粉丝1.6万获赞18.7万

二零二五年高考生物当中基因工程填空题第六题啊,第六题说什么?说卡拉胶好东西 啊?说卡拉胶是一类源于海洋红枣的大分子多糖,它可以被某一些细菌 分解为多种应用前景的卡拉胶寡糖。哎,有好东西,所以某一个研究小组呢,就筛选具有高活性卡拉胶酶的菌种用于生产卡拉胶这个寡糖吗?所以那当然这个酶的基因就是茉莉基因。对,回答下面问题。第二, 选择海藻和海泥作为样本去筛选卡拉胶降解菌的原因是什么?这个空仍然来自于教材 对吧?就是你如果想要得到分解石油的微生物,那为什么你要在石油污染的地区去筛选菌种呢?你要想能够得到纤维素分解菌,你为什么往土里边去给他埋纤维素呢? 对不对?因为你通过纤维素或者通过这个营养成分,他可以对这个土壤的微生物进行选择, 爱吃这个玩意的在这就会大量繁殖,从而增多,那么不爱吃的这玩意的呢?他就他就活不了啊。所以这不就是一个环境的负极作用,在生物当中呢,你可以把它称之为叫做生物的,就是叫扩大培养。 微生物当中啊,你故意的去增多它的数量,这叫扩大培养。但是你不要写这四个字啊,你换成另外一种写法,你就可以这么写呗。就是 他不问你原因吗?原因是海藻和海泥啊,海藻海泥当中怎么样啊?他是不是海藻海泥当中含有大量的卡拉胶 啊?他还有这个东西吗?所以经过这个环境的选择作用,在这筛选得到这个目的菌株的可能性更高, 能知道吗?啊,因为海藻海泥当中会含有大量的卡辣椒,所以在这种环境的选择或者在筛选作用下,这环境里边出现卡辣椒降解菌的概率或者可能性会升高。 那后边呢,将培养以后的菌液混匀并且充分的怎么样再接种和筛选获得了 cg 活性最高的菌种, 就把这菌给找着了,对不对?那你得到了菌液混匀以后怎么样是接种呢?接种之前怎么办?对不对?接种之前不得有一个稀释吗? 对吧?一般用什么稀释,徒步啊等等的啊,就是充分的给他稀释第二个啊,因为你最终去筛选的时候,往往是通过这个菌落的特征,你是希望能够得到单菌落的啊。 第二,为了能够构建 c g, 它的大肠杆菌的表达在内体对 c g 的 p, c r 的 扩张产物和之力进行了双酶切, 对吧?双酶切随后呢,就用 e coli dna 连接酶进行连接啊,你看 e coli 这不是连接粘性末端吗?它只能够连接粘性末端,说明你选的这两种酶应该都是粘性末端的酶。那为了保证它又来了连接的准确性, 方向得正确吧和效率, c g 的 转录模板的五撇端最好含有哪个酶的酶?切酶点又来啊,这是个目的基因 啊,一个基因很明显他是两条链反向平行的。我现在假设啊,我也不知道哪个是模板链。行吧,那我假设这个是他转录的模板链, 我只要把模板链这么一摆,模板链假设是这一条,那你看看,那他的 m r v 转录合成 m r v 的 方向就应该就是左边为 是这样的吧,那就等同于你就把这目的基因的脑袋和尾巴不就判断出来了吗?所以只要给转录模板,就是为了判断基因的头和尾巴,明白了吗?所以由此我就可以知道了,你的 方向是从右往左,那这边是头,这边是尾。所以他说什么呢?他说转录模板链的五撇端,那不就是看这是模板链,他的五撇端不就是尾巴吗?所以他问的就是这个基因 目的基因的尾巴这边你应该用哪个限制酶去切?就换了个问法而已嘛。所以呢,走,又来了啊, 底下这不有几种限制酶吗?再看一看限制酶的识别训练,有没有同位酶之类的?那第一个叫 g a t c, 那 哎,这个呢?是屏幕端对吧? s m a, 哎呦,又是个屏幕端,再来,这是 c t a g, 这个呢? c t a g。 好 家伙,这俩是不是同位 啊?又找到同一个了啊?你把这个啊找着以后再看,哎,我要去把它们连接起来,上面这个智力是不也得切啊? 上面这个智力切的时候,你看这是启动子,这是终止子,你得切他们中间。而且他前面用的是 echo 连接,没他只能连接粘性末端,所以屏幕端是不能用的吧?屏幕端不能用,所以就直接排除 sma, 排除一块五,这俩就排除掉了。那这俩排除掉了以后,那你还要一个头一个尾,你给它连起来呀。 所以你看看得用哪两种啊?得用哪两种?所以此时各位你注意的是,很明显又因为 sp e 和 xba, 对吧?这两个东西是不是题目里面给的是同尾眉,所以如果你同尾眉一起用, 明白吗?这同尾眉如果一起用,是末端又是相同的,你末端相同,我们刚才说了,他说又可以正向和反向,因此也就意味着这俩你还不能一起用。那你说说还有什么选择啊?要么就是用 s b, 要么就是 x b, 没得选呢,就这俩吧。那就这俩的情况下,那我应该用用哪个呢?又来了,还有一个条件,各位你看看啊,这里边启动子柱子 sp 一 这一个,如果你用的是 s 和这个 b a m, 你用这个的话,又会出一个问题,中间那个玩意是卡那霉素那个抗性基因的问题吧, 对不对?所以你得保证两个标记基因双标,再用限制酶插入的时候一定注意是破坏一个。而且呢,头和尾你得放进去,看见没?你这不是 这个是头,这个是尾吗?所以为了保证起动子的方向正确,你甭管那头应该用谁,你至少应该知道他的尾巴应该用谁,是尾巴用的是 b a, 这能记住吗?就头,现在你说你用这个 s 或者呢?你用这个 b, 好 像都能啊,都能说的用这个 x, 都说的过去,但是你这个尾巴只能用 b a m, 这能接受吧?听懂的扣六啊。所以五撇端这个地方应该含有的是 b a m h e 含这个眉的眉切眉点。好吧,那最后另外有两组同学选用了各不相同的双眉切的组合, 那你这位同学选的是他,别的同学呢?又选了别的不同的组合,而且你各位看他用 t 四 d 链连接没, 他干嘛非得用 t 四呢,对吧?他用 t 四的主要原因就因为他用了什么末端?说肯定是用了平末端,你不用平末端的媒,你干嘛用 t 四啊?因为 t 四本身的连接效率又比较低啊,对吧?你要用 t 四,只有一个原因,就用了屏幕端, 对吧?所以那获得的一部分重组力,分子大小符合预期,就也能用,但是呢,均无法使用各自构建载体式的双酶切组合进行切割。 这句话的意思就是,你拿这个皮末端的酶切,切完了以后呢,也能连啊,也能连,但是等你连好了,你再用这个酶去切它完了,切不了了。 为什么呢?超级简单,之前就讲过了,对吧?就等同于你看,你如果有一个屏幕端,你看我这个 t 这里边的一块五,它的屏幕端不是这个,还有这个吗?相当于你看啊,有一个是 c c c g g g, 这是取的这个 sma 的 屏幕端,那另外一边呢?你加的是这个一块 five 的 屏幕端,这边就是 atc t a g, 这俩屏幕端的确是连起来了,那么连起来完了以后,你再用 s 眉,再用这个一块切,是都切不开。为什么? 因为你连起来以后,这个序列他变了,这两种限制酶都已经不认识了,所以他当然切不了啊,所以就可以直接写了。其原因是他们的连接处剪辑序列发生改变。 那剪辑序的发生改变改变了什么呢?不再具有原始这两种酶的酶切序列。 懂我的意思吧?就以前你是认识 c c c g g 酶了,对吧?那另外一个酶呢?认识的是 g a t a t c, 我 也不认识了,所以它当然切不开。 ok? 第六题啊,还好些,没完事啊。最后一个,将构建好的表达主体转入到大肠杆菌,需先用钙离子处理,其目的是, 这个好说吧,用钙离子处理是为了能够使这个细胞要处于一种特殊的生理状态,这个生理状态是不是舔过多次,就是处于容易吸收环境中 dna 分 子的生理状态? 老老教材就直接叫感受肽对吧?那随后呢,在含有什么玩意的培养基中培养一段时间,根据菌落周围有没有水解出透明圈来筛选目的菌株。所以由于你需要去达到筛选吗?培养基里面加哪个成分?你看这个图,看 这个智力上面是有一个东西叫四环素抗性基因,由于目的基因的插入,把底下这个东西给破坏了, 对吧?所以他不再有用了。那能够具有抗性的就是四环素抗性呗,所以第一个培养机里边加四环素可以起到筛选作用。 除此以外,他后边说,那你怎么还会出现透明圈,还得有水解反应呢?所以想到你这个目的基因不就叫那个卡拉胶的那个寡酶吗? 所以他如果将这个卡拉胶给水解了,不就会出现透明圈吗?所以培养基里边应该同时加的第一个四环素,就是对应的标记基因的那个物质,另外一个呢,就是卡拉胶,就是你分解的这个底物。 ok, 那 最后第四,已知空间上临近的两个半光氨酸容易形成二硫键,那二硫键呢,就可以提高这个东西的耐热性。 所以啊,我为了能够提高这个酶的耐热性,现在呢,研究了五个氨基酸位点的空间距离和它的保守度。保守度值越大,表明该位点对酶的功能就越关键。 啥意思呀?就是你如果这保守度很小,那就是小意思啊,这个保守度很小,就是随便改,对我没什么影响。 我保守度大,就这玩意,你不能动啊,你一动,那蛋白质就不好使了,对不对?所以如图二所示。那根据分析结果呢,可以选择第几位的氨基酸替换成半光氨酸最为合适? 所以你看嘛,他中间这不就已经有了一个半光氨酸吗?所以你得选,哎,这有四十四位,这是七十六位,这是四十五位,这是二百九十三位。 那我得让这中间的半光氨酸和谁去形成二硫键,能够提高他的耐热性吗?对吧?你目的是提高耐热性,但是你得防止两件事啊,你得考虑两点,第一点,你得考虑空间距离, 离得近啊,离得近,那临近的他才好容易形成二流线。第二个,保守度得怎么样?保守度得小,对吧?就等于你破坏这个保守度,也破坏这个氨基酸。改了这个氨基酸以后,对酶的影响不能太大,能知道吗?因此当然应该选择哪个号。 这不用说吧,这一定选的是四十四嘛。对,就选这个嘛,选四十四位氨基酸,理由就直接写嘛。第一个就是写的,因为他和中间这个半光氨酸空间距离近,哎,空间距离近,所以容易形成二流氓。 第二个还得说什么呢?这第一个理由,第二个理由就得说,哦,他的保守度小,看零点三一嘛。保守度小,所以他对于蛋白质整个功能对于酶的功能的影响会比较小。 ok 了,大家说第四个这种题真的高考题多来一点啊,相对比较简单,对吧?


高考生物基因工程压轴大题,十五分你敢丢吗?别怕,撕开命题伪装三步拆解出题人核心逻辑,十五分钟我带你稳稳拿回这十五分,让复杂的生物变得清晰可见。这里是如月生物课堂,每天来道高考题吧! 先来看二五年最后一道基因工程的这道题,那我们说基因工程四步骤,大家回忆一下 分别是什么?目的基因的获取、基因表达在体的构建,将目的基因导入受体细胞以及目的基因的检测与鉴定。当然其中基因表达在体的构建是基因工程的核心。 这道题其实就涉及基因表达在体的构建的过程。好,首先来看题干信息说了卡拉胶,它是一种大分子多糖,能够被某些细菌降解为卡拉胶寡糖,那某小组 你筛选具有高活性卡拉胶酶 c g 的 菌种,用于生产卡拉胶寡糖。好,回答这个问题。第一个问题问为什么要选择海藻海泥作为样本来筛选卡拉胶降解菌?原因是什么?大家回忆一下, 我们讲选 b 三纤维素分解菌的时候,在哪里去寻找纤维素分解菌是不是枯枝落叶较多的地方,纤维素聚集的场所那?所以这里想要筛选卡拉胶降解菌,在哪里筛选呢?是不是富含卡拉胶的环境 好看?第二个空将培养后的菌液要混匀并充分稀释,稀释的目的是接种到微捆板中。这个又有点像我们说单克隆抗体置备的时候,最终我们要筛选 杂交瘤细胞,产生特定抗体的杂交瘤细胞的时候是不是要充分稀释,然后接种到微孔板,使得每个微孔板只有一个细胞,从而通过培养筛选获得 c g 活性最高的菌种。这里仍然是来自于 课本上的相关实验的拓展。好,我们来看构建基因表达在体啊,携带 c g 就是 c g 编码基因的大肠杆菌表达在一起。对 c g 的 p c r 产物和智力进行双酶切,这里限定需要用上双酶切,就不用考虑单酶切。 那我们说到在基因工程中单眉切和双眉切他们的优缺点。之前说过单眉切有什么问题,会造成智力的自身幻化,以及目的基因可能会出现反向连接,所以我们优选双眉切 好,随后用 equivalent 定音连接。没连接,为了保证这个地方看清楚这个地方啊,保证连接的准确性和效率。 c 记,转入模板链的五撇端最好是要含有 哪个酶的一切位点。好,这里提到目的基因的转录模板链,我们回忆一下,在进行转录的时候, 看这个地方,转录模板链是要我们说转录的时候是要沿着模板链的三撇到五撇方向进行延伸, 延伸 m i m i 合成方向是五撇到三撇,启动子应该是在模板链的三撇端,而中指子紧挨着转录模板链的五撇端。好,题干中我们来看一下他说 c g 的 转录模板链,五撇端最好是要含有模板链,看一下是不是刚才说到转录模板链是要紧挨着中指词五撇端 距离中指子较近的好像有这个眉,这个眉好像都可以啊, equal five, 白眉川,还有 x 八 one 似乎都行,都是距离中指子较近的。但是我们说这里有一个前提条件,既要保证 连接的准确性和效率,为了连接的准确性,能不能同时选择两个屏幕端的 equal five 和 smart one? 不 能,这个很容易发生 反向连接。那能不能选择这两个同尾眉呢?就是产生的粘性末端,相同的同尾眉都是 c t a g c t a g。 也不能同时选择 spare one 和 x 八 one, 也不能同时选择 smart one 和 equal five。 这里说了一个为了连接效率,因为我们说屏幕端在用第一连接面连接的时候,效率会低于粘性末端,所以我们排除 两个屏幕端。当然两个如果都是屏幕端,还会造成反向连接的问题,所以我们在这两个眉里面选择一个作为三撇端的眉,二选一,同尾眉 两者选一,那么另一种就要选择白眉 h one 好, 所以在五撇儿端选择的是白眉 h one, 它的 眉切位点好。这是这个问题,这个错的比较多。另外说另有两组同学选用了各不相同的双眉切组合 和 t 四 dna 连接酶,重复上述实验获得的部分重组 dna 大 小符合预期,但均无法使用各自基因表达在内的双酶切进行切割,其原因是什么?这个有一定难度,大家注意听 好,我们来想一下啊,我们再做重组 dna 分 子大小是否符合预期,以及再用双酶切进行切割,验证是否是我们所需要的重组 dna 分 子的时候,往往 是可以通过先限制酶切割,然后再进行琼脂糖凝胶电影去检测我们的酶切产物。比如在这里我们看到啊,我们通过 跑电泳去可以鉴定,比如说这里左侧第一泳道是放的是马克,上面有一 kb, 两 kb, 三 kb, 四 kb, 五 kb、 六 kb 的 这些。 好,那如果单酶切切空载智力,当然它虽然没没有说大小,我假设这个智力是一个四 kb, 好, 然后再用单酶切去切重组智力,发现 我的目的基因,当然这都是有预期的啊。假设我的目的基因在这里是 c g, 基因是两 kb, 那 么它们重组之后应该是一个六 kb 大 小的,这是单酶切之后, 我可以确定这个重组之力大小符合预期。好,单酶切是六 kb。 如果我用正常连接的, 或者说正常双眉切之后,用用这两种双眉切去切割重组质粒,发现可以切出一个四和二,那么我们说这个双眉切是可以切开这个重组质粒,且 将目的基因和空载质粒就会分出一个四 kb, 两 kb, 那 么这个重组质粒就可以说它是符合我们的预期。刚才说我们的预期就是一个四加二等于六 kb 的 啊, 好,那么但如果我用这个地方说了啊,无法使用各自构建的双酶切进行切割,我现在用我构建基因表达在一起的时候的 相同的两种酶去切智力,相同的两种酶切目的基因的这两种酶,再去切重组智力,发现它是一个 并没有把它切开。你看啊,它本身应该是一个六 kb, 仍然是一个环状的 dna 分 子,仍然是一个六 kb 的。 但是现现在我们可以看到啊, 我这里特意设了一个小技巧,它并没有与 mark 的 六 kb 持平,稍微比它快了一点。这个地方考察一个什么点 对 dna 分 子的构象会影响它迁移的速率?我们通常想到环状迁移速率会大于线段的 dna 分 子,就是同样大小的六 kb, 环状的迁移的速率要比 限性的要快,当然二五年的全国卷也考察了这个知识点。好,所以这个并未切开的重组制力仍然是六 kb。 那 么怎么就鉴定出他是没有被双眉切又重新切割呢?原因可能是什么? 大家想一下,什么原因可能会造成本身双眉切,切完之后再用这两个眉去切重组质粒的时候切不开了。什么原因?对,可能是同尾眉怎么样反向连接了? 除了同尾眉可能会反向连接,还有一种情况,什么用这两种均产生屏幕端的这两种限制眉去切完之后也出现了反向连接。我们来看一下, 先以 equal five 和 small one 这两种限制眉切完,去看一看,它会出现什么结果呢?来看一下, 你看,用 equal five 和 smart one, 它们都是产生的是屏幕端,那么它再将目的基因和智力加上 dna 连接酶,如果是正向连接,会出现这样的结果。是不是 smart one 切完的跟 smart one 屏幕端连接,那么 equal five 切完跟 equal five 的 屏幕端连接,这叫正向连接,但是它会不会出现像这样的反向连接呢? 这是 smart one 的 屏幕端和 eco five 的 屏幕端出现了反向连接,它们俩去拼成重组分子了。这样的话,核苷酸序列既不能被 smart one 识别,也不能被 eco five 识别, 这样的话就不能再被这两种酶切割,它仍然是一个环状的质粒。好,那这是这样的反向连接是同为 屏幕端的,那我们说像 spell one 和 x 八 one 没切之后,它产生的粘性末端相通,也可能会出现正向连接和反向连接。好,我们看这一侧是在左侧的,是 s p e one, 它的识别序列好,这一侧呢是 x 八 one, 它没切之后的序列就是在智力上的粘性末端, 这个是目的基因,它被这两种限制酶切割之后,它在目的基因上残留的粘性末端。好,那么我们来看正向拼接。 正向拼接之后, sp one 的 末端和 sp one 末端连接仍然重组之后可以被 sp one 识别,那 x 八 one 和 x 八 one 的 末端重新拼接之后能被 x 八 one 识别。但是如果出现反向连接, 这个掉个头,这一侧连,这,这一侧去连,这,那这样的话,拼接之后 既不能被 sp 一 one 识别,也不能被 x 八 one 识别,所以就会造成刚才说的均无法被两种限制酶再进行切割了。原因,这个怎么书写? 就是重组智力连接处的序列不再是原来的腺苷酶识别序列了。好,这是括号二。最后这个空比较难,这是一个难点, 未将构建好的基因表达在一起转入大肠杆菌,要先用钙离子处理大肠杆菌目的是什么?使得细胞处于什么状态, 能够吸收周围环境中低分子的生理状态?那随后要在什么上面的培养基中培养一段时间,根据菌落周围有无水解透明圈 来筛选目的菌株。筛选的目的菌株应该是含有重组力,就是基因表达在内体的大肠杆菌 菌株,那么这样的大肠杆菌因导入了这个质地,含有四环素抗性基因,因为目的基因插入的这个位置就是 c 基因,会将卡纳霉素 破坏,所以我们在这里不会加卡纳霉素,培养剂里面会加四环素。同时除了加四环素,还有什么会出现?水解之后有透明圈,卡拉胶 好?有同学说这个地方没有想到,可能很多同学写了卡纳霉素,但是在这个地方是 四环素,是作为筛选,有无智力导入受体细胞内,从而使得大肠杆菌原本不能抵抗四环素,现在可以抵抗四环素,同时因为它含有 c g 基因,是可以表达卡拉胶酶, 从而去分解卡拉胶,使得卡拉胶被分解之后出现相应的水解,透明圈好。再来看括号四, 已知空间上邻近的两个半硅酸易形成二流线,从而提升蛋白质的耐热性。为了提高 c g 的 耐热性,研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守性, 所谓的保守度值越大,表面甘味点对酶的功能越关键。据此分析,选择哪一位的氨基酸替换成反谷氨酸最合适?这个地方其实没有设问,如果我想要将某一位的氨基酸替换为半谷氨酸,这里涉及的工程属于什么工程? 对,蛋白质工程属于基因工程的第二代基因工程的蛋白质工程范畴。在这里是不是直接改造蛋白质? 并不是,从根本来说还是要改造基因,进而使得蛋白质相应位点的氨基酸发生替换。那么在这里想要相应位点的氨基酸定点突变,那我们可以定点诱变相应的基因 好。那么选择哪一位的氨基酸替换为半官酸最合适呢?说到最合适,我们在选择的时候首先看保守度,保守度越大,说明对酶的功能影响就 越大,所以我们选择的时候不能选择保守度过大的,因为如果在这些位点把半官酸, 把相应的氨基酸位点换成半官酸,极有可能会影响这个卡拉胶酶的活性。那再来看这两个都不那么高的零点三一的选择哪一位呢?四十四位 距离还要考虑这个空间距离,距离更近,更容易形成二硫键,从而去提高蛋白质的耐热性。所以我们选择四十四位的氨基酸替换为半官酸。原因怎么描述? 这个位点的氨基酸空间上离半官酸更近,容易形成二流线,而且一定要有个,而且保守度低,替换后对酶功能的影响比较小。 好,关于基因工程的这道题,这是二五年河南高考题最后一道答题,我们就讲到这里,评论区告诉我下一道你想听哪道高考题呢?