高中考試生物特訓(xùn)練習(xí)含答案-基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程(含實(shí)驗(yàn))

課時(shí)規(guī)范練43基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程(含實(shí)驗(yàn))一、基礎(chǔ)練1.下列哪項(xiàng)不是植物基因工程技術(shù)的主要應(yīng)用?()A.培育抗蟲(chóng)性的農(nóng)作物B.培育抗病植物C.改良農(nóng)作物的品質(zhì)D.作器官移植的供體2.不是由基因工程方法生產(chǎn)的藥物有()A.青霉素C.干擾素B.白細(xì)胞介素D.乙肝疫苗3.下列有關(guān)動(dòng)物基因工程的說(shuō)法,錯(cuò)誤的是()A.將外源生長(zhǎng)激素基因?qū)雱?dòng)物體內(nèi)可提高動(dòng)物生長(zhǎng)速率B.將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M中,使獲得的轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低C.利用基因工程技術(shù),得到的乳腺生物反應(yīng)器可以解決很多重要的藥品的生產(chǎn)問(wèn)題D.用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作為器官移植的供體時(shí),由于導(dǎo)入的是調(diào)節(jié)因子,而不是目的基因,因此無(wú)法抑制抗原的合成4.動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器是一項(xiàng)利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳腺代替?zhèn)鹘y(tǒng)的生物發(fā)酵,進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)可供治療人類(lèi)疾病或用于保健的活性蛋白質(zhì)的現(xiàn)代生物技術(shù)。目前科學(xué)家已在牛和羊等動(dòng)物的乳腺生物反應(yīng)器中表達(dá)出了抗凝血酶、血清白蛋白、生長(zhǎng)激素等重要藥品。大致過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.通過(guò)③形成的重組質(zhì)粒具有人的藥用蛋白基因和標(biāo)記基因即可B.④通常采用顯微注射技術(shù)C.在轉(zhuǎn)基因母牛的乳腺細(xì)胞中人的藥用蛋白基因才會(huì)得以表達(dá),因此可以從乳汁中提取藥物D.該技術(shù)生產(chǎn)藥物的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高、質(zhì)量好、易提取5.利用PCR技術(shù)可獲得目的基因,下列相關(guān)敘述正確的是()A.在用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí),DNA的復(fù)制過(guò)程與細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制類(lèi)似B.PCR反應(yīng)體系中需添加磷酸、脫氧核糖和含氮的堿基作為原料C.PCR體系中需要添加從受體細(xì)胞中提取的解旋酶和DNA聚合酶D.PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)6.用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性?xún)?nèi)切核酸酶分別處理同一DNA片段,酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是()A.圖1中兩種酶識(shí)別的核苷酸序列不同B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNAC.泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA7.(2020浙江7月選考)下列關(guān)于基因工程的敘述,正確的是()A.若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制性?xún)?nèi)切核酸酶,則一定有利于該重組質(zhì)粒進(jìn)入受體并保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定B.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物獲得2個(gè)穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)基因品系,抗性鑒定為抗除草劑抗鹽和抗除草劑不抗鹽。表明抗鹽性的改變一定與抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入無(wú)關(guān)C.抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某植物獲得轉(zhuǎn)基因植株,其DNA檢測(cè)均含目的基因,抗性鑒定為抗除草劑和不抗除草劑。表明一定是前者表達(dá)了抗性蛋白而后者只表達(dá)抗性基因RNAD.已知不同分子量DNA可分開(kāi)成不同條帶,相同分子量的為一條帶。用某種限制性?xún)?nèi)切核酸酶完全酶切環(huán)狀質(zhì)粒后,出現(xiàn)3條帶。表明該質(zhì)粒上一定至少有3個(gè)被該酶切開(kāi)的位置8.下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”的敘述,正確的是()A.菜花和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞均可作為提取DNA的材料B.向切碎的植物組織中加入適量清水,可獲得含大量DNA的溶液C.根據(jù)DNA不溶于酒精,但某些蛋白質(zhì)溶于酒精的原理初步分離DNA與蛋白質(zhì)D.用玻璃棒快速攪拌會(huì)使DNA獲得量增加9.識(shí)圖作答。(1)PCR技術(shù)的中文名稱(chēng)為,加熱使DNA雙鏈打開(kāi),這一步是打開(kāi)氫鍵,在細(xì)胞中是在酶的作用下進(jìn)行的。(2)當(dāng)溫度降低時(shí),引物與模板末端結(jié)合,在酶的作用下,引物沿模板延伸,最終合成2個(gè)DNA分子,此過(guò)程中的原料是,遵循的原則是。(3)PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制,若將一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子放入試管中,以14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料,連續(xù)復(fù)制4次之后,則15N標(biāo)記的DNA分子占全部DNA分子的比例為。在基因工程中,把選出的目的基因(共2000個(gè)脫氧核苷酸對(duì),其中腺嘌呤脫氧核苷酸是860個(gè))放入DNA擴(kuò)增儀中擴(kuò)增4代,那么,在擴(kuò)增儀中應(yīng)放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)是,其中在第四代利用的胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)是。二、提升練1.(2020遼師大附中期末)某實(shí)驗(yàn)小組將人生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌以制備工程菌,下列相關(guān)敘述正確的是()A.人生長(zhǎng)激素基因可以通過(guò)下丘腦細(xì)胞的mRNA為模板的逆轉(zhuǎn)錄獲得B.將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌,需要處理得到感受態(tài)細(xì)胞C.利用工程菌制備的生長(zhǎng)激素需要與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較D.與人細(xì)胞分泌的天然生長(zhǎng)激素相比,工程菌無(wú)法對(duì)生長(zhǎng)激素進(jìn)行正常的加工和修飾2.蛋白質(zhì)工程是指根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求,對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的過(guò)程。下面是蛋白質(zhì)工程的基本途徑,據(jù)圖分析下列敘述正確的是()預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)基酸序列推測(cè)應(yīng)有氨推測(cè)相應(yīng)基因中脫氧核苷酸序列蛋白質(zhì)生產(chǎn)相應(yīng)A.過(guò)程A所需原料是脫氧核苷酸,過(guò)程B所需原料是氨基酸B.參與C過(guò)程的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等C.D過(guò)程主要依據(jù)每種氨基酸都有其對(duì)應(yīng)的密碼子D.通過(guò)蛋白質(zhì)工程可以獲得人類(lèi)需要的蛋白質(zhì)3.(2020山東日照檢測(cè))科研人員運(yùn)用基因工程技術(shù)讓奶牛的乳腺合成并分泌人的血清白蛋白。下列相關(guān)敘述正確的是()A.該技術(shù)導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因奶牛發(fā)生了定向變異B.該過(guò)程所需要的目的基因可以通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄的方法獲得C.該過(guò)程需把人血清白蛋白的完整基因與載體連接構(gòu)建基因表達(dá)載體D.胚胎移植前無(wú)需對(duì)含有人血清白蛋白基因的早期胚胎進(jìn)行性別鑒定4.(2020貴州銅仁三模)糖尿病發(fā)病率在我國(guó)近30年來(lái)增長(zhǎng)極為迅速,發(fā)病的年齡大大提前,這與人們不健康的生活方式有關(guān),同時(shí)也與患者體內(nèi)胰島素的缺乏有關(guān)。生產(chǎn)速效胰島素以及利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)胰島素的批量生產(chǎn)就成為目前治療糖尿病的新思路,回答下列有關(guān)問(wèn)題。(1)速效胰島素的獲得是科學(xué)家將胰島素B鏈的第28與第29個(gè)氨基酸調(diào)換順序后實(shí)現(xiàn)的。該過(guò)程中,需要對(duì)(填“胰島素”“胰島素基因”或“胰島”)進(jìn)行定向改造。(2)利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)胰島素的批量生產(chǎn),其關(guān)鍵操作環(huán)節(jié)是。(3)對(duì)于胰島素基因的獲取,一是通過(guò)從細(xì)胞中提取合成的胰島mRNA,經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程合成;二是通過(guò)分析胰島素的序列,進(jìn)行人工合成。利用上述兩種方法獲得的基因結(jié)構(gòu)(填“相同”或“不同”)。(4)為了將改造后的分子順利導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi),一般需要用CaCl2處理大腸桿菌細(xì)胞,使之成為細(xì)胞。若將重組的DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞可采用的方法有(寫(xiě)出兩種)。課時(shí)規(guī)范練43基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程(含實(shí)驗(yàn))一、基礎(chǔ)練12.D培育器官移植的供體為動(dòng)物基因工程技術(shù)的重要應(yīng)用。.A白細(xì)胞介素、干擾素和乙肝疫苗都屬于蛋白質(zhì),可利用轉(zhuǎn)基因工程菌生產(chǎn),青霉素不是蛋白質(zhì),不能利用基因工程方法生產(chǎn)。3.D用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作為器官移植的供體時(shí),可將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子,以抑制抗原決定基因的表達(dá),或設(shè)法除去抗原決定基因,再結(jié)合克隆技術(shù),培育出沒(méi)有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆器官。4.A要讓藥用蛋白基因在乳腺細(xì)胞內(nèi)表達(dá)并分泌含藥物的乳汁,重組質(zhì)粒上還必須具有乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件,A項(xiàng)錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因動(dòng)物通常利用的受體細(xì)胞是受精卵,采用顯微注射技術(shù),B項(xiàng)正確;只有母牛到達(dá)泌乳期,乳腺細(xì)胞才會(huì)表達(dá)相應(yīng)的藥用蛋白基因,乳汁中含有藥物,C項(xiàng)正確;從乳汁里提取藥物,優(yōu)點(diǎn)突出,使動(dòng)物本身成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”,D項(xiàng)正確。5.APCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的原理就是DNA半保留復(fù)制,A項(xiàng)正確;PCR反應(yīng)體系中需添加脫氧核糖核苷酸作為原料,B項(xiàng)錯(cuò)誤;PCR過(guò)程中是通過(guò)高溫使氫鍵斷裂的,因此不需要加入解旋酶,C項(xiàng)錯(cuò)誤;PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了變性、復(fù)性、延伸,而不是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.D通過(guò)圖1可知,兩種限制性?xún)?nèi)切核酸酶切割DNA分子的不同部位,說(shuō)明兩種限制性?xún)?nèi)切核酸酶識(shí)別的核苷酸序列不同,A項(xiàng)正確;圖2中的酶切產(chǎn)物是DNA分子片段,可用于構(gòu)建重組DNA,B項(xiàng)正確;觀察圖1可知,該DNA片段有3個(gè)SalⅠ酶切位點(diǎn),故用SalⅠ處理后,可形成4個(gè)DNA分子片段,電泳后出現(xiàn)4條電泳帶,C項(xiàng)正確;限制性?xún)?nèi)切核酸酶作用的是雙鏈DNA片段,因此圖中被酶切的DNA片段應(yīng)是雙鏈DNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。.D若受體大腸桿菌含有構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)用到的限制性?xún)?nèi)切核酸酶,則該酶會(huì)對(duì)進(jìn)入7受體的重組質(zhì)粒進(jìn)行切割,不利于其保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;抗除草劑基因轉(zhuǎn)入抗鹽植物,獲得了抗除草劑抗鹽品系和抗除草劑不抗鹽品系,不抗鹽品系的產(chǎn)生可能是轉(zhuǎn)入的抗除草劑基因插入到抗鹽基因內(nèi)影響其表達(dá)造成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因植物中均含抗除草劑基因,但存在抗除草劑和不抗除草劑兩種植株,前者表達(dá)了抗性蛋白,后者可能抗除草劑基因未轉(zhuǎn)錄出mRNA,或轉(zhuǎn)錄出的mRNA未能翻譯成蛋白質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤;某種限制性?xún)?nèi)切核酸酶完全酶切環(huán)狀質(zhì)粒后,出現(xiàn)3條帶,即3種不同分子量DNA,因此環(huán)狀質(zhì)粒上至少有3個(gè)酶切位點(diǎn),D項(xiàng)正確。8.C哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和細(xì)胞器,不含DNA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;向切碎的植物組織中加入適量的清水,會(huì)降低DNA的溶解度,析出DNA分子,B項(xiàng)錯(cuò)誤;用玻璃棒快速攪拌會(huì)使DNA斷裂,不會(huì)使DNA獲得量增加,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.答案:(1)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)解旋(2)Taq4種脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(3)1/8?17100?9120解析:(1)PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫(xiě)。加熱使DNA雙鏈打開(kāi),這一步是打開(kāi)氫鍵,在細(xì)胞中是在解旋酶的作用下進(jìn)行的。(2)當(dāng)溫度降低時(shí),引物與模板末端結(jié)合,在Taq酶的作用下,引物沿模板延伸,最終合成2個(gè)DNA分子,此過(guò)程中的原料是4種脫氧核苷酸,遵循的原則是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(3)PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制,若將一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子放入試管中,以14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料,連續(xù)復(fù)制4次之后,總DNA數(shù)達(dá)到24=16(個(gè)),其中含15N的DNA是2個(gè),所以15N標(biāo)記的DNA分子占全部DNA分子的比例為2/16=1/8。根據(jù)題意可知:A=T=860,總堿基數(shù)是4000,所以G=C=1140,那么擴(kuò)增4代,需要提供的胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)是1140×(24-1)=17100(個(gè))。其中在第四代共產(chǎn)生8個(gè)DNA,所以在該過(guò)程中利用的胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)是140×8=9120(個(gè))。二、提升練.BCD人生長(zhǎng)激素基因在垂體細(xì)胞中表達(dá),在下丘腦細(xì)胞中不表達(dá),因此下丘腦細(xì)胞中11沒(méi)有生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA,A項(xiàng)錯(cuò)誤;將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌,常用Ca2+處理大腸桿菌細(xì)胞,使細(xì)胞處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),這種細(xì)胞稱(chēng)為感受態(tài)細(xì)胞,B項(xiàng)正確;利用工程菌制備的生長(zhǎng)激素需要與天然產(chǎn)品的功能進(jìn)行活性比較,以確定轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的功能活性是否與天然產(chǎn)品相同,C項(xiàng)正確;與人細(xì)胞分泌的天然生長(zhǎng)激素相比,由于大腸桿菌為原核生物,無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,無(wú)法對(duì)生長(zhǎng)激素進(jìn)行正常的加工和修飾,D項(xiàng)正確。2.CD據(jù)圖分析可知,過(guò)程A是預(yù)期蛋白質(zhì)的功能,過(guò)程B是設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),因此A、B過(guò)程均不需要原料,A項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中C過(guò)程只是推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列,因此不需要核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等參與,B項(xiàng)錯(cuò)誤;D過(guò)程是推測(cè)相應(yīng)基因中脫氧核苷酸序列,以及氨基酸與mRNA中密碼子的對(duì)應(yīng)關(guān)系,先推測(cè)出mRNA中的堿基序列,再根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則推測(cè)出相應(yīng)基因中的核苷酸序列,C項(xiàng)正確;蛋白質(zhì)工程的目的就是通過(guò)對(duì)基因的修飾和改造合成新的基因,從而獲得人類(lèi)需要的蛋白質(zhì),D項(xiàng)正確。3.AB基因工程技術(shù)可以使生物發(fā)生定向變異,A項(xiàng)正確;獲取目的基因可以通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄的方法獲得,B項(xiàng)正確;該過(guò)程需用乳腺組織特異性表達(dá)的啟動(dòng)子,而不能用人血清白蛋白基因的啟動(dòng)子,C項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)橹挥写菩阅芊置谌橹?故胚胎移植前需要對(duì)含有人血清白蛋白基因的早期胚胎進(jìn)行性別鑒定,D項(xiàng)錯(cuò)誤。4.答案:(1)胰島素基因(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建(3)胰島B氨基酸不同(4)感受態(tài)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、花粉管通道法解析:(1)速效胰島素是通過(guò)蛋白質(zhì)工程獲得的,是自然界不存在的蛋白質(zhì),所以需要對(duì)胰島素基因進(jìn)行定向改造