《2026年理想树图书高考必刷卷42套模拟卷汇编高中生物全一册通用版江苏专版》

24. (12分)鸡毒支原体是鸡慢性呼吸道疾病的重要病原体,PtsS蛋白是鸡毒支原体血清学诊断的最佳单抗原。科研人员通过基因工程技术制备重组PtsS蛋白,并对PtsS蛋白(分子质量为43 kDa)在鸡毒支原体体内的分布进行定位分析。请回答下列问题:
(1)与大肠杆菌相比,在结构上最主要的区别是鸡毒支原体没有细胞壁。
(2)应用重叠延伸PCR技术分别利用p1/p2扩增PtsS基因片段1,p3/p4扩增PtsS基因片段2。

注:单下划线部分为限制酶BamHⅠ(GGATCC)、SalⅠ(GTCGAC)的识别序列,双下划线部分为点突变位点
按照条件94℃ 3 min、94℃ 30 s、60℃ 30 s、72℃ 2 min、30个循环、72℃ 5 min进行PCR反应。其中94℃ 3 min处理的目的是使模板DNA解旋。PtsS基因在210 bp处存在TGA序列,根据题表可知,本实验利用定点诱变技术将TGA突变为序列5'—TGG—3'(2分)。
(3)经凝胶电泳并回收2个片段为模板,在反应体系中加入引物p1和p4(2分)扩增PtsS基因(片段1+片段2,1 065 bp)。根据引物序列推测,p2中的核苷酸序列5'−AGTCTTGATCTCAAG−3'(2分)是片段1和片段2的重叠区域。
(4)构建基因表达载体时,需要用限制酶对目的基因和质粒进行切割,基因表达载体中标记基因的作用是筛选出含有目的基因的受体细胞(2分)。
(5)对PtsS蛋白在鸡毒支原体体内的分布进行定位分析时,对鸡毒支原体膜蛋白(a)、胞浆蛋白(b)和总蛋白(c)进行电泳,结果如下图。得出的结论是PstS蛋白存在于鸡毒支原体的胞浆中和细胞膜上(2分)。

答案：
24.(除标注外，每空1分，共12分)
(1)没有细胞壁
(2)使模板DNA解旋　TGG(2分)
(3)p1和p4(2分)　5'−AGTCTTGATCTCAAG−3′(2分)
(4)筛选出含有目的基因的受体细胞(2分)
(5)PstS蛋白存在于鸡毒支原体的胞浆中和细胞膜上(2分)
热门考点PCR的原理及应用
思路分析
根据题,应用重叠延伸PCR技术扩增PstS基因的示意图如下:

[深度解析]
(1)鸡毒支原体属于原核生物，与大肠杆菌相比，在结构上最主要的区别是鸡毒支原体没有细胞壁。
(2)PCR的核心步骤包括高温变性、中温延伸、低温复性。开始时94℃3min处理的目的是使模板DNA解旋。PstS基因在210bp处存在TGA序列，已知p2中含有点突变位点的序列是5'−CCA−3',其互补链的序列为5'−TGG−3',所以本实验利用定点突变技术将TGA突变为序列5'−TGG−3'。
(3)根据题干,应用重叠延伸PCR技术分别利用p1/p2扩增PstS基因片段1,p3/p4扩增PstS基因片段2,片段1和片段2分别为231bp和849bp。经凝胶电泳并回收2个片段为模板，在反应体系中加入引物扩增PstS基因(片段1+片段2,1065bp),p1和p4含有限制酶识别序列,位于PstS基因的两端，所以应在反应体系中加入p1和p4扩增PstS基因。根据引物的序列可知,p2和p3存在碱基互补序列，且互补序列为15bp,即p2中的5'−AGTCTTGATCTCAAG−3',其与p3中5'−CTTGAGATCAAGACT−3"互补。
(4)构建基因表达载体时，需要用限制酶对目的基因和质粒进行切割。基因表达载体中标记基因的作用是筛选出含有目的基因的受体细胞。
(5)对PstS蛋白在鸡毒支原体内的分布进行定位分析，根据图中电泳结果可知，PstS蛋白存在于鸡毒支原体的胞浆中和细胞膜上。