白质X在细胞中的定位,构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白,融合蛋白具有绿色荧光,可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y,构建Y-M重组质粒(在EcoRⅤ位点插入片段)。请完成下表。

分步实验目标

简易操作、结果、分析

PCR鉴定正向重组质粒Y-M(图Ⅱ中融合片段M中有白色的箭头,代表方向)

①选择图Ⅱ引物
②PCR目的产物约为bp。

确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列,下游含有EcoR V+BamH I的识别序列

③质粒测序,图Ⅲ中正确的是(选填序列编号)

检测融合蛋白定位

④对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明

(4) 为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化,采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA,经形成cDNA作为模板,PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。从理论上估算,在PCR扩增20个循环的产物中,健康人样品的目的产物大约是病人的倍。
【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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2. 2022年12月7日,疫情防控“新十条”发布,从此,全员核酸检测成为了历史。核酸检测报告单结果分为检出和未检出,即阳性和阴性。RT-PC℉检测大规模应用于新冠感染筛查中。其检测流程包括核酸提取、扩增、数据处理及报告,整个流程需4小时或更长时间,其速度快、操作流程简单、满足大规模的筛查以快速获得新型冠状病毒核酸是否为阳性的初步证据。RT-PCR加入Taqman荧光探针可以通过测定荧光强度来检测产物浓度,原理如下:Taqman荧光探针为一段与目的基因互补的核苷酸单链,两端分别连接一个荧光基团R和一个淬灭基团Q。探针结构完整时,R发射的荧光被Q吸收;而PCR扩增时结合在模板链上的探针被切断,使R和Q分离,R基团发射的荧光不被淬灭,这样通过对荧光信号强弱的监测就可实现对产物的检测。荧光信号达到设定的阈值时,经历的循环数越少,说明扩增次数少,获得的核酸产物含有病毒的概率越大。测某基因的C值是指将某目的基因与过量的荧光素混合后放入PCR反应体系中,随PCR产物的积累,将荧光信号达到设定阈值时所经历的循环次数称为Ct值。不同的样本,数值不同。请回答下列问题:

步骤

温度

时间

循环数

1

逆转录

50℃

10min

1cycle

2

预变性

95℃

5min

1cycle

3

变性

95℃

10s

40cycle

退火/延伸/检测荧光

55℃

40s

(1) 新型冠状病毒是一种RNA病毒,因此,在核酸提取后,进行RT-PCR时需要加入的酶是
(2) 图甲为某中学核酸检测中7支单管样品的结果图片,图乙是C值图解。图甲中阴性参照组为第组。原始病毒核酸载量更高的组为第组,原因是:
(3) 临床上,将症状及影像学结果高度疑似、核酸多次检测为“阴性”的现象称为检测结果“假阴性”,导致“假阴性”结果可能是由于(填序号)。

①检测者处于感染初期        ②检测者感染时间较长③样本采集位置不规范        ④样品稀释度不足        ⑤病毒出现变异

综合题 普通
3. 在聚合酶链式反应(PCR)中,除了作为复制对象的长链DNA之外,反应溶液中还添加有作为引物的短链DNA、dNTP(脱氧三磷酸核苷酸,N表示任意某一种碱基)和酶。实验时需要使反应溶液的温度周期性地发生变化以完成“变性—复性—延伸”的循环。DNA复性温度与互补碱基对之间的氢键数呈正相关。
(1) PCR反应溶液中添加的酶为,作用是
(2) 实验1:在图1的引物1到引物4中,只使用1种作为引物,复性的温度设定为T℃,PCR后只合成出了与模板DNA2相同的单链。该实验使用的引物是

实验2:将引物变更为图1中的引物3和引物4,其他条件与实验1相同的情况下进行PCR双链DNA完全没有被复制,请在答题卡中,将引物3和引物4与模板链结合的关系绘制出来。

(3) 实验3:对图2中的双链DNA,使用引物5和引物6,将复性的温度设定为T℃,进行了PCR。结果是双链DNA完全得不到复制。而当设定温度改变后,双链DNA得到了复制。温度改变的大致思路是

(4) 实验4:PCR技术与电泳鉴定结合进行DNA测序。以待测序的DNA链作为模板链,使用3'TATA……ATGCGCA-5'末端结合了高灵敏度检测化合物X的DNA单链序列作为引物,在第1次实验中,用dNTP进行反应。第2次实验,在第1次实验使用上述dNTP的基础上,将反应混合物分为四个试管,分别加入四种双脱氧三磷酸核苷酸即ddNTP,即核苷酸在2、3号都脱氧(ddATP、ddCTP、ddTTP、ddGTP,结构见图4),每个试管只加一种。第1次与第2次实验四支试管,在经过相同的温度变化循环后,对反应溶液进行了适当的处理,使全部的DNA以单链DNA的形式存在。使用能区分开一个碱基长度差异的凝胶电泳法对含有化合物X的单链DNA进行分析,获得了如图5所示的结果。

①ddNTP一旦参与聚合反应,则DNA单链延伸即终止,原因是

②请根据下图写出模板链碱基序列:

综合题 普通