高中生物 第一單元 生物技術(shù)與生物工程 第一章 基因工程和蛋白質(zhì)工程章末檢測 中圖3

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE第一單元生物技術(shù)與生物工程第一章基因工程和蛋白質(zhì)工程章末檢測A卷(時間:45分鐘滿分：100分)考查知識點及角度難度及題號基礎(chǔ)中檔稍難基因工程的基本工具1、413基因工程的一般程序2、3、816基因工程的應(yīng)用5、6、715、17蛋白質(zhì)工程9、1011、1214一、選擇題(共12小題，每小題4分，共48分)1．關(guān)于限制性內(nèi)切酶的說法中正確的是 ()。A．限制性內(nèi)切酶是一種酶，只識別GAATTC序列B．EcoRI切割的是G—A之間的氫鍵C．限制性內(nèi)切酶一般不切割自身的DNA分子,只切割外源DNAD．限制性內(nèi)切酶只存在于原核生物中解析限制性內(nèi)切酶是一類酶的總稱,不同的限制性內(nèi)切酶識別序列不同,其作用是切割外源DNA,保護(hù)自身DNA的安全。限制性內(nèi)切酶切割的是磷酸二酯鍵，它不只存在于原核生物中。答案C2．根據(jù)mRNA的信息推出并獲取目的基因的方法是 ()。A．用DNA探針測出目的基因B．用mRNA探針測出目的基因C．用mRNA反轉(zhuǎn)錄形成目的基因D．用PCR技術(shù)擴(kuò)增mRNA答案C3．下列操作不屬于重組質(zhì)粒構(gòu)建過程的是 （)。A．用一定的限制酶切割質(zhì)粒露出黏性末端B．用同一種限制酶切割目的基因露出黏性末端C．將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒切口處D．將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞中解析重組質(zhì)粒的構(gòu)建過程屬于目的基因和載體的結(jié)合過程.答案D4．基因工程技術(shù)也稱DNA重組技術(shù)，其實施必須具備的4個必要條件是（）。A．工具酶、目的基因、載體、受體細(xì)胞B．重組DNA、RNA聚合酶、限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶C．模板DNA、信使RNA、質(zhì)粒、受體細(xì)胞D．目的基因、限制性內(nèi)切酶、載體、受體細(xì)胞解析基因工程是按照人們的意愿，把一種生物的個別基因在體外剪切，并與特殊的運載工具進(jìn)行重新組合，然后放到另一種生物的細(xì)胞（受體細(xì)胞)里，定向地改造生物的遺傳性狀?；虿僮鞯墓ぞ呙甘窍拗菩詢?nèi)切酶和DNA連接酶，基因進(jìn)入受體細(xì)胞的運輸工具是載體.答案A5下列有關(guān)基因工程技術(shù)的應(yīng)用中，對人類不利的是 （).A．制造“工程菌”用于藥品生產(chǎn)B．創(chuàng)造“超級菌”分解石油、DDTC．重組DNA誘發(fā)受體細(xì)胞基因突變D．導(dǎo)入外源基因糾正缺陷基因解析基因突變一般是有害的，故基因工程誘發(fā)受體細(xì)胞的基因突變一般對人類是不利的。答案C6．下列說法不正確的是 （）。A．干擾素是動物或人體細(xì)胞受到病毒侵染時產(chǎn)生的一種糖蛋白B．基因治療是治療遺傳病的最有效手段C．體內(nèi)基因治療是基因治療的一種形式D．體外基因治療僅指體外完成基因轉(zhuǎn)移這個環(huán)節(jié)解析人類的遺傳病是很難用一般藥物進(jìn)行治療的，基因治療是把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi),使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能,從而達(dá)到治療疾病的目的，這是治療遺傳病的最有效的手段?；蛑委煱w外基因治療和體內(nèi)基因治療兩方式。體外基因治療是先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后，在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。體內(nèi)基因治療是指直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)入基因的治病方法.答案D7．如果科學(xué)家通過轉(zhuǎn)基因工程，成功地把一位女性血友病患者的造血干細(xì)胞改造，使其凝血功能恢復(fù)正常.那么，她后來所生的兒子中（已知血友病為伴X隱性遺傳病） (）。A．全部正常 B．一半正常C．全部有病 D．不能確定解析基因治療是對該女性血友病患者的造血干細(xì)胞進(jìn)行改造,并沒有改變她生殖細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，所以她生的兒子全部有病.答案C8．切取某動物合成生長激素的基因，用某種方法將此基因轉(zhuǎn)移到鲇魚的受精卵中，從而使該鲇魚比同類個體大3~4倍，此項研究遵循的原理是 ()。A．基因突變，DNA→RNA→蛋白質(zhì)B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白質(zhì)C．細(xì)胞工程,DNA→RNA→蛋白質(zhì)D．基因重組，DNA→mRNA→蛋白質(zhì)解析目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞成功表達(dá)，同樣遵循中心法則內(nèi)容,經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯形成相應(yīng)表達(dá)產(chǎn)物。該過程遵循的原理是基因重組.答案D9．蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)是 （)。A．基因工程 B．細(xì)胞工程C．發(fā)酵工程 D．酶工程解析蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程。答案A10．蛋白質(zhì)工程中直接需要進(jìn)行操作的對象是 ().A．氨基酸結(jié)構(gòu) B．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)C．肽鏈結(jié)構(gòu) D．基因結(jié)構(gòu)解析蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求.其目標(biāo)是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求,對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計,但因為基因決定蛋白質(zhì)，因此對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計改造，歸根結(jié)底,還需對相應(yīng)的基因進(jìn)行操作,按要求進(jìn)行修飾加工改造，使之能控制合成人類需要的蛋白質(zhì)。答案D11．下列說法正確的是 （）。A．蛋白質(zhì)工程和基因工程的目的都是獲得人類需要的蛋白質(zhì)，所以二者沒有區(qū)別B．基因工程是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵技術(shù)C．通過蛋白質(zhì)工程改造后的蛋白質(zhì)有的仍然是天然的蛋白質(zhì)D．蛋白質(zhì)工程是在蛋白質(zhì)分子水平上直接改造蛋白質(zhì)的解析蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求,對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計.其中基因工程是關(guān)鍵技術(shù)，是蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ),因為對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改造是通過改造基因結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)的，所以蛋白質(zhì)工程是在基因水平上改造蛋白質(zhì),改造后的蛋白質(zhì)不再是天然的蛋白質(zhì).答案B12．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述中,錯誤的是 （）.A．蛋白質(zhì)工程的實現(xiàn)需要多種學(xué)科技術(shù)的參與B．蛋白質(zhì)工程創(chuàng)造了新的基因C．蛋白質(zhì)工程被稱為第二代基因工程D．定點誘變技術(shù)用于蛋白質(zhì)的“中改”解析蛋白質(zhì)工程一般先創(chuàng)造出適合人類需求的新基因，然后表達(dá)出特定的蛋白質(zhì).基因工程是其中的關(guān)鍵技術(shù)，因此,蛋白質(zhì)工程又被稱為第二代基因工程。定點誘變技術(shù)用于蛋白質(zhì)的“小改”。答案D二、非選擇題（共5小題,共52分)13．(10分)限制性內(nèi)切酶Ⅰ的識別序列和切點是-G↓GATCC—，限制性內(nèi)切酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—.在一個DNA片段M上有酶Ⅰ的一個切點，在另一個DNA片段N的兩側(cè)各有1個酶Ⅱ的切點。（1）請畫出DNA片段M被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。（2)請畫出DNA片段N的兩側(cè)被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。(3）實驗證明:上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能連接起來。請回答:①能連接起來的原因是什么？______________________________________。②該連接過程需要在____________作用下完成。解析本題考查限制性內(nèi)切酶與DNA連接酶的作用和特點。限制性內(nèi)切酶能識別DNA分子上特定的序列和切點并進(jìn)行切割，限制性內(nèi)切酶具有專一性，即一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列。被限制性內(nèi)切酶切開的DNA兩條單鏈切口,各含有幾個伸出的、可互補(bǔ)配對的核苷酸,這種切口就是黏性末端。黏性末端之間，只要切口處伸出的核苷酸間存在互補(bǔ)，就能在DNA連接酶的作用下連接起來.雖然限制性內(nèi)切酶I和限制性內(nèi)切酶Ⅱ識別的序列和切點是不同的,但是形成的黏性末端是相同的，存在著互補(bǔ)關(guān)系，因此在DNA連接酶的作用下是可以連接起來的。答案(1）(2)（3)①因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互補(bǔ)的)②DNA連接酶14．(10分）轉(zhuǎn)基因植物油是由轉(zhuǎn)基因植物通過壓榨或浸出法加工制得的，因其出油率高而被廣泛應(yīng)用。我國是植物油消費大國,每年都從國外進(jìn)口大量的轉(zhuǎn)基因植物油。（1）在培育轉(zhuǎn)基因油料植物的過程中，基因操作需要的工具酶是________.在重組載體中,目的基因的首端必須含有__________。(2）請寫出一種將目的基因?qū)胗土现参锛?xì)胞可以采用的方法：________。若受體細(xì)胞為植物體細(xì)胞可采用________技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因植物體，該技術(shù)所依據(jù)的原理是____________________________________________________________________________________________________________________________.(3)若要檢測⑵中獲得的植物細(xì)胞染色體上是否含有目的基因，可采用__技術(shù)。（4)若利用蛋白質(zhì)工程繼續(xù)提高油料植物的出油率，其設(shè)計流程應(yīng)從預(yù)期的__________出發(fā)，設(shè)計預(yù)期的________結(jié)構(gòu),推測出應(yīng)有的____________序列，然后找到相對應(yīng)的__________序列,再用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變現(xiàn)有性狀。答案（1）限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶啟動子(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（或基因槍法或花粉管通道法)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞全能性（3）DNA分子雜交（4)蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)氨基酸脫氧核苷酸15．（10分)干擾素是人或動物的某些淋巴細(xì)胞受到病原微生物的誘導(dǎo)刺激后產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，現(xiàn)已廣泛用于病毒性疾病和某些癌癥的治療，我國已能利用基因工程和微生物發(fā)酵的方法生產(chǎn)干擾素.根據(jù)下面的干擾素生產(chǎn)過程示意圖，回答問題。（1）過程1表示可以通過人工合成方法獲得干擾素基因。其主要步驟可概括為：由干擾素中________順序推導(dǎo)出________順序，再進(jìn)一步推導(dǎo)出________順序。人工合成的干擾素基因在實驗室可通過________技術(shù)進(jìn)行人工擴(kuò)增。(2)過程2需要的工具酶有____________。(3)欲將大腸桿菌b篩選出來，應(yīng)利用重組載體(重組DNA分子)上的________.（4)干擾素不能在高溫環(huán)境中保存，其原因是____________________________.解析（1)過程1表示基因工程提取目的基因的人工合成方法，由蛋白質(zhì)中氨基酸順序來推導(dǎo)出信使RNA以及DNA的堿基序列，從而來合成干擾素基因.(2)DNA人工擴(kuò)增技術(shù)，即PCR技術(shù)。(3）載體有三個特點，一是在受體細(xì)內(nèi)能穩(wěn)定生存,二是有多種限制酶的切割位點，三是有標(biāo)記基因便于篩選、檢測。(4）由題干信息知：干擾素是人或動物的某些淋巴細(xì)胞受到病原微生物的誘導(dǎo)刺激后產(chǎn)生的蛋白質(zhì).蛋白質(zhì)必須在適宜的條件才有活性，高溫一般會導(dǎo)致變性（空間結(jié)構(gòu)被破壞）而失活。答案（1）氨基酸mRNA中核糖核苷酸（堿基)基因中脫氧核苷酸(堿基）PCR(2)限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶（3)標(biāo)記基因(4）干擾素是蛋白質(zhì),高溫下會變性(空間結(jié)構(gòu)被破壞)16．（10分）番茄在運輸和貯藏過程中，由于過早成熟而易腐爛。應(yīng)用基因工程技術(shù)，通過抑制某種促進(jìn)果實成熟的激素的合成能力,可使番茄貯藏時間延長。這種轉(zhuǎn)基因番茄已于1993年在美國上市。請回答下列問題。（1）促進(jìn)果實成熟的重要激素是________。(2）在培育轉(zhuǎn)基因番茄的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是________，基因的“針線”是________，基因的“運載工具”是________.(3）與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程培育新品種的主要優(yōu)點是__________________________________________________________________。解析能夠促進(jìn)果實成熟的植物激素主要是乙烯。在基因操作中，基因的“剪刀”是限制酶，基因的“針線”是DNA連接酶，基因的“運載工具”是載體?；蚬こ痰闹饕獌?yōu)點是目的性強(qiáng)，可定向改造生物的遺傳性狀,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。答案（1)乙烯(2）限制酶DNA連接酶載體(3）目的性強(qiáng)，可定向改造生物的遺傳性狀,克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙17．（12分)人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的P53基因，生物技術(shù)可對此類基因的變化進(jìn)行檢測并開展治療研究。(1）目的基因的獲取方法通常包括________和________。(2)上圖表示從正常人和患者體內(nèi)獲取的P53基因的部分區(qū)域。與正常人相比，患者在該區(qū)域的堿基會發(fā)生改變，在上圖中用方框圈出發(fā)生改變的堿基對,這種變異被稱為________。(3）已知限制酶E識別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人和患者的P53基因部分區(qū)域(見上圖)，那么正常人的會被切成________個片段，而患者的則被切割成長度為________對堿基和________對堿基的兩種片段。(4）如果某人的P53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460堿基對的四種片段，那么該人的基因型是________(以P＋表示正常基因，P－表示異?；颍?。（5)請寫出一種治療該類疾病的治療方案.____________________________.解析本題考查基因工程及其應(yīng)用的相關(guān)知識。（1)目的基因的獲取方法有直接分離和人工合成兩種;（2)仔細(xì)對比正常人與患者的基因序列可知是CG堿基對變?yōu)榱薚－A堿基對,這種變化屬于基因突變；（3）正常人P53基因被兩個限制酶E完全切割后可產(chǎn)生三個片段，患者P53基因中有一個限制酶E的識別序列發(fā)生突變，且突變點位于識別位點內(nèi)，這樣患者就只有一個限制酶E的識別序列，切割后產(chǎn)生兩個片段,分別為290＋170＝460對堿基,220對堿基；(4)正常人經(jīng)限制酶E完全切割后產(chǎn)生三個片段，290對堿基、170對堿基和220對堿基，患者產(chǎn)生兩個片段460對堿基和220對堿基，則該人的基因型應(yīng)為P＋P－。(5）該類疾病可利用基因治療的方法進(jìn)行治療。答案(1)直接分離人工合成（2)見下圖基因堿基對的替換(基因突變）（3）3460220(4）P＋P－（5）可利用基因置換、基因修復(fù)、基因增補(bǔ)、基因失活等基因治療的方法進(jìn)行治療（合理即可)B卷(時間：45分鐘滿分：100分)考查知識點及角度難度及題號基礎(chǔ)中檔稍難基因工程的基本工具512基因工程的一般程序1、2、3、4、1314基因工程的應(yīng)用7、86、9、15蛋白質(zhì)工程10、111617一、選擇題（共12小題，每小題4分,共48分)1．下列關(guān)于基因工程的敘述,錯誤的是 （）。A．目的基因和受體細(xì)胞均可來自動、植物或微生物B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無生物活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞和促進(jìn)目的基因的表達(dá)解析基因工程中目的基因和受體細(xì)胞均可來自動、植物或微生物；常用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶;人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無生物活性,只有經(jīng)過一定的物質(zhì)激活以后，才有生物活性；載體上的抗性基因主要是有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞，不能促進(jìn)目的基因的表達(dá)。所以D錯誤.答案D2．基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計施工的。在基因操作的步驟中,不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對的是 (）。A．人工合成目的基因B．目的基因與載體結(jié)合C．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D．目的基因的檢測和表達(dá)解析合成目的基因及其與載體的結(jié)合都進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對，目的基因的檢測和表達(dá)也有堿基互補(bǔ)配對。答案C3．下列技術(shù)中不是依據(jù)DNA分子雜交原理的是 (）。A．檢測目的基因是否導(dǎo)入了受體細(xì)胞B．檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNAC．檢測目的基因是否翻譯合成蛋白質(zhì)D．快速靈敏地檢測飲用水中病毒的含量解析DNA分子雜交就是不同來源的DNA分子的單鏈按堿基互補(bǔ)配對原則結(jié)合在一起，形成雜合雙鏈的過程。B項也是利用了分子雜交技術(shù)(DNA與mRNA之間雜交).檢測目的基因是否翻譯合成蛋白質(zhì)依據(jù)的是抗原-抗體雜交原理,未用到DNA分子雜交原理。答案C4．如圖表示一項重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，字母X可能代表 (）。A．不能合成胰島素的細(xì)菌B．能合成抗體的人類細(xì)胞C．能合成胰島素的細(xì)菌D．不能合成抗生素的人類細(xì)胞解析考查識圖能力，此題中目的基因是人胰島素基因，受體細(xì)胞是細(xì)菌，通過載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，帶有胰島素基因的細(xì)菌在分裂繁殖過程中可能會產(chǎn)生人的胰島素。答案C5．已知某種限制性內(nèi)切酶在一線性DNA分子上有3個酶切位點，如圖中箭頭所指.如果該線性DNA分子在3個酶切位點上都被該酶切斷,則會產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長度的DNA片段?，F(xiàn)有多個上述線性DNA分子,若在每個DNA分子上至少有1個酶切位點被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長度不同的DNA片段種類數(shù)是 （)。A．3 B．4 C．9 D．12解析經(jīng)過同一種限制性內(nèi)切酶的切割后可產(chǎn)生片段a、b、c、d、ab、abc、bc、bcd、cd共九種不同長度的DNA片段。答案C6．目前，植物基因工程技術(shù)主要應(yīng)用于以下哪些方面(多選） (）。A．提高農(nóng)作物的抗逆性 B．生產(chǎn)某些天然藥物C．改良農(nóng)作物的品質(zhì) D．作器官移植的供體解析D項為動物基因工程技術(shù)的重要應(yīng)用。答案ABC7．基因工程在診斷遺傳病上發(fā)展尤為迅速，目前可以對幾十種遺傳病進(jìn)行快速診斷，該診斷技術(shù)依據(jù)的原理是 (）。A．基因工程生產(chǎn)藥物 B．導(dǎo)入正?；駽．DNA分子雜交 D．用“工程菌”治療疾病解析基因診斷是利用DNA分子作探針，檢測標(biāo)本的遺傳信息，從而達(dá)到檢測疾病的目的，其原理是DNA分子雜交。答案C8．能夠使植物體表達(dá)動物蛋白的育種方法是 (）。A．單倍體育種 B．雜交育種C．基因工程育種 D．多倍體育種解析本題考查對基因工程育種的理解。要讓動物蛋白在植物體內(nèi)表達(dá)，必須將控制動物蛋白合成的相關(guān)基因?qū)胫参锛?xì)胞中并讓其表達(dá)，因此需要通過基因工程技術(shù)才能實現(xiàn).答案C9．育種的方法有雜交育種、單倍體育種、誘變育種、多倍體育種、基因工程育種等，下面有關(guān)說法正確的是 ()。A．涉及的原理有:基因突變、基因重組、染色體變異B．都不可能產(chǎn)生定向的可遺傳變異C．都在細(xì)胞的水平上進(jìn)行操作D．都不能通過產(chǎn)生新基因從而產(chǎn)生新性狀解析雜交育種原理是基因重組，單倍體育種原理是染色體變異，誘變育種原理是基因突變，多倍體育種原理是染色體變異，基因工程育種原理是基因重組。答案A10．T4溶菌酶的穩(wěn)定性大大提高的根本原因是 ()。A．控制T4溶菌酶合成的基因的一個位點發(fā)生突變B．控制T4溶菌酶合成的mRNA上的密碼子發(fā)生變化C．T4溶菌酶中一個氨基酸發(fā)生了替換D．T4溶菌酶中的第3位氨基酸由異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼峤馕鯰4溶菌酶是一種蛋白質(zhì)，其穩(wěn)定性提高的原因是其分子結(jié)構(gòu)的改變.蛋白質(zhì)的合成受基因控制,所以蛋白質(zhì)改變的根本原因是基因的改變。題目中B、C、D的內(nèi)容都是T4溶菌酶穩(wěn)定性改變的原因，但不是根本原因。答案A11．豬的胰島素用于人體時降血糖的效果不明顯，原因是豬胰島素分子有一個氨基酸與人的不同，為了使豬胰島素用于人類糖尿病，用蛋白質(zhì)工程的蛋白質(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類的不同，所以在蛋白質(zhì)工程中的蛋白質(zhì)分子設(shè)計中，只需要替換這一氨基酸即可。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)計和胰島素生方面都存在很多困難,所以不是最佳方案。答案A12．據(jù)圖所示，下列有關(guān)工具酶功能的敘述錯誤的是 (）。A．限制性內(nèi)切酶可以切斷a處B．DNA聚合酶可以連接a處C．解旋酶可以使b處解開D．DNA連接酶可以連接c處解析限制性內(nèi)切酶切割DNA分子時破壞的是DNA鏈中的磷酸二酯鍵，如圖a處。DNA聚合酶是將單個核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵，因此DNA聚合酶可以連接a處。解旋酶解開兩個堿基對之間的氫鍵,即使b處解開。DNA連接酶連接的是兩個相鄰的脫氧核苷酸的磷酸和脫氧核糖，形成磷酸二酯鍵，如a處。而圖示的c處連接的是同一個脫核苷酸內(nèi)的磷酸和脫氧核糖。答案D二、非選擇題(共5小題，共52分)13．(10分）請回答下列有關(guān)基因工程的相關(guān)問題。(1)在該技術(shù)中，用人工合成方法獲得目的基因的途徑之一是：以目的基因轉(zhuǎn)錄的________為模板，__________成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成__________。（2)基因工程中常用的受體細(xì)胞有細(xì)菌、真菌、________。（3)假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為載體，并以同一種限制性內(nèi)切酶切割運載體與目的基因，將切割后的載體與目的基因片段混合,并加入DNA連接酶，連接產(chǎn)物至少有____________種環(huán)狀DNA分子，它們分別是________________。答案（1)信使RNA(mRNA)逆轉(zhuǎn)錄（反轉(zhuǎn)錄)雙鏈DNA(目的基因)（2）動植物細(xì)胞（3)3載體自連的、目的基因片段自連的、載體與目的基因片段相連的環(huán)狀DNA分子14．（10分)蘇云金桿菌（Bt)能產(chǎn)生具有殺蟲能力的毒素蛋白。下圖是轉(zhuǎn)Bt毒素蛋白基因植物的培育過程示意圖(ampr為抗氨芐青霉素基因）,據(jù)圖回答下列問題。3種限制性核酸內(nèi)切酶識別序列與酶切位點（1)將圖中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反應(yīng)管中有__________種DNA片段。(2)圖中②表示HindⅢ與BamHⅠ酶切、DNA連接酶連接的過程，此過程可獲得________種重組質(zhì)粒；如果換用BstⅠ與BamHⅠ酶切，目的基因與質(zhì)粒連接后可獲得__________種重組質(zhì)粒。(3）目的基因插入質(zhì)粒后，不能影響質(zhì)粒的____________。(4)圖中③的Ti質(zhì)粒調(diào)控合成的vir蛋白，可以協(xié)助帶有目的基因的T—DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞，并防止植物細(xì)胞中__________對T—DNA的降解.(5)已知轉(zhuǎn)基因植物中毒素蛋白只結(jié)合某些昆蟲腸上皮細(xì)胞表面的特異受體，使細(xì)胞膜穿孔,腸細(xì)胞裂解，昆蟲死亡。而該毒素蛋白對人類的風(fēng)險相對較小，原因是人類腸上皮細(xì)胞________________。（6)生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合播種，其目的是降低害蟲種群中的________基因頻率的增長速率。解析本題考查基因工程的相關(guān)知識.(1)由于上述兩種酶形成的末端不一樣,所以被兩種不同的限制酶切割之后所形成的片段有左－B、B－H、H－B、B－右四種切法形成的四種片段（H表示HindⅢ，B表示BamHⅠ）。(2)同時被HindⅢ、BamHI兩種限制酶切割有兩種不同的目的基因,即B－H和H－B，所以重組質(zhì)粒有兩種。BstⅠ與BamHⅠ酶切割的末端一樣，所以同時用這兩種限制酶切割只能形成一種目的基因，所以只能形成一種重組質(zhì)粒。（3）質(zhì)粒要進(jìn)行復(fù)制才能更多的表達(dá)出產(chǎn)物，所以重組之后要能復(fù)制。(4）酶具有專一性,T—DNA的降解酶為DNA水解酶。（5）生物細(xì)胞表面的受體具有特異性，人類腸上皮細(xì)胞沒有昆蟲腸上皮細(xì)胞表面的特異受體。所以該毒素蛋白對人類的風(fēng)險相對較小.(6)自然選擇是普遍存在的，單獨種植抗蟲棉，自然選擇會使害蟲抗性基因頻率快速增長.所以混合種植降低害蟲的抗性基因頻率的增長速率。答案(1）4（2）21(3）復(fù)制(4）DNA水解酶（5）表面無相應(yīng)的特異性受體（6）抗性15．(10分）閱讀下面的資料,回答問題。1990年9月，美國對一名患有嚴(yán)重復(fù)合型免疫缺陷癥的4歲女童實施了基因治療.復(fù)合型免疫缺陷癥是一種遺傳疾病。女童由于腺苷酸脫氨酶基因缺失，造成體內(nèi)缺乏腺苷酸脫氨酶；而腺苷酸脫氨酶是人體免疫系統(tǒng)發(fā)揮正常功能作用所必需的，因此，女童不能抵抗病原微生物的威脅。1990年9月,這名女童接受了基因治療，研究人員將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入取自患者的淋巴細(xì)胞中，使淋巴細(xì)胞能夠產(chǎn)生腺苷酸脫氨酶,然后，增殖后再將這種淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)。半年后,在血液中檢測出了被改造的淋巴細(xì)胞，女童體內(nèi)產(chǎn)生的腺苷酸脫氨酶也越來越多，女童產(chǎn)生抗體的能力顯著改善。（1）請運用所學(xué)遺傳學(xué)原理，預(yù)測該女童腺苷酸脫氨酶基因缺失的可能原因：______________、____________.(2)基因治療是把健康的外源基因?qū)? (）。A．患者的所有細(xì)胞 B．某些功能細(xì)胞C．患者的DNA分子 D．以上均不正確（3）研究人員將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入淋巴細(xì)胞而不是其他細(xì)胞的原因可能是_____________________________________________________________________________________________________________________________________.（4）請用基因工程方法簡要寫出該女童基因治療的步驟,并寫出兩種鑒定是否治療成功的方法。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)基因突變?nèi)旧w變異（或染色體結(jié)構(gòu)變異、染色體數(shù)目變異，答基因重組不對)(2）B(3)腺苷酸脫氨酶是人體免疫系統(tǒng)發(fā)揮正常功能所必需的，而淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生抗體等免疫物質(zhì)(4）獲取腺苷酸脫氨酶基因→腺苷酸脫氨酶基因重組載體的構(gòu)建→將重組DNA分子導(dǎo)入淋巴細(xì)胞→腺苷酸脫氨酶基因的檢測和鑒定。是否治療成功的鑒定方法：①鑒定女童體內(nèi)產(chǎn)生的腺苷酸脫氨酶是否越來越多；②鑒定女童產(chǎn)生抗體的能力是否明顯改善，免疫能力是否明顯提高16．（12分)人類的正常血紅蛋白（HbA）β鏈第63位氨基酸是組氨酸,其密碼子為CAU或CAC。當(dāng)β鏈第63位組氨酸被酪氨酸(UAU或UAC）替代后，出現(xiàn)異常血紅蛋白（HbM)，導(dǎo)致一種貧血癥；β鏈第63位組氨酸被精氨酸（CGU或CGC)所替代而產(chǎn)生的異常血紅蛋白（HbZ）將引起另一種貧血病。(1)寫出正常血紅蛋白基因中，決定β鏈第63位組氨酸密碼子的堿基對組成__________________________________________________________________.（2)在決定β鏈第63位組氨酸密碼子的DNA的三個堿基對中，任意一個堿基對發(fā)生變化都將產(chǎn)生異常的血紅蛋白嗎？為什么?_________________________________________________________________________________________。(3)若將正常的基因片段導(dǎo)入貧血癥患者骨髓造血干細(xì)胞，則可以達(dá)到治療目的，請問：此操作屬于蛋白質(zhì)工程嗎?為什么？_____________________________________________________________________________________________。解析（1）基因中堿基對的排列順序決定了信使RNA中的堿基排列順序，信使RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。（2)在決定組氨酸密碼子的DNA三個堿基對中，任意一個堿基對發(fā)生變化不一定都產(chǎn)生異常的血紅蛋白，這是因為一種密碼子決定一種氨基酸，而一種氨基酸可以由幾種不同的密碼子來決定。(3)基因工程是將外源基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞后，可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，從而表現(xiàn)出新的性狀,實質(zhì)上,基因工程產(chǎn)生的只能是自然界已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程則是通過對基因進(jìn)行加工修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì).而題目中只將正常的外源基因?qū)氩∪思?xì)胞中,合成的都是天然存在的正常的蛋白質(zhì)，所以不是蛋白質(zhì)工程，應(yīng)屬于基因工程.答案（1）eq\o(=，\s\up7(GTA)，\s\do5（CAT)）或eq\o（=，\s\up7（GTG)，\s\do5(CAC）)(2)不一定。原因是當(dāng)eq\o(=,\s\up7（GTA)，\s\do5（CAT））或eq\o（=，\s\up7（GTG)，\s\do5（CAC)）中的第三對堿基發(fā)生eq\o(=，\s\up7(A）,\s\do5（T)）→eq\o（=,\s\up7（G)，\s\do5(C）)或eq\o（=,\s\up7（G)，\s\do5(C））→eq\o(=,\s\up7(A),\s\do5（T))變化后，產(chǎn)生的密碼子為CAC或CAU，仍然是組氨酸的密碼子，