（江蘇專版）高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十三單元 基因工程（第42課時(shí)）基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程模擬訓(xùn)練-人教版高三全冊(cè)生物試題

第42課時(shí)基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程一、選擇題1.(2016江蘇阜寧中學(xué)調(diào)研二,25,3分)下列有關(guān)科研人員建立人乳鐵蛋白乳腺生物反應(yīng)器過(guò)程的敘述,正確的是(多選)()A.從細(xì)胞中分離目的基因時(shí)必須使用限制酶和DNA連接酶B.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞前必須構(gòu)建基因表達(dá)載體C.應(yīng)該將目的基因與在乳腺細(xì)胞中高效特異表達(dá)的基因啟動(dòng)子結(jié)合D.運(yùn)用這一技術(shù)生產(chǎn)的人乳鐵蛋白具有活性高、易分離、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)2.(2015江蘇淮安淮海中學(xué)期末,6,2分)科學(xué)家已能運(yùn)用基因工程技術(shù),讓羊合成并由乳腺分泌抗體,相關(guān)敘述中正確的是()①該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異②DNA連接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對(duì)連接起來(lái)③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供依據(jù)④受精卵是理想的受體A.①②③④ B.①③④C.②③④ D.①②④3.(2015江蘇泗洪中學(xué)段考,15,2分)動(dòng)物基因工程前景廣闊,最令人興奮的是利用基因工程技術(shù)使哺乳動(dòng)物成為乳腺生物反應(yīng)器,以生產(chǎn)所需要的藥品,如轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)人的生長(zhǎng)激素。科學(xué)家把動(dòng)物培養(yǎng)成為乳腺生物反應(yīng)器時(shí)()A.僅僅利用了基因工程技術(shù)B.不需要乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子C.利用基因槍法將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胧芫阎蠨.需要進(jìn)入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”4.(2015江蘇沭陽(yáng)高中期中,18,2分)下列有關(guān)培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的相關(guān)敘述,正確的是()A.整個(gè)培育過(guò)程的設(shè)計(jì)和施工都是在細(xì)胞水平上進(jìn)行的B.培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物所需的目的基因都是從供體細(xì)胞中直接分離得到的C.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的培育成功,表明科學(xué)家可打破物種界限,定向改造生物性狀D.轉(zhuǎn)基因動(dòng)物與原動(dòng)物相比,由于發(fā)生了基因突變而使其基因型發(fā)生了改變5.生物技術(shù)安全性和倫理問(wèn)題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列敘述,錯(cuò)誤的是()A.應(yīng)嚴(yán)格選擇轉(zhuǎn)基因植物的目的基因,避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的物質(zhì)B.當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止克隆人的實(shí)驗(yàn),但不反對(duì)治療性克隆C.反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人濫用此技術(shù)選擇性設(shè)計(jì)嬰兒D.生物武器是用微生物、毒素、干擾素及重組致病菌等來(lái)形成殺傷力6.(2015江蘇南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬,15,2分)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的安全性發(fā)生爭(zhēng)論,與科學(xué)發(fā)展水平的限制有密切關(guān)系。下面關(guān)于基因的相關(guān)知識(shí)中,不可能是爭(zhēng)論的原因的是()A.對(duì)基因的結(jié)構(gòu)和調(diào)控機(jī)制等的了解仍相當(dāng)有限B.所轉(zhuǎn)移的基因有不少是異種生物之間的基因轉(zhuǎn)移C.外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機(jī)的D.DNA重組技術(shù)需要有精心設(shè)計(jì)的“分子工具”7.(2015江蘇宿遷劍橋國(guó)際學(xué)校月考,15,2分)蛋白質(zhì)工程中需要直接進(jìn)行操作的對(duì)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)8.(2015江蘇蘇、錫、常、鎮(zhèn)二模,8,2分)核酸疫苗又稱基因疫苗,能將編碼某種抗原的外源基因與質(zhì)粒構(gòu)建成重組質(zhì)粒作為疫苗導(dǎo)入機(jī)體細(xì)胞,由宿主細(xì)胞的表達(dá)系統(tǒng)合成抗原蛋白,誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生對(duì)該抗原蛋白的免疫應(yīng)答。以下關(guān)于核酸疫苗的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.核酸疫苗的表達(dá)載體中除了目的基因外,還必須有啟動(dòng)子、終止子等B.核酸疫苗的外源基因一定不會(huì)整合到宿主染色體中,因此更加安全穩(wěn)定C.核酸疫苗導(dǎo)入機(jī)體后,可以誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫D.核酸疫苗的免疫具有持久性,一次接種可獲得長(zhǎng)期免疫力9.(2015江蘇揚(yáng)州期中測(cè)試,25,3分)抗菌肽對(duì)治療癌癥有一定作用,下圖表示抗菌肽合成過(guò)程。相關(guān)說(shuō)法不正確的是(多選)()克隆目的基因→導(dǎo)入畢赤酵母菌→篩選菌種→甲醇誘導(dǎo)抗菌肽表達(dá)→分離純化→功能研究A.用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶B.基因表達(dá)載體包含起始密碼和終止密碼C.用顯微注射法導(dǎo)入基因表達(dá)載體D.篩選菌種時(shí)用基因探針檢測(cè)相關(guān)蛋白質(zhì)10.(2015江蘇清江中學(xué)階段測(cè)試,12,2分)利用細(xì)菌大量生產(chǎn)人類干擾素,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.用適當(dāng)?shù)拿笇?duì)運(yùn)載體與人類干擾素基因進(jìn)行切割與黏合B.用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)處理受體細(xì)菌表面,將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)菌C.通常通過(guò)檢測(cè)目的基因產(chǎn)物來(lái)檢測(cè)重組DNA是否已導(dǎo)入受體細(xì)菌D.受體細(xì)菌內(nèi)能合成人類干擾素說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)11.如圖顯示:人體細(xì)胞內(nèi)抑制癌癥發(fā)生的p53(P+)基因有兩個(gè)部位能被E酶識(shí)別;癌癥患者的p53基因突變后為P-?，F(xiàn)有某人的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個(gè)堿基對(duì)的四種片段,那么該人的基因型是()A.P+P+ B.P+P- C.P-P- D.P+P+P-12.(2013江蘇單科,15,2分)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中,錯(cuò)誤的是()A.我國(guó)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度B.國(guó)際上大多數(shù)國(guó)家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害C.開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提D.目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上二、非選擇題13.已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P),該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列問(wèn)題:(1)從上述資料可知,若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的進(jìn)行改造。

(2)以P基因序列為基礎(chǔ),獲得P1基因的途徑有修飾

基因或合成基因。所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的,中心法則的全部?jī)?nèi)容包括

的復(fù)制;以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng),即:。

(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過(guò)和,進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物進(jìn)行鑒定。

14.植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性,其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因,并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)理論上,基因組文庫(kù)含有生物的基因;而cDNA文庫(kù)中含有生物的基因。

(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因,可首先建立該植物的基因組文庫(kù),再?gòu)闹谐鏊璧哪秃祷颉?/p>

(3)將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌,并通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物的體細(xì)胞中,經(jīng)過(guò)一系列的過(guò)程得到再生植株。要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá),應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的,如果檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性,再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的是否得到提高。

(4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交,子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時(shí),則可推測(cè)該耐旱基因整合到了(填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。

15.(2016江蘇揚(yáng)州中學(xué)開(kāi)學(xué)檢測(cè),26,8分)科研人員利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對(duì)干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療,其技術(shù)流程如圖1:圖1圖2圖3(1)步驟①的技術(shù)名稱是。

(2)將基因?qū)隕S細(xì)胞而不是導(dǎo)入上皮細(xì)胞是因?yàn)镋S細(xì)胞具有。

(3)步驟③中,需要構(gòu)建含有干擾素基因的。由于DNA復(fù)制時(shí),子鏈只能由5'向3'方向延伸,故構(gòu)建前利用PCR技術(shù)擴(kuò)增干擾素基因時(shí),可以從圖2A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選取作為引物。對(duì)干擾素基因片段和質(zhì)粒進(jìn)行酶切時(shí),可選用限制酶的組合為或。

(4)將步驟③獲得的ES細(xì)胞在熒光顯微鏡下觀察,選擇發(fā)色熒光的細(xì)胞進(jìn)行體外誘導(dǎo)。為檢測(cè)干擾素基因是否表達(dá),可以采用的方法。

答案全解全析一、選擇題1.BCD從細(xì)胞中分離目的基因時(shí)必須使用限制酶,但不需要使用DNA連接酶,A錯(cuò)誤;基因工程步驟中將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞前必須構(gòu)建基因表達(dá)載體,B正確;啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得所需的蛋白質(zhì),所以目的基因要與啟動(dòng)子結(jié)合,C正確;生物反應(yīng)器生產(chǎn)的蛋白質(zhì)具有活性高、易分離、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn),D正確。2.B基因工程技術(shù)可將控制特定性狀的外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞,從而定向改造生物的性狀,導(dǎo)致定向變異,①正確;DNA連接酶把目的基因與載體黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái),②錯(cuò)誤;人工合成目的基因的常用方法有逆轉(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法,化學(xué)合成法就是利用了蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供依據(jù),③正確;受精卵體積大,操作方便,全能性高,能夠發(fā)育成動(dòng)物個(gè)體,因此是動(dòng)物基因工程中的理想受體細(xì)胞,④正確。3.D科學(xué)家培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)利用基因工程、胚胎工程等現(xiàn)代生物技術(shù);生產(chǎn)生長(zhǎng)激素時(shí)需要將人的生長(zhǎng)激素基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,通過(guò)顯微注射法導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵中,培養(yǎng)至適宜的胚胎階段,移植到母體內(nèi),使其生長(zhǎng)發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。4.C轉(zhuǎn)基因動(dòng)物培育的轉(zhuǎn)基因過(guò)程是在分子水平上進(jìn)行操作的;目的基因可以從自然界中已有的物種中分離出來(lái),也可以用化學(xué)方法合成;轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理是基因重組。5.D在獲得轉(zhuǎn)基因植物時(shí),要嚴(yán)格選擇目的基因,避免產(chǎn)生對(duì)人類有害的毒性蛋白或過(guò)敏蛋白等物質(zhì),A正確;當(dāng)今社會(huì)的普遍觀點(diǎn)是禁止有關(guān)人類的生殖性克隆,但不反對(duì)治療性克隆,B正確;反對(duì)設(shè)計(jì)試管嬰兒的原因之一是有人將此技術(shù)用于設(shè)計(jì)嬰兒性別,C正確;生物武器包括致病菌、病毒、生化毒劑及經(jīng)過(guò)基因重組的致病菌等,干擾素不屬于生物武器,D錯(cuò)誤。6.D在DNA重組技術(shù)中使用的“分子工具”包括限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體,人們可以根據(jù)需要選擇使用,不可能是爭(zhēng)論的原因。7.D蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過(guò)基因修飾或基因合成,對(duì)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,因此它直接需要進(jìn)行操作的對(duì)象是基因,故D正確。8.B為了使目的基因在宿主細(xì)胞內(nèi)正確表達(dá),在構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),應(yīng)在目的基因前后分別插入啟動(dòng)子和終止子,故A正確;核酸疫苗中的外源基因可能會(huì)整合到宿主細(xì)胞的染色體上,存在一定風(fēng)險(xiǎn),故B錯(cuò)誤;核酸疫苗導(dǎo)入機(jī)體細(xì)胞后,在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)出相應(yīng)抗原,使機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫,故C正確;核酸疫苗導(dǎo)入機(jī)體細(xì)胞的是DNA片段,可長(zhǎng)期存在于細(xì)胞內(nèi),并能隨細(xì)胞的增殖而增殖,因此具有長(zhǎng)期免疫力,故D正確。9.BCD利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因片段時(shí),不需要解旋酶,而是采用高溫的方法使DNA解旋,故A正確;基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子和終止子,但不包括起始密碼和終止密碼,故B錯(cuò);目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞中不使用顯微注射法,故C錯(cuò);篩選菌種時(shí),用基因探針檢測(cè)目的基因或轉(zhuǎn)錄出的mRNA,故D錯(cuò)。10.C需要用限制酶對(duì)運(yùn)載體與含有人類干擾素基因的DNA分子進(jìn)行切割,并用DNA連接酶將兩者連接形成重組DNA分子,A正確;將目的基因?qū)胧荏w細(xì)菌時(shí),要用CaCl2處理細(xì)菌細(xì)胞使之處于易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài),B正確;通常通過(guò)檢測(cè)目的基因產(chǎn)物來(lái)檢驗(yàn)重組DNA是否表達(dá),而用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)重組DNA是否已導(dǎo)入受體細(xì)菌,C錯(cuò)誤;受體細(xì)菌內(nèi)能合成人類干擾素,說(shuō)明目的基因完成了表達(dá),D正確。11.B根據(jù)題干分析,正常的抑癌基因能被限制酶E切割成3種片段,分別含有290、170和220個(gè)堿基對(duì),而突變的抑癌基因由于堿基序列的改變,導(dǎo)致限制酶E不能識(shí)別第一個(gè)部位,則只能切割成2種片段,分別含有460和220個(gè)堿基對(duì)。由于該人的p53基因被限制酶E切割后形成了4種片段,說(shuō)明該人既含有正常的抑癌基因,也含有突變的抑癌基因,故B正確。12.B本題考查了轉(zhuǎn)基因生物安全性的有關(guān)知識(shí)。目前對(duì)轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭(zhēng)論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性兩個(gè)方面;因?qū)D(zhuǎn)基因生物的安全性還處于爭(zhēng)論階段,故不可能在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害;我國(guó)已對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度,以維護(hù)消費(fèi)者對(duì)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和選擇權(quán);開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提。二、非選擇題13.答案(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(其他合理答案也給分)(2)PP1DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列功能解析(1)蛋白質(zhì)的功能與結(jié)構(gòu)相關(guān),若要改變蛋白質(zhì)的功能,需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。(2)確定目的基因的堿基序列后,可通過(guò)對(duì)現(xiàn)有基因進(jìn)行改造或者重新合成來(lái)獲得目的基因。中心法則的內(nèi)容包括遺傳信息的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過(guò)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和推測(cè)氨基酸序列,進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。獲得蛋白質(zhì)之后要對(duì)蛋白質(zhì)的生物功能進(jìn)行鑒定。14.答案(1)全部部分(其他合理答案也給分)(2)篩選(其他合理答案也給分)(3)乙表達(dá)產(chǎn)物(其他合理答案也給分)耐旱性(4)同源染色體的一條上解析(1)基因組文庫(kù)包含某種生物的全部基因,cDNA文庫(kù)又稱為部分基因文庫(kù),含有生物的部分基因。(2)植物甲基因組文庫(kù)中有該種植物的全部基因,從中可篩選出耐旱基因。(3)植