资源简介

周测6　基因工程的应用、蛋白质工程的原理和应用
一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分，每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．下列关于培育转基因抗虫棉的叙述，正确的是(　　)
A．DNA连接酶能把Bt抗虫蛋白基因与噬菌体相连接
B．Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞
C．Bt抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用
D．需要制备好相应抗原来检测Bt抗虫蛋白基因是否翻译成Bt抗虫蛋白
2．(2024·渭南高二月考)下列有关基因工程的成果及应用的说法，错误的是(　　)
A．基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用
B．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
C．利用基因工程技术可以让哺乳动物批量生产药物
D．利用基因工程技术，将人的产生胰岛素的基因转入大肠杆菌后，大肠杆菌内表达出的胰岛素与人的胰岛素结构相同
3．天然的玫瑰没有蓝色花，人们首先研究清楚了三色紫罗兰的蓝色素基因序列，然后利用农杆菌成功培育了转基因蓝玫瑰。下列叙述错误的是(　　)
A．可用PCR技术合成蓝色素基因
B．一般根据蓝色素基因表达结果筛选导入目的基因的农杆菌
C．重组质粒首先进入农杆菌，然后再进入玫瑰细胞
D．转基因蓝玫瑰的培育过程需运用植物组织培养技术
4．科学家已经能运用基因工程技术，让羊的乳腺合成并分泌人体某些种类的抗体。下列叙述不正确的是(　　)
A．该技术将导致定向变异
B．表达载体中需要加入乳腺蛋白基因的启动子
C．目的基因是抗原合成基因
D．受精卵是理想的受体细胞
5．科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法正确的是(　　)
A．将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，可以用花粉管通道法
B．将目的基因导入小鼠细胞前，应先将人的生长激素基因与农杆菌的T－DNA结合
C．进行基因转移时，要将目的基因转入小鼠受精卵中
D．采用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否插入了小鼠的基因组
6．(2024·南宁高二月考)基因工程是一项过程复杂、方法多样的系统工程，“筛选”是基因工程中常用的技术手段。下列说法错误的是(　　)
A．pmi基因编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，可用于目的基因的筛选
B．构建乳腺生物反应器需将目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C．对转基因抗虫棉进行个体水平的鉴定时，需用PCR技术或抗原－抗体杂交的方法
D．基因工程中完成转化后，利用标记基因可以将含有目的基因的受体细胞筛选出来
7．下列有关基因工程在食品工业方面应用的叙述，错误的是(　　)
A．科学家将编码牛凝乳酶的基因导入“工程菌”的基因组中，通过工业发酵批量生产牛凝乳酶
B．作为乳腺生物反应器的动物体内，只有乳腺细胞中含有目的基因
C．人们利用基因工程技术，培育出了可以降解多种污染物的“超级细菌”
D．用基因工程获取的工业用酶具有纯度高、生产效率高的特点
8．下列有关动物基因工程的说法，错误的是(　　)
A．动物基因工程技术可以提高动物的生长速率
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低
C．用转基因动物作为器官移植的供体时，导入调控基因表达的DNA序列，以促进抗原的合成
D．利用基因工程技术得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要药品的生产问题
9．转基因食品已大量进入我们的日常生活，如图为某转基因大豆油的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述，不正确的是(　　)
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆的受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
10．(2024·泸州高二月考)水中雌激素类物质(E物质)污染会导致鱼类雌性化等异常。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白基因(GFP)、生殖细胞凋亡基因转入斑马鱼，建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列相关叙述错误的是(　　)
A．构建含有GFP基因的表达载体时需使用限制酶和DNA连接酶
B．E物质－受体复合物可直接促进GFP基因的转录和翻译过程
C．在被雌激素类物质污染的河水中，该种斑马鱼的幼体会显绿色
D．导入生殖细胞凋亡基因的目的是防止GFP基因扩散到其他生物体内
11．(2024·宿迁高二月考)关于蛋白质工程的基本流程，下列叙述正确的是(　　)
①蛋白质分子结构设计　②DNA合成　③预期蛋白质功能　④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①→②→③→④ B．④→②→①→③
C．③→①→④→② D．③→④→①→②
12．下列关于蛋白质工程的应用的说法，不正确的是(　　)
A．通过对基因结构的定点突变，实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程
B．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生胰岛素的技术属于蛋白质工程
C．对蛋白质进行分子设计必须从蛋白质的功能特点入手
D．通过对基因结构的改造，生产出自然界中从来不存在的蛋白质种类目前还很少
13．葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，科学家将其第138位甘氨酸替换为脯氨酸后，其最适温度提高了10 ℃左右。下列相关叙述正确的是(　　)
A．蛋白质功能是由氨基酸的种类和数量决定的
B．可通过基因修饰的方法对葡萄糖异构酶进行改造
C．蛋白质工程不可以定向改变蛋白质的结构
D．酶最适温度提高是因为脯氨酸比甘氨酸更耐热
14．(2024·马鞍山高二月考)如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是(　　)
A．代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤①②③，代表中心法则内容的是①②
B．利用蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质
C．蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计
D．这种技术最终只能通过操作基因来完成
15．(2024·咸阳高二月考)研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后，纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术的说法，正确的是(　　)
A．对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础
B．对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的
C．改造后的纤维素酶和原纤维素酶是同一种酶
D．改造前后纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同
16．(2024·东营高二月考)某科研团队利用农杆菌转化法将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异。以下说法不正确的是(　　)
A．在自然条件下，农杆菌能侵染单子叶植物和裸子植物，而对大多数双子叶植物没有侵染能力
B．利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化，第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Ca2＋处理的农杆菌中
C．蛋白质工程中可以通过X射线衍射技术，分析蛋白质晶体的结构
D．检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以采用PCR等技术
17．(2024·葫芦岛高二月考)基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速，如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述正确的是(　　)
A．若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的，则该基因中不含启动子序列
B．扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的5′端进行子链的合成
C．导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D．利用农杆菌转化法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
18．(2024·临沂高二月考)我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段导入羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可用于治疗血友病。下列叙述不正确的是(　　)
A．这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B．该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C．该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D．该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
19．某同学欲利用转基因技术将绿色荧光蛋白基因(G)整合到某行道树中，让行道树含有G基因而在夜晚发出绿色荧光，这样既可照明，又可美化环境。图中①和②分别为实验所用的质粒上相关酶切割位点、含绿色荧光蛋白基因(G)的外源DNA片段。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．图中选择Ti质粒作为载体的原因是Ti质粒上的T－DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上
B．图中①②形成含G基因的重组Ti质粒的过程，需要限制酶EcoR Ⅰ和DNA连接酶
C．图中含有Ti质粒的细菌甲是农杆菌，由甲到某行道树的韧皮部细胞的过程，利用的是甲的感染能力
D．图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株，利用的原理是植物细胞的全能性
20．(2024·莆田高二月考)水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂，将其第47位的天冬酰胺变成赖氨酸(Lys)，使其与分子内第4或第5位苏氨酸间形成氢键，来帮助水蛭素N端肽段的正确取向，从而提高抗凝血效率。下列叙述不正确的是(　　)
A．利用蛋白质工程对水蛭素进行改造的过程遵循中心法则
B．改造水蛭素的过程中需要用到限制酶和DNA连接酶
C．通过基因工程和蛋白质工程生产的水蛭素的氨基酸序列相同
D．对水蛭素进行分子设计必须从预期水蛭素的功能特点入手
二、非选择题(本题包括3小题，共40分。)
21．(12分)(2024·绵阳高二期中)我国T2DM(胰岛B细胞功能衰退型糖尿病)的发病率由1979年的1.00%上升到2019年的4.37%，补充胰岛素是控制和缓解病情的重要途径。胰岛素(由α、β两条多肽链组成)的生产由提取动物胰岛素发展到利用基因工程生产重组人胰岛素。回答下列问题：
(1)构建完成的表达载体除了目的基因、标记基因以外，还必须有_________________等调控组件。
(2)利用大肠杆菌生产重组人胰岛素时，构建表达载体的目的基因可以从________文库中获取；重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需要用__________酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。
(3)利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建表达载体时应将目的基因与________________________________________的启动子等调控元件重组在一起，并选用________作为受体细胞。
(4)重组人胰岛素分子容易发生聚合而影响作用效果，可将胰岛素分子的氨基酸序列及结构进行局部调整，形成胰岛素类似物加以避免。请根据上述设想，补充完善其基本研发流程：预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→____________________→获得胰岛素类似物。
22．(14分)(2024·厦门高二月考)奶牛养殖业中乳腺炎和口蹄疫分别是由细菌和病毒引起的两种严重疾病。研究者利用生物技术培育出转乳铁蛋白(抗细菌)和人干扰素(抗病毒)的双转基因奶牛新品种。如图1为基因表达载体，图2为培育流程。回答下列问题：
(1)构建基因表达载体时要用到的工具酶是____________________________。图1中新霉素抗性基因的作用是作为标记基因以便__________________________________________。
(2)研究者利用含有乳铁蛋白基因和人干扰素基因的DNA片段分别制成探针，与从转基因奶牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的RNA分别进行杂交，结果如表。
结果 乳腺细胞 口腔上皮细胞 蹄部细胞
乳铁蛋白基因探针 出现杂交带 未出现杂交带 未出现杂交带
人干扰素基因探针 出现杂交带 出现杂交带 出现杂交带
结果说明：在所检测的几种细胞中，乳铁蛋白基因只能在转基因奶牛的________细胞中表达，人干扰素基因则可在转基因奶牛的________细胞中表达，这与构建表达载体时__________的选择有关。
(3)该技术__________(填“需要”或“不需要”)对重构胚性别进行鉴定，理由是________。
23．(14分)蛋白质工程是人们根据对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分析、分子设计的过程。如图是蛋白质工程的基本途径，请回答下列有关问题：
(1)图中过程③的主要依据是每种氨基酸都有与其对应的__________，后者位于__________分子上，其上的核糖核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸序列之间存在着________________关系。
(2)通过过程③获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因，要使这一序列能够表达、发挥作用，还必须在序列的上、下游加上__________和__________，在这个过程中需要__________酶的参与。
(3)完成过程④需要涉及__________技术。
参考答案及解析
一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分，每小题只有一个选项符合题目要求。)
1．下列关于培育转基因抗虫棉的叙述，正确的是(　　)
A．DNA连接酶能把Bt抗虫蛋白基因与噬菌体相连接
B．Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞
C．Bt抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用
D．需要制备好相应抗原来检测Bt抗虫蛋白基因是否翻译成Bt抗虫蛋白
答案　B
解析　将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，可用DNA连接酶将Bt抗虫蛋白基因与农杆菌的Ti质粒上的T－DNA相连接，构建基因表达载体，A错误；Bt抗虫蛋白对人无毒害作用，C错误；需要制备好相应抗体来检测Bt抗虫蛋白基因是否翻译成Bt抗虫蛋白，D错误。
2．(2024·渭南高二月考)下列有关基因工程的成果及应用的说法，错误的是(　　)
A．基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用
B．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
C．利用基因工程技术可以让哺乳动物批量生产药物
D．利用基因工程技术，将人的产生胰岛素的基因转入大肠杆菌后，大肠杆菌内表达出的胰岛素与人的胰岛素结构相同
答案　D
解析　基因工程中抗虫、抗病转基因植物的种植减少了农药的使用，有利于降低生产成本、减少农药对环境的污染，A正确；利用基因工程技术，将人的产生胰岛素的基因转入大肠杆菌后，大肠杆菌内表达出的胰岛素与人的胰岛素结构不相同，因为大肠杆菌没有内质网和高尔基体等细胞器，不能对胰岛素进行加工，D错误。
3．天然的玫瑰没有蓝色花，人们首先研究清楚了三色紫罗兰的蓝色素基因序列，然后利用农杆菌成功培育了转基因蓝玫瑰。下列叙述错误的是(　　)
A．可用PCR技术合成蓝色素基因
B．一般根据蓝色素基因表达结果筛选导入目的基因的农杆菌
C．重组质粒首先进入农杆菌，然后再进入玫瑰细胞
D．转基因蓝玫瑰的培育过程需运用植物组织培养技术
答案　B
解析　一般根据载体上的标记基因筛选导入目的基因的农杆菌，B错误。
4．科学家已经能运用基因工程技术，让羊的乳腺合成并分泌人体某些种类的抗体。下列叙述不正确的是(　　)
A．该技术将导致定向变异
B．表达载体中需要加入乳腺蛋白基因的启动子
C．目的基因是抗原合成基因
D．受精卵是理想的受体细胞
答案　C
解析　让羊的乳腺合成并分泌人体某些种类的抗体，目的基因是抗体合成基因，构建基因表达载体时，将抗体合成基因和乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，以达到在乳腺细胞中选择性表达的目的，C错误。
5．科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法正确的是(　　)
A．将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，可以用花粉管通道法
B．将目的基因导入小鼠细胞前，应先将人的生长激素基因与农杆菌的T－DNA结合
C．进行基因转移时，要将目的基因转入小鼠受精卵中
D．采用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否插入了小鼠的基因组
答案　C
解析　花粉管通道法用于将目的基因导入植物细胞，A错误；将目的基因导入小鼠细胞(受精卵)的方法为显微注射法而不是农杆菌转化法，因此不需要先将人的生长激素基因与农杆菌的T－DNA结合，B错误；培育转基因动物时，因为受精卵的全能性最高，所以进行基因转移时通常将目的基因转入受精卵中，C正确；可通过PCR等技术检测小鼠的染色体DNA上是否插入了目的基因，D错误。
6．(2024·南宁高二月考)基因工程是一项过程复杂、方法多样的系统工程，“筛选”是基因工程中常用的技术手段。下列说法错误的是(　　)
A．pmi基因编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，可用于目的基因的筛选
B．构建乳腺生物反应器需将目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C．对转基因抗虫棉进行个体水平的鉴定时，需用PCR技术或抗原－抗体杂交的方法
D．基因工程中完成转化后，利用标记基因可以将含有目的基因的受体细胞筛选出来
答案　C
解析　pmi基因编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，说明pmi基因是标记基因，可用于目的基因的筛选，A正确；对转基因抗虫棉进行个体水平的鉴定时，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定该基因是否赋予棉花抗虫特性以及抗性的程度，C错误。
7．下列有关基因工程在食品工业方面应用的叙述，错误的是(　　)
A．科学家将编码牛凝乳酶的基因导入“工程菌”的基因组中，通过工业发酵批量生产牛凝乳酶
B．作为乳腺生物反应器的动物体内，只有乳腺细胞中含有目的基因
C．人们利用基因工程技术，培育出了可以降解多种污染物的“超级细菌”
D．用基因工程获取的工业用酶具有纯度高、生产效率高的特点
答案　B
解析　作为乳腺生物反应器的动物体内所有细胞中都含有目的基因，但是只有乳腺细胞中才能表达目的基因，B错误。
8．下列有关动物基因工程的说法，错误的是(　　)
A．动物基因工程技术可以提高动物的生长速率
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低
C．用转基因动物作为器官移植的供体时，导入调控基因表达的DNA序列，以促进抗原的合成
D．利用基因工程技术得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要药品的生产问题
答案　C
解析　转基因动物作为器官移植的供体时，导入调控基因表达的DNA序列，以抑制抗原的合成，C错误。
9．转基因食品已大量进入我们的日常生活，如图为某转基因大豆油的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述，不正确的是(　　)
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆的受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
答案　D
解析　与豆科植物共生的根瘤菌中有固氮基因，因此固氮基因不是必需的目的基因，D错误。
10．(2024·泸州高二月考)水中雌激素类物质(E物质)污染会导致鱼类雌性化等异常。斑马鱼的肌细胞、生殖细胞等均存在E物质受体，且幼体透明。科学家将绿色荧光蛋白基因(GFP)、生殖细胞凋亡基因转入斑马鱼，建立了一种快速的水体E物质监测方法。下列相关叙述错误的是(　　)
A．构建含有GFP基因的表达载体时需使用限制酶和DNA连接酶
B．E物质－受体复合物可直接促进GFP基因的转录和翻译过程
C．在被雌激素类物质污染的河水中，该种斑马鱼的幼体会显绿色
D．导入生殖细胞凋亡基因的目的是防止GFP基因扩散到其他生物体内
答案　B
解析　构建含有GFP基因的表达载体时需使用限制酶切割目的基因和载体，用DNA连接酶连接目的基因和载体，A正确；E物质－受体复合物通过激活启动子直接促进GFP基因的转录过程，不能直接促进翻译过程，B错误；在被雌激素类物质污染的河水中，雌激素类物质(E物质)能够与相应的受体结合形成E物质－受体复合物，促进GFP基因的表达，则该种斑马鱼的幼体会显绿色，C正确。
11．(2024·宿迁高二月考)关于蛋白质工程的基本流程，下列叙述正确的是(　　)
①蛋白质分子结构设计　②DNA合成　③预期蛋白质功能　④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①→②→③→④ B．④→②→①→③
C．③→①→④→② D．③→④→①→②
答案　C
12．下列关于蛋白质工程的应用的说法，不正确的是(　　)
A．通过对基因结构的定点突变，实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程
B．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生胰岛素的技术属于蛋白质工程
C．对蛋白质进行分子设计必须从蛋白质的功能特点入手
D．通过对基因结构的改造，生产出自然界中从来不存在的蛋白质种类目前还很少
答案　B
解析　将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生胰岛素的技术属于基因工程，B错误。
13．葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，科学家将其第138位甘氨酸替换为脯氨酸后，其最适温度提高了10 ℃左右。下列相关叙述正确的是(　　)
A．蛋白质功能是由氨基酸的种类和数量决定的
B．可通过基因修饰的方法对葡萄糖异构酶进行改造
C．蛋白质工程不可以定向改变蛋白质的结构
D．酶最适温度提高是因为脯氨酸比甘氨酸更耐热
答案　B
解析　蛋白质的功能是由蛋白质的空间结构决定的，从根本上来说，是由基因决定的，A错误；蛋白质工程可以定向改变蛋白质的结构，以满足人类生产和生活的需求，C错误；酶最适温度提高是因为酶的空间结构发生改变，D错误。
14．(2024·马鞍山高二月考)如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是(　　)
A．代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤①②③，代表中心法则内容的是①②
B．利用蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质
C．蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计
D．这种技术最终只能通过操作基因来完成
答案　C
解析　利用蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，因此可以生产出自然界中不存在的蛋白质，B正确；蛋白质工程的目的是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造，该过程要通过改造或合成基因来完成，C错误；蛋白质工程不是对蛋白质分子的直接改造，而是通过改造或合成基因来改造现有蛋白质或合成新的蛋白质，这种技术最终只能通过操作基因来完成，D正确。
15．(2024·咸阳高二月考)研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后，纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术的说法，正确的是(　　)
A．对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础
B．对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的
C．改造后的纤维素酶和原纤维素酶是同一种酶
D．改造前后纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向不同
答案　A
解析　对纤维素酶的改造属于蛋白质工程，需要以基因工程为基础，A正确；对纤维素酶的改造是通过直接改造纤维素酶的基因实现的，B错误；改造后的纤维素酶氨基酸序列发生了改变，和原纤维素酶不是同一种酶，C错误；改造前后纤维素酶在细胞内合成过程中遗传信息的流向相同，都是DNA→RNA→蛋白质，D错误。
16．(2024·东营高二月考)某科研团队利用农杆菌转化法将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异。以下说法不正确的是(　　)
A．在自然条件下，农杆菌能侵染单子叶植物和裸子植物，而对大多数双子叶植物没有侵染能力
B．利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化，第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Ca2＋处理的农杆菌中
C．蛋白质工程中可以通过X射线衍射技术，分析蛋白质晶体的结构
D．检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以采用PCR等技术
答案　A
解析　农杆菌能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有侵染能力，A错误；利用农杆菌介导的矮牵牛转基因技术有两次转化，第一次是将含目的基因的重组Ti质粒导入Ca2＋处理的农杆菌中，B正确；检测转基因矮牵牛是否培育成功的第一步可以先检测目的基因是否成功导入，可以采用PCR等技术，D正确。
17．(2024·葫芦岛高二月考)基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等多方面的应用发展迅速，如图表示利用基因工程技术生产人血清白蛋白的两条途径。下列叙述正确的是(　　)
A．若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的，则该基因中不含启动子序列
B．扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的5′端进行子链的合成
C．导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是乳腺细胞
D．利用农杆菌转化法可将含有目的基因的重组质粒整合到植物受体细胞的染色体DNA上
答案　A
解析　启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，mRNA是由基因启动子后面的序列编码而来的，若某基因是从人的细胞内提取mRNA经逆转录形成的，则该基因中不含启动子序列，A正确；引物的延伸方向为3′端，扩增目的基因时，利用耐高温的DNA聚合酶从引物a、b的3′端进行子链的合成，B错误；导入人血清白蛋白基因的绵羊受体细胞是受精卵或早期胚胎细胞，C错误；农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA可转移至受体细胞，并且将其整合到受体细胞的染色体DNA上，D错误。
18．(2024·临沂高二月考)我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段导入羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可用于治疗血友病。下列叙述不正确的是(　　)
A．这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B．该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C．该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D．该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
答案　C
解析　自然界中的所有生物共用同一套遗传密码，这是人的凝血因子基因能在羊的乳腺细胞中表达的基础，A正确；该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子，说明该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因，但该羊的乳汁中不含有人的凝血因子基因，B正确，C错误；将含有人凝血因子基因的基因表达载体通过显微注射技术注射到羊的受精卵中，培育出的转基因羊的所有细胞中都含有该基因，通过减数分裂产生的卵细胞中可能含有该基因，故其后代也可能含有人的凝血因子基因，D正确。
19．某同学欲利用转基因技术将绿色荧光蛋白基因(G)整合到某行道树中，让行道树含有G基因而在夜晚发出绿色荧光，这样既可照明，又可美化环境。图中①和②分别为实验所用的质粒上相关酶切割位点、含绿色荧光蛋白基因(G)的外源DNA片段。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．图中选择Ti质粒作为载体的原因是Ti质粒上的T－DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上
B．图中①②形成含G基因的重组Ti质粒的过程，需要限制酶EcoR Ⅰ和DNA连接酶
C．图中含有Ti质粒的细菌甲是农杆菌，由甲到某行道树的韧皮部细胞的过程，利用的是甲的感染能力
D．图中由某行道树的韧皮部细胞→组织乙→发出绿色荧光的植株，利用的原理是植物细胞的全能性
答案　B
解析　将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，将目的基因导入Ti质粒时需要插入Ti质粒的T－DNA中，因为T－DNA能够转移到受体细胞染色体DNA上，选择的限制酶应是BamHⅠ，B错误。
20．(2024·莆田高二月考)水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂，将其第47位的天冬酰胺变成赖氨酸(Lys)，使其与分子内第4或第5位苏氨酸间形成氢键，来帮助水蛭素N端肽段的正确取向，从而提高抗凝血效率。下列叙述不正确的是(　　)
A．利用蛋白质工程对水蛭素进行改造的过程遵循中心法则
B．改造水蛭素的过程中需要用到限制酶和DNA连接酶
C．通过基因工程和蛋白质工程生产的水蛭素的氨基酸序列相同
D．对水蛭素进行分子设计必须从预期水蛭素的功能特点入手
答案　C
解析　蛋白质工程的基本思路是根据蛋白质的功能和结构反推基因序列，再通过基因表达合成蛋白质，该过程是中心法则的逆运用，遵循中心法则，A正确；蛋白质工程必须通过改造或合成基因来完成，是第二代基因工程，实施过程需用到限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体，B正确；基因工程生产的蛋白质是自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程能生产出自然界中不存在的蛋白质，两者的氨基酸序列不同，C错误；对蛋白质进行分子设计应从预期的蛋白质功能出发，对蛋白质的结构进行设计，D正确。
二、非选择题(本题包括3小题，共40分。)
21．(12分)(2024·绵阳高二期中)我国T2DM(胰岛B细胞功能衰退型糖尿病)的发病率由1979年的1.00%上升到2019年的4.37%，补充胰岛素是控制和缓解病情的重要途径。胰岛素(由α、β两条多肽链组成)的生产由提取动物胰岛素发展到利用基因工程生产重组人胰岛素。回答下列问题：
(1)构建完成的表达载体除了目的基因、标记基因以外，还必须有_________________等调控组件。
(2)利用大肠杆菌生产重组人胰岛素时，构建表达载体的目的基因可以从________文库中获取；重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，需要用__________酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。
(3)利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达，构建表达载体时应将目的基因与________________________________________的启动子等调控元件重组在一起，并选用________作为受体细胞。
(4)重组人胰岛素分子容易发生聚合而影响作用效果，可将胰岛素分子的氨基酸序列及结构进行局部调整，形成胰岛素类似物加以避免。请根据上述设想，补充完善其基本研发流程：预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→____________________→获得胰岛素类似物。
答案　(1)启动子、终止子、复制原点　(2)基因　蛋白　(3)奶牛乳腺中特异表达的基因　受精卵　(4)找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因
解析　(1)一个基因表达载体的构成，除了需要目的基因以外，还需要启动子、终止子、复制原点和标记基因等，标记基因一般使用某种抗生素的抗性基因，以便后期的筛选。(2)可以从基因文库中获取目的基因；重组大肠杆菌合成的人胰岛素原没有活性，胰岛素原的化学本质为蛋白质，需要用蛋白酶将其加工成含α、β两条多肽链的胰岛素。(3)利用奶牛设计乳腺生物反应器生产人胰岛素，为使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异性表达，构建表达载体时应将目的基因与奶牛乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，并选用受精卵作为受体细胞。
22．(14分)(2024·厦门高二月考)奶牛养殖业中乳腺炎和口蹄疫分别是由细菌和病毒引起的两种严重疾病。研究者利用生物技术培育出转乳铁蛋白(抗细菌)和人干扰素(抗病毒)的双转基因奶牛新品种。如图1为基因表达载体，图2为培育流程。回答下列问题：
(1)构建基因表达载体时要用到的工具酶是____________________________。图1中新霉素抗性基因的作用是作为标记基因以便__________________________________________。
(2)研究者利用含有乳铁蛋白基因和人干扰素基因的DNA片段分别制成探针，与从转基因奶牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的RNA分别进行杂交，结果如表。
结果 乳腺细胞 口腔上皮细胞 蹄部细胞
乳铁蛋白基因探针 出现杂交带 未出现杂交带 未出现杂交带
人干扰素基因探针 出现杂交带 出现杂交带 出现杂交带
结果说明：在所检测的几种细胞中，乳铁蛋白基因只能在转基因奶牛的________细胞中表达，人干扰素基因则可在转基因奶牛的________细胞中表达，这与构建表达载体时__________的选择有关。
(3)该技术__________(填“需要”或“不需要”)对重构胚性别进行鉴定，理由是________。
答案　(1)限制酶和DNA连接酶　鉴别、筛选出含有目的基因的细胞(或胚胎)　(2)乳腺　多种体　启动子　(3)不需要　牛胎儿成纤维细胞若来自雄性个体，胚胎就是雄性，若来自雌性个体，胚胎就是雌性
解析　(1)基因工程中，构建基因表达载体时，用限制酶分别切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶将目的基因和质粒连接，因此利用的工具酶是限制酶和DNA连接酶。图1中新霉素抗性基因是标记基因，用于鉴别、筛选出含有目的基因的细胞(或胚胎)。(2)根据表格分析可知，乳铁蛋白基因探针只在乳腺细胞中出现了杂交带，说明该基因只能在转基因奶牛的乳腺细胞中表达；人干扰素基因探针在三种细胞中都出现了杂交带，说明该基因可以在转基因奶牛的多种体细胞中表达，这与构建表达载体时启动子的选择有关。(3)重构胚的细胞核来自牛胎儿成纤维细胞，若牛胎儿成纤维细胞来自雄性个体，胚胎就是雄性，来自雌性个体，胚胎就是雌性，因此不需要对重构胚性别进行鉴定。
23．(14分)蛋白质工程是人们根据对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分析、分子设计的过程。如图是蛋白质工程的基本途径，请回答下列有关问题：
(1)图中过程③的主要依据是每种氨基酸都有与其对应的__________，后者位于__________分子上，其上的核糖核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸序列之间存在着________________关系。
(2)通过过程③获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因，要使这一序列能够表达、发挥作用，还必须在序列的上、下游加上__________和__________，在这个过程中需要__________酶的参与。
(3)完成过程④需要涉及__________技术。
答案　(1)密码子　mRNA　碱基互补配对　(2)启动子　终止子　DNA连接　(3)基因工程
解析　(1)氨基酸是由mRNA上的密码子决定的，而mRNA是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则转录而来的。(2)通过过程③获得的脱氧核苷酸序列要能表达，需要构建基因表达载体，基因表达载体的组成除目的基因、复制原点、标记基因外，还必须有启动子、终止子等，构建基因表达载体需要DNA连接酶，将不同的DNA片段连接起来。(3)推测出相应基因中脱氧核苷酸序列后，可对原有基因进行改造或人工合成新基因，然后将该基因导入受体细胞，以生产大量的基因产物，故完成过程④需要涉及基因工程技术。

展开更多......

收起↑