高中生物蘇教版現(xiàn)代生物科技專題第一章基因工程學(xué)業(yè)分層測評4

學(xué)業(yè)分層測評(四)(建議用時：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是()A．蛋白質(zhì)工程無需構(gòu)建基因的表達(dá)載體B．通過蛋白質(zhì)工程改造后的蛋白質(zhì)有的仍是天然的蛋白質(zhì)C．蛋白質(zhì)工程是在蛋白質(zhì)分子水平上改造蛋白質(zhì)D．蛋白質(zhì)工程需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶【解析】蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的，最終改造的對象仍是DNA分子。需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶?！敬鸢浮緿2．(2023·南京高二期末)關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法，正確的是()A．蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作B．蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子C．對蛋白質(zhì)的改造是通過直接改造相應(yīng)的mRNA來實現(xiàn)的D．蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程是相同的【解析】所謂的蛋白質(zhì)工程，就是利用基因工程手段，包括基因的定點突變和基因表達(dá)對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，以期獲得性質(zhì)和功能更加完善的蛋白質(zhì)分子，能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子?！敬鸢浮緽3．下列關(guān)于基因定點誘變技術(shù)的說法，正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：10210031】A．對任何蛋白質(zhì)的改造都可以用基因定點誘變技術(shù)B．對于已知空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)的改造可以采用基因定點誘變技術(shù)C．基因定點誘變技術(shù)是蛋白質(zhì)工程中必須用到的技術(shù)D．采用基因定點誘變技術(shù)通?？梢愿淖兊鞍踪|(zhì)中多種氨基酸【解析】基因定點誘變技術(shù)是“小改”時所用的一項技術(shù)，是有目的地改造蛋白質(zhì)分子中某活性部位的1個或幾個氨基酸殘基，是改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)之一，主要應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu)已知的蛋白質(zhì)。對于空間結(jié)構(gòu)未知的蛋白質(zhì)用非定點誘變技術(shù)來進(jìn)行蛋白質(zhì)的改造。【答案】B4．合成鼠—人嵌合抗體屬于蛋白質(zhì)分子設(shè)計中的()A．對已知蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行少數(shù)氨基酸替換B．對不同來源的蛋白質(zhì)進(jìn)行拼接組裝C．設(shè)計制造自然界中全新的蛋白質(zhì)D．把兩種不同的蛋白質(zhì)組裝成一種蛋白質(zhì)分子【解析】鼠—人嵌合抗體是由鼠抗體中的可變區(qū)與人抗體中的恒定區(qū)組裝拼接而成的，是將兩種不同來源的蛋白質(zhì)分子進(jìn)行拼接后形成的嵌合抗體。由于形成的融合蛋白質(zhì)具有兩種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，所以能表現(xiàn)兩種蛋白質(zhì)的特性。【答案】B5．以下有關(guān)蛋白質(zhì)工程的敘述，不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：10210032】A．蛋白質(zhì)工程發(fā)展的基礎(chǔ)是基因工程B．蛋白質(zhì)工程的原理是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)最終找到脫氧核苷酸序列的過程C．T4溶菌酶中引入二硫鍵提高了它的熱穩(wěn)定性是蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的體現(xiàn)D．蛋白質(zhì)工程只能改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)而不能制造新的蛋白質(zhì)【解析】蛋白質(zhì)工程從預(yù)期蛋白質(zhì)的功能出發(fā)，通過基因工程實現(xiàn)對基因的改造，通過中心法則實現(xiàn)蛋白質(zhì)的合成。二硫鍵引入到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中，提高了蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性。蛋白質(zhì)工程不僅能改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)也能制造新的蛋白質(zhì)?！敬鸢浮緿6．蛋白質(zhì)工程的研究將對生命科學(xué)產(chǎn)生重大影響。下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述，不正確的是()A．實施蛋白質(zhì)工程的前提條件是了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系B．基因工程是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵技術(shù)C．蛋白質(zhì)工程是對蛋白質(zhì)分子的直接改造D．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程【解析】蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造?！敬鸢浮緾7．基因工程與蛋白質(zhì)工程的區(qū)別是()A．基因工程需對基因進(jìn)行分子水平操作，蛋白質(zhì)工程不對基因進(jìn)行操作B．基因工程合成的是天然存在的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程合成的可以是自然界不存在的蛋白質(zhì)C．基因工程是分子水平操作，蛋白質(zhì)工程是細(xì)胞水平(或性狀水平)操作D．基因工程完全不同于蛋白質(zhì)工程【解析】蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程。蛋白質(zhì)工程從分子水平對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造設(shè)計，通過對相應(yīng)的基因進(jìn)行修飾加工甚至人工進(jìn)行基因合成，從而對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活需求。而基因工程只是將外源基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi)并使之表達(dá)，體現(xiàn)人類所需的性狀，或者獲取所需的產(chǎn)品。因此，基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)?！敬鸢浮緽8．科學(xué)家想提高玉米中賴氨酸的含量，計劃將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺變成異亮氨酸，這樣就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸分別提高5倍和2倍。下列對蛋白質(zhì)的改造，操作正確的是()A．直接通過分子水平改造蛋白質(zhì)B．直接改造相應(yīng)的mRNAC．對相應(yīng)的基因進(jìn)行操作D．重新合成新的基因【解析】蛋白質(zhì)功能與其高級結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，因蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，所以直接對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造非常困難。而蛋白質(zhì)是由基因控制合成的，對基因進(jìn)行操作卻容易得多；另外，通過改造基因?qū)Φ鞍踪|(zhì)的修改可以遺傳，如對蛋白質(zhì)直接改造，即使成功也不能遺傳?！敬鸢浮緾9．蛋白質(zhì)工程的基本操作程序正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：10210033】①蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)合成②DNA合成③mRNA合成④蛋白質(zhì)的預(yù)期功能⑤根據(jù)氨基酸的序列推出脫氧核苷酸的序列A．①→②→③→④→⑤→①B．⑤→④→③→②→①→②C．④→①→⑤→②→③→①D．②→③→⑤→①→②→④【解析】蛋白質(zhì)工程的操作流程為：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列?！敬鸢浮緾10．下圖為蛋白質(zhì)的定點誘變技術(shù)的部分過程圖解，請據(jù)圖解回答下列問題：(1)圖中的質(zhì)粒的本質(zhì)是__________。(2)將定點誘變過的質(zhì)粒引入細(xì)胞進(jìn)行復(fù)制后，可得到________種結(jié)果，圖示的三對堿基的組成分別是______________、________。(3)圖示的這種對遺傳物質(zhì)的改造和人工誘變的區(qū)別是______________________________________________________________________________________________。(4)通過圖示技術(shù)實現(xiàn)對蛋白質(zhì)的改造屬于__________?！窘馕觥炕蚨c誘變技術(shù)是實現(xiàn)蛋白質(zhì)工程“小改”的操作技術(shù)，與人工誘變和自然突變相比，是一種定向的基因改造，而一般的基因突變是不定向的?！敬鸢浮?1)DNA(2)兩eq\o(=,\s\up15(CTG),\s\do5(GAC))eq\o(=,\s\up15(CGG),\s\do5(GCC))(3)人工誘變是遺傳物質(zhì)不定向的變異，而圖示的這種對遺傳物質(zhì)的改造是對遺傳物質(zhì)的定向改變(4)小改[能力提升]11．(2023·廣東高考)從某海洋動物中獲得一基因，其表達(dá)產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是()A．合成編碼目的肽的DNA片段B．構(gòu)建含目的肽DNA片段的表達(dá)載體C．依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計多條模擬肽D．篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽【解析】緊扣蛋白質(zhì)工程的流程(基本途徑)進(jìn)行分析。由題可知，多肽P1為抗菌性和溶血性均較強的多肽，要設(shè)計出抗菌性強但溶血性弱的多肽，即在P1的基礎(chǔ)上設(shè)計出自然界原本不存在的蛋白質(zhì)，用蛋白質(zhì)工程技術(shù)可以實現(xiàn)。蛋白質(zhì)工程的基本途徑是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。故要想在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是依據(jù)P1的氨基酸序列設(shè)計出多條模擬肽，然后進(jìn)行改造，從而確定抗菌性強但溶血性弱的多肽的氨基酸序列?！敬鸢浮緾12．蛋白質(zhì)工程是新崛起的一項生物工程又稱第二代基因工程。如圖表示蛋白質(zhì)工程流程，圖中A、B在遺傳學(xué)上依次表示()【導(dǎo)學(xué)號：10210034】A．轉(zhuǎn)錄和翻譯 B．翻譯和轉(zhuǎn)錄C．復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 D．傳遞和表達(dá)【解析】蛋白質(zhì)工程需要從根本上設(shè)計基因，首先預(yù)期蛋白質(zhì)功能，后預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，后推斷控制新蛋白質(zhì)合成的基因的堿基序列，后進(jìn)行人工合成DNA。合成后的DNA通過轉(zhuǎn)錄得到mRNA，經(jīng)過翻譯得到多肽鏈。【答案】A13．豬的胰島素用于降低人體血糖濃度效果不明顯，原因是豬胰島素分子中有一個氨基酸與人的不同。為了使豬胰島素用于臨床治療糖尿病，用蛋白質(zhì)工程對蛋白質(zhì)分子設(shè)計的最佳方案是()A．對豬胰島素進(jìn)行一個不同氨基酸的替換B．將豬胰島素和人胰島素進(jìn)行拼接組成新的胰島素C．將豬和人的胰島素混合在一起治療糖尿病D．根據(jù)人的胰島素設(shè)計制造一種全新的胰島素【解析】由于豬胰島素分子中只有一個氨基酸與人胰島素不同，所以蛋白質(zhì)工程中蛋白質(zhì)的分子設(shè)計，只需替換這一個不同的氨基酸即可。雖然根據(jù)人胰島素分子的結(jié)構(gòu)設(shè)計一種全新的胰島素也可以用于臨床治療，但分子設(shè)計和胰島素的生產(chǎn)方面都存在很多困難，所以不是最佳方案。【答案】A14．科學(xué)家對鼠源雜交瘤抗體進(jìn)行改造，生產(chǎn)出效果更好的鼠—人嵌合抗體，用于癌癥治療。如圖表示形成鼠—人嵌合抗體的過程，據(jù)圖回答下列問題：(1)改造鼠源雜交瘤抗體，生產(chǎn)鼠—人嵌合抗體，屬于________________(生物工程)的范疇。(2)圖示過程是根據(jù)預(yù)期的__________，設(shè)計__________________，最終必須對__________進(jìn)行操作，此操作中改變的是______________________。(3)經(jīng)過改造的鼠—人嵌合抗體，與鼠源雜交瘤抗體相比較，突出的優(yōu)點是_______________________________________________(從免疫角度考慮)。(4)上述過程中對科學(xué)家來說難度最大的是______________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)通過圖示可知鼠—人嵌合抗體是通過人工設(shè)計而形成的特定功能蛋白質(zhì)，其生產(chǎn)過程應(yīng)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。(2)蛋白質(zhì)工程的流程：預(yù)期蛋白質(zhì)的功能→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)→通過基因工程操作生產(chǎn)預(yù)期的蛋白質(zhì)。(3)從免疫的角度考慮，對人體來說鼠源抗體為抗原，若利用人的抗體與之嵌合，則排斥作用會減輕，對人體的副作用會減少。(4)由于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易確定，所以成為蛋白質(zhì)工程中最大的障礙。【答案】(1)蛋白質(zhì)工程(2)嵌合體功能嵌合體的結(jié)構(gòu)基因堿基對(3)對人體的不良反應(yīng)減少(4)設(shè)計嵌合體的空間結(jié)構(gòu)15．如圖是某種動物蛋白質(zhì)工程的示意圖，請分析回答：(1)目前蛋白質(zhì)工程中難度最大的是圖中編號________所示的過程，實現(xiàn)③過程的依據(jù)有_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若相關(guān)蛋白質(zhì)的核酸片段是從細(xì)胞質(zhì)獲取的，則④過程需要________酶。(3)⑤過程中對核苷酸序列有嚴(yán)格要求的工具酶是________，進(jìn)行⑤過程的目的是______________________________________________________________________________________________