高考生物一輪復(fù)習(xí)（全國版） 第10單元 第2課時　基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程

基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程第2課時目標(biāo)要求1.基因工程的應(yīng)用。2.蛋白質(zhì)工程?？键c一基因工程的應(yīng)用考點二蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用內(nèi)容索引重溫高考

真題演練課時精練基因工程的應(yīng)用考點一

表現(xiàn)方面具體內(nèi)容植物基因工程①抗蟲轉(zhuǎn)基因植物；②抗病轉(zhuǎn)基因植物；③

轉(zhuǎn)基因植物；④利用轉(zhuǎn)基因改良植物

和利用植物生產(chǎn)藥物動物基因工程①提高動物

從而提高產(chǎn)品產(chǎn)量；②用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)；③用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)

，如乳腺生物反應(yīng)器；④用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的______梳理歸納

夯實必備知識抗逆品質(zhì)生長速度藥物供體基因工程藥物控制藥品合成的相應(yīng)基因基因治療①體外基因治療；②體內(nèi)基因治療特別提醒(1)青霉素是青霉菌產(chǎn)生的，不是通過基因工程產(chǎn)生的。(2)動物基因工程主要是為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)，而不是為了產(chǎn)生體型巨大的個體。(3)原核生物的基因(如抗蟲基因)可以作為真核生物(棉花)的目的基因。(4)Bt毒蛋白基因產(chǎn)生的Bt毒蛋白只在某些昆蟲腸道的堿性環(huán)境中才能表現(xiàn)出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，腸道細(xì)胞也無特異性受體，因此，Bt毒蛋白不會對人畜產(chǎn)生危害。歸納總結(jié)(1)動物反應(yīng)器①外源基因：藥用蛋白基因。②表達條件：藥用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的啟動子等。③受體生物——牛、山羊等動物。④種類：乳腺生物反應(yīng)器和膀胱反應(yīng)器。(2)工程菌①概念：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達的菌類細(xì)胞株系。歸納總結(jié)②外源基因：控制合成抗體、疫苗、激素等的基因。③受體細(xì)胞：微生物細(xì)胞。④特點：細(xì)菌內(nèi)沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等，產(chǎn)生的藥物可能沒有活性。⑤藥物提?。簭奈⑸锛?xì)胞中提取。歸納總結(jié)(3)體外基因治療與體內(nèi)基因治療的比較方法比較體外基因治療體內(nèi)基因治療不同點途徑從患者體內(nèi)獲取某種細(xì)胞→體外完成基因轉(zhuǎn)移→篩選、細(xì)胞擴增→輸入體內(nèi)直接向患者體內(nèi)組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因特點操作復(fù)雜，但效果可靠方法較簡單，但效果難以控制相同點都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞，以糾正缺陷基因，目前兩種方法都處于臨床試驗階段考向基因工程的應(yīng)用1.下列有關(guān)基因工程及其應(yīng)用的相關(guān)敘述，不正確的是A.基因工程育種能夠定向改造生物性狀B.DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵C.可利用轉(zhuǎn)基因細(xì)菌降解有毒有害的化合物D.能夠使植物體表達動物蛋白的育種方法是基因工程育種√考向突破強化關(guān)鍵能力2.為研究擬南芥的AtCIPK基因?qū)煵菘购的芰Φ挠绊?，科研人員將該基因轉(zhuǎn)入煙草得到甲、乙、丙三個轉(zhuǎn)基因品種，變量處理后的第7天檢測AtCIPK基因和抗干旱基因NtLE5的表達量，結(jié)果如下表所示。下列分析錯誤的是表達量品種AtCIPK基因相對表達量NtLE5基因的表達量0天7天甲5.311.011.81乙5.521.051.83丙7.051.263.08丁00.980.95A.丁組與其他實驗組在變量處理前都需要提供適宜光照和進行干旱處理B.基因表達量的分析過程中存在U—A堿基配對C.除了檢測基因的表達量外，還需進行個體水平的檢測D.AtCIPK基因的表達產(chǎn)物可能促進NtLE5基因的表達，從而提高植物對

干旱的適應(yīng)性√表達量品種AtCIPK基因相對表達量NtLE5基因的表達量0天7天甲5.311.011.81乙5.521.051.83丙7.051.263.08丁00.980.95丁組與其他實驗組在變量處理前都需要提供適宜的光照并澆水使其正常生長，變量處理時，實驗組和對照組停止?jié)菜?，A錯誤；檢測基因表達量時先提純RNA，用反轉(zhuǎn)錄的方法得到DNA，定時定量分析特定基因的含量，用于反映轉(zhuǎn)錄的情況，此過程中存在U—A堿基配對，B正確；表達量品種AtCIPK基因相對表達量NtLE5基因的表達量0天7天甲5.311.011.81乙5.521.051.83丙7.051.263.08丁00.980.95除了檢測基因的表達量，實驗還需比較轉(zhuǎn)基因煙草植株與普通煙草植株的生長量，用于檢測轉(zhuǎn)基因煙草的抗旱能力，C正確；由圖中的數(shù)據(jù)可以看出，AtCIPK基因的相對表達量與抗干旱基因NtLE5的表達量存在正相關(guān)關(guān)系，說明AtCIPK基因的表達產(chǎn)物可能促進NtLE5基因的表達，從而提高植物的抗旱能力，D正確。表達量品種AtCIPK基因相對表達量NtLE5基因的表達量0天7天甲5.311.011.81乙5.521.051.83丙7.051.263.08丁00.980.95蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用考點二

1.概念梳理歸納

夯實必備知識蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求改造或合成基因2.流程圖A.

、B.

、C.

、D.

、E.

。轉(zhuǎn)錄

翻譯

分子設(shè)計

多肽鏈

預(yù)期功能3.蛋白質(zhì)工程與基因工程的異同項目蛋白質(zhì)工程基因工程過程從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的

→推測應(yīng)有的____

→找到并改變相對應(yīng)的_____

(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)目的基因的篩選與獲取→基因表達載體的構(gòu)建→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定實質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)氨基酸序列脫氧核苷酸序列結(jié)果可生產(chǎn)_______________________只能生產(chǎn)_______________________聯(lián)系蛋白質(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自然界中不存在的蛋白質(zhì)自然界中已存在的蛋白質(zhì)思考蛋白質(zhì)工程為什么通過對基因操作來實現(xiàn)對天然蛋白質(zhì)的改造？提示(1)蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，基因的結(jié)構(gòu)相對簡單，容易改造。(2)改造后的基因可以遺傳給下一代，被改造的蛋白質(zhì)無法遺傳?？枷虻鞍踪|(zhì)工程的原理和應(yīng)用3.纖維素酶廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品發(fā)酵、造紙、廢水處理等領(lǐng)域。研究人員利用蛋白質(zhì)工程將細(xì)菌纖維素酶的第137、179、194位相應(yīng)氨基酸替換為賴氨酸后，纖維素酶熱穩(wěn)定性得到了提高。下列有關(guān)該技術(shù)，說法錯誤的是A.經(jīng)改造后的纖維素酶熱穩(wěn)定性提高，這一性狀可遺傳B.對纖維素酶的改造是通過直接改造mRNA實現(xiàn)的C.改造纖維素酶也需要構(gòu)建基因表達載體D.改造后的纖維素酶和原纖維素酶不是同一種酶考向突破

強化關(guān)鍵能力√蛋白質(zhì)工程是對基因進行修飾改造或重新合成，然后進行表達，改造后的蛋白質(zhì)的性狀能遺傳給子代，A正確；對纖維素酶的改造需要以基因工程為基礎(chǔ)，是通過修改基因或創(chuàng)造合成新基因來實現(xiàn)的，B錯誤；蛋白質(zhì)工程是對基因進行修飾改造或重新合成，然后進行表達，需要構(gòu)建基因表達載體，C正確。4.胰島素可用于治療糖尿病，但胰島素注射后易在皮下堆積，需較長時間才能進入血液，進入血液后又易被分解，因此治療效果受到影響。下圖是新的速效胰島素的生產(chǎn)過程，有關(guān)敘述錯誤的是A.新的胰島素的預(yù)期功能是

構(gòu)建新胰島素模型的主要

依據(jù)B.新的胰島素生產(chǎn)過程中不

涉及中心法則C.若用大腸桿菌生產(chǎn)新的胰島素，常用Ca2＋處理大腸桿菌D.新的胰島素功能的發(fā)揮必須依賴于蛋白質(zhì)正確的高級結(jié)構(gòu)√新的胰島素生產(chǎn)過程中涉及中心法則，B錯誤；若要利用大腸桿菌生產(chǎn)新的胰島素，常用Ca2＋處理法提高導(dǎo)入的成功率，C正確；根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原理分析，新的胰島素功能的發(fā)揮必須依賴于蛋白質(zhì)正確的高級結(jié)構(gòu)，D正確。重溫高考真題演練1.(經(jīng)典高考題)從某海洋動物中獲得一基因，其表達產(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√1234由題分析可知，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→找到并改變相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。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。12342.(2020·山東，25)水稻胚乳中含直鏈淀粉和支鏈淀粉，直鏈淀粉所占比例越小糯性越強?？蒲腥藛T將能表達出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列轉(zhuǎn)入水稻，實現(xiàn)了對直鏈淀粉合成酶基因(Wx基因)啟動子序列的定點編輯，從而獲得了3個突變品系。(1)將能表達出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時，所需的酶是______________________________，重組載體進入水稻細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程稱為______。1234限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶轉(zhuǎn)化1234構(gòu)建基因表達載體需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，可以對目的基因和載體進行切割和連接，重組載體進入受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程稱為轉(zhuǎn)化。(2)根據(jù)啟動子的作用推測，Wx基因啟動子序列的改變影響了__________________________________，從而改變了Wx基因的轉(zhuǎn)錄水平。與野生型水稻相比，3個突變品系中Wx基因控制合成的直鏈淀粉合成酶的氨基酸序列________(填“發(fā)生”或“不發(fā)生”)改變，原因是____________________________________________。1234酶與啟動子的識別和結(jié)合RNA聚合不發(fā)生編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列中不含啟動子1234RNA聚合酶與啟動子識別和結(jié)合后啟動轉(zhuǎn)錄，啟動子的序列改變會影響與RNA聚合酶的識別和結(jié)合，從而改變基因的轉(zhuǎn)錄，3個突變品系中改變的是啟動子的序列，影響mRNA的轉(zhuǎn)錄，而編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列中不含有啟動子的序列，所以編碼合成的直鏈淀粉酶的氨基酸序列不發(fā)生改變。通過mRNA獲得cDNA是反轉(zhuǎn)錄過程。PCR過程中需要模板、原料、酶、引物等，其中引物是根據(jù)已知基因上的一段序列合成的，這樣要從總cDNA中專一性的擴增出Wx基因的cDNA，關(guān)鍵是要根據(jù)Wx基因的一段已知序列合成出相應(yīng)的引物。(3)為檢測啟動子變化對Wx基因表達的影響，科研人員需要檢測Wx基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA(WxmRNA)的量。檢測時分別提取各品系胚乳中的總RNA，經(jīng)____________過程獲得總cDNA。通過PCR技術(shù)可在總cDNA中專一性的擴增出Wx基因的cDNA，原因是______________________________________________________________________________。反(逆)轉(zhuǎn)錄序列設(shè)計合成的(或引物能與Wx基因的cDNA特異性結(jié)合)引物是根據(jù)Wx基因的一段已知1234(4)各品系WxmRNA量的檢測結(jié)果如圖所示，據(jù)圖推測糯性最強的品系為______，原因是_________________________________________________________________________________________。1234品系3

品系3的WxmRNA量最少，控制合成的直鏈淀粉合成酶的量最少，直鏈淀粉合成量最少，糯性最強據(jù)題中信息可知，水稻胚乳中直鏈淀粉所占比例越小，糯性越強，題圖中品系3中的WxmRNA量最少，這樣合成的直鏈淀粉合成酶的量最少，則合成的直鏈淀粉所占比例最小，糯性最強。3.(2020·天津，16節(jié)選)1型糖尿病是因免疫系統(tǒng)將自身胰島素作為抗原識別而引起的自身免疫病。小腸黏膜長期少量吸收胰島素抗原，能誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)識別該抗原后應(yīng)答減弱，從而緩解癥狀?？蒲腥藛T利用1型糖尿病模型小鼠進行動物實驗，使乳酸菌在小鼠腸道內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生人胰島素抗原，為此構(gòu)建重組表達載體，技術(shù)路線如下。據(jù)圖回答：1234(1)為使人胰島素在乳酸菌中高效表達，需改造其編碼序列。下圖是改造前后人胰島素B鏈編碼序列的起始30個核苷酸序列。據(jù)圖分析，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中，該1234段序列所對應(yīng)的片段內(nèi)存在堿基替換的密碼子數(shù)有____個。61234據(jù)圖分析，人胰島素B鏈編碼序列的起始30個核苷酸序列改造后，第6、15、16、18、21、24、30位的核苷酸與改造前不同，則轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的密碼子中第2、5、6、7、8、10個密碼子發(fā)生了堿基的替換。(2)在人胰島素A、B肽鏈編碼序列間引入一段短肽編碼序列，確保等比例表達A、B肽鏈。下列有關(guān)分析正確的是________(多選)。A.引入短肽編碼序列不能含終止子

序列B.引入短肽編碼序列不能含終止密

碼子編碼序列C.引入短肽不能改變A鏈氨基酸序列D.引入短肽不能改變原人胰島素抗原性1234ABCD1234在人胰島素A、B肽鏈編碼序列間引入一段短肽編碼序列，以確保等比例表達A、B肽鏈。若引入的短肽編碼序列含有終止子序列，則會使控制合成胰島素的基因在表達時提前終止轉(zhuǎn)錄過程，引起構(gòu)成胰島素的肽鏈變短；若引入的短肽編碼序列含有終止密碼子編碼序列，則會使控制合成胰島素的基因在表達時提前終止翻譯過程，引起構(gòu)成胰島素的肽鏈變短；1234引入的短肽編碼序列應(yīng)當(dāng)位于A鏈和B鏈之間，不能改變A、B鏈的氨基酸序列，也不能改變原人胰島素抗原性，新產(chǎn)生的胰島素具備原有的抗原性才能在被小腸黏膜吸收后，誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)識別該抗原后應(yīng)答減弱，從而緩解癥狀，因此A、B、C、D四個選項均正確。(3)在重組表達載體中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶僅有圖示的酶切位點。用這兩種酶充分酶切重組表達載體，可形成____種DNA片段。12343在重組表達載體中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶的酶切位點共有3個，則用這兩種限制酶充分酶切后，能夠?qū)h(huán)狀的重組表達載體切成3種不同長度的鏈狀DNA片段。4.(經(jīng)典高考題)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)運蛋白，由305個氨基酸組成。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?；卮鹣铝袉栴}：(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對蛋白質(zhì)的___________________進行改造。1234氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(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，所獲得的基因表達時是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括_______________________的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動，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_________________和_______________，進而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物______進行鑒定。1234PP1DNA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)設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列功能一、易錯辨析1.利用乳腺生物反應(yīng)器能夠獲得一些重要的醫(yī)藥產(chǎn)品，如人的血清白蛋白，這是因為將人的血清白蛋白基因?qū)肓藙游锏娜橄偌?xì)胞中(

)2.由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后可直接應(yīng)用(

)3.蛋白質(zhì)工程的目的是改造或合成人類需要的蛋白質(zhì)(

)4.蛋白質(zhì)工程可以合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)(

)5.蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)(

)××√√五分鐘查落實×二、填空默寫1.(選修3P17)植物基因工程技術(shù)主要用于_____________________________________________________________________。2.(選修3P17)轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是從某些生物中分離出________________

，將其導(dǎo)入作物中培育出具有抗蟲性的作物。3.(選修3P17)抗蟲轉(zhuǎn)基因植物用于殺蟲的基因主要是

基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等。

提高農(nóng)作物的抗逆能力，以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面具有殺蟲活性的基因Bt毒蛋白4.(選修3P21)乳腺生物反應(yīng)器是指將

與________________

等調(diào)控組件重組在一起，通過

等方法導(dǎo)入哺乳動物的

，由這個受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物在進入泌乳期后，可以通過分泌

來生產(chǎn)所需的藥物。5.(選修3P21)用轉(zhuǎn)基因動物做器官移植的供體方法是將器官供體基因組導(dǎo)入

，以抑制_____________________________________

，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。6.(選修3P26)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從

出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的

→推測應(yīng)有的

→找到相對應(yīng)的_______

(基因)。藥用蛋白基因乳腺蛋白基因的啟動子顯微注射受精卵乳汁某種調(diào)節(jié)因子抗原決定基因的表達或設(shè)法除去抗原決定基因預(yù)期的蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)氨基酸序列脫氧核苷酸序列7.(選修3P26)基因工程原則上只能生產(chǎn)

。8.(選修3P26)對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改造，最終還必須通過

來完成。9.(選修3P27)蛋白質(zhì)工程是指以___________________________________

為基礎(chǔ)，通過

，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造

，以滿足

的需求。自然界中已存在的蛋白質(zhì)基因蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系基因修飾或基因合成一種新的蛋白質(zhì)人類生產(chǎn)和生活課時精練一、選擇題1.農(nóng)桿菌含有一個大型的Ti質(zhì)粒，在侵染植物細(xì)胞的過程中，其中的T－DNA片段轉(zhuǎn)入植物的基因組。若想用基因工程手段獲取抗旱植株，以下分析不合理的是A.若用Ti質(zhì)粒作為抗旱基因的載體，目的基因的插入位置應(yīng)該在T－DNA片

段內(nèi)，且要保證復(fù)制原點和用于轉(zhuǎn)移T－DNA的基因片段不被破壞B.將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌中時，可以用鈣離子處理細(xì)菌C.用含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞后，可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)得

到具有抗旱基因的植物D.若能在植物細(xì)胞中檢測到抗旱基因，則說明該基因工程項目獲得成功√12345678910112.下列有關(guān)基因工程應(yīng)用的敘述，錯誤的是A.植物基因工程技術(shù)主要用于提高植物的生長速率B.利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)的藥物已經(jīng)有很多種，如抗體、疫苗、激素等C.基因治療是治療遺傳病最有效的手段，治療后產(chǎn)生的變異一般是不可

遺傳的D.利用植物基因工程提高農(nóng)作物抗蟲能力時所用的殺蟲基因可以是Bt抗

蟲蛋白基因√12345678910113.下列有關(guān)利用乳腺生物反應(yīng)器與微生物生產(chǎn)藥物的敘述，錯誤的是A.前者可在乳汁中提取藥物，后者可在細(xì)胞中提取B.兩者都是基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用C.前者合成的蛋白質(zhì)可加工成熟，后者合成的蛋白質(zhì)一般不能加工成熟D.動物和微生物的基因結(jié)構(gòu)與人體的基因結(jié)構(gòu)均相同√12345678910114.(2022·北京高三一模)幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化其水解。將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入菊花體內(nèi)，可增強其抗真菌病的能力。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.將幾丁質(zhì)酶基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA上構(gòu)建表達載體B.可通過顯微注射技術(shù)將農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花受體細(xì)胞C.可用PCR等技術(shù)檢測目的基因是否成功導(dǎo)入D.可用真菌接種實驗檢測轉(zhuǎn)基因菊花對真菌的抗性程度√12345678910111234567891011Ti質(zhì)粒的T－DNA可以轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上，根據(jù)這一特點，構(gòu)建表達載體時，應(yīng)該將目的基因即幾丁質(zhì)酶基因插入到Ti質(zhì)粒的T－DNA上，A正確；可通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花受體細(xì)胞，顯微注射技術(shù)是用于將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的方法，B錯誤；轉(zhuǎn)基因植物接種相應(yīng)的真菌，觀察轉(zhuǎn)基因植物是否出現(xiàn)抗病性狀，根據(jù)題干信息“幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入菊花體內(nèi)，可增強其抗真菌病的能力”，故可用真菌接種實驗檢測轉(zhuǎn)基因菊花對真菌的抗性程度，D正確。5.(2022·黑龍江哈師大附中)閱讀如下資料，判斷下列各項描述不合理的是資料甲：科學(xué)家將牛生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級小鼠”。資料乙：T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性，科學(xué)家對編碼T4溶菌酶的基因進行改造，使其表達的T4溶菌酶的第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼幔谠摪腚装彼崤c第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。A.甲屬于基因工程，乙屬于蛋白質(zhì)工程B.甲中將目的基因?qū)胄∈蠹?xì)胞中常用顯微注射技術(shù)C.乙中通過對基因改造實現(xiàn)了對蛋白質(zhì)的改造D.從資料乙可看出，T4溶菌酶是一種直接利用氨基酸制造出來的新蛋白質(zhì)√12345678910111234567891011甲中的“超級小鼠”的培育，與導(dǎo)入的牛生長激素基因有關(guān)，屬于基因工程，資料乙顯示：科學(xué)家將編碼T4溶菌酶的基因進行了改造，這屬于蛋白質(zhì)工程，A正確；甲中小鼠的受精卵屬于動物細(xì)胞，將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞中常用顯微注射技術(shù)，B正確；乙中通過對編碼T4溶菌酶的基因進行改造，導(dǎo)致組成T4溶菌酶的肽鏈中的氨基酸序列發(fā)生了改變，實現(xiàn)了對蛋白質(zhì)的改造，C正確；從資料乙可看出，T4溶菌酶是一種通過改造“編碼T4溶菌酶的基因”而制造出來的新蛋白質(zhì)，D錯誤。6.對酶的改造包括理性設(shè)計方法和非理性設(shè)計方法。理性設(shè)計方法是通過定點誘變改變蛋白質(zhì)中的個別氨基酸，以產(chǎn)生更加理想的酶；非理性設(shè)計方法主要通過易錯PCR技術(shù)實現(xiàn)，該技術(shù)是利用低保真的TaqDNA聚合酶和改變PCR的反應(yīng)條件，降低DNA復(fù)制的保真度，從而使擴增產(chǎn)物出現(xiàn)較多點突變的一種體外誘導(dǎo)DNA序列變異的方法。下列敘述錯誤的是A.通過理性設(shè)計以產(chǎn)生更加理想的酶的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程B.低保真的TaqDNA聚合酶會增加新DNA鏈合成過程中堿基的錯配率C.利用易錯PCR技術(shù)擴增產(chǎn)物時需在PCR反應(yīng)體系中加入足夠量的脫氧核苷酸D.易錯PCR技術(shù)的擴增過程中50℃處理的目的是使DNA分子徹底變性√1234567891011易錯PCR擴增時，50℃處理的目的是使引物與模板結(jié)合，D錯誤。二、非選擇題7.(2022·天津一中高三月考)為使水稻獲得抗除草劑性狀，科研人員將除草劑草甘膦抗性基因轉(zhuǎn)入水稻植株，獲得抗草甘膦轉(zhuǎn)基因水稻?；卮鹣铝袉栴}：(1)將草甘膦抗性基因作為__________，與Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達載體。1234567891011目的基因(2)用______處理農(nóng)桿菌后獲得感受態(tài)細(xì)胞，將其與基因表達載體混合完成_____后，在添加潮霉素的培養(yǎng)基中，經(jīng)篩選1得到含基因表達載體的農(nóng)桿菌。(3)取某品種水稻的幼胚，先進行____處理，然后接種到培養(yǎng)基中，水稻幼1234567891011Ca2＋轉(zhuǎn)化消毒脫分化胚細(xì)胞發(fā)生_______形成愈傷組織。用含基因表達載體的農(nóng)桿菌侵染該愈傷組織。(4)利用PCR技術(shù)，可以鑒定被侵染的愈傷組織中是否含有草甘膦抗性基因。草甘膦抗性基因的部分序列如下：5′—ATGGCT……AGGAAC—3′3′—TACCGA……TCCTTG—5′根據(jù)上述序列應(yīng)選擇引物_____(填字母)進行PCR。A.引物：5′—TACCGA—3′B.引物：5′—GTTCCT—3′C.引物：5′—AUGGCU—3′D.引物：5′—ATGGCT—3′BD12345678910111234567891011已知草甘膦抗性基因的部分序列，由于PCR技術(shù)中，子鏈合成的方向是從5′－端到3′－端，因此應(yīng)選擇引物B、D進行PCR。(5)除了鑒定愈傷組織中是否含有目的基因以外，還可以利用GUS基因表達產(chǎn)物的鑒定進行圖中的篩選2，以確定目的基因是否______。兩次篩選后得到的轉(zhuǎn)基因愈傷組織經(jīng)過細(xì)胞的________過程，獲得轉(zhuǎn)基因水稻。表達1234567891011再分化8.科學(xué)家將動物體內(nèi)的能夠合成胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)表達成功。請據(jù)圖回答下列問題：1234567891011(1)圖中①DNA是以________________為模板，__________形成單鏈DNA，在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得了所需要的基因。(2)圖中②代表的是____________________酶，在它的作用下將質(zhì)粒(__________DNA)切出_____________末端。原胰島素mRNA反(逆)轉(zhuǎn)錄特定的限制性核酸內(nèi)切小型環(huán)狀黏性末端或平(3)圖中④表示將_____________________。⑤表示__________隨大腸桿菌的繁殖而進行______。1234567891011(4)采用蛋白質(zhì)工程可以對胰島素進行改造，使之起效時間縮短，保證餐后血糖高峰和血液中胰島素高峰一致。如果你是科研工作者，請寫出研制速效胰島素的思路：____________________________________________________________________________________________________________目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞重組DNA擴增

預(yù)期速效胰島素的功能→設(shè)計速效胰島素應(yīng)有的高級結(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(5)下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法，不正確的是_____(填字母)。A.蛋白質(zhì)工程能將人抗體某些區(qū)段替代鼠單克

隆抗體的區(qū)段，降低鼠單克隆抗體免疫原性B.蛋白質(zhì)工程可對酶的催化活性、底物專一性、

抗氧化性、熱變性、堿變性等加以改變C.理論上通過對關(guān)鍵氨基酸的轉(zhuǎn)換與增刪是進

行蛋白質(zhì)工程的唯一方法D.蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理

論研究的需要1234567891011C(1)圖中B過程是___________，cDNA文庫______(填“大于”“等于”或者“小于”)基因組文庫。9.如圖是從酵母菌獲取某植物需要的某種酶基因的流程，結(jié)合所學(xué)知識及相關(guān)信息回答下列問題：1234567891011反(逆)轉(zhuǎn)錄小于(2)為在短時間內(nèi)大量獲得目的基因，可用________擴增的方法，其原理是______________。(3)目的基因獲取之后，需要進行____________________，此步驟是1234567891011PCR技術(shù)DNA雙鏈復(fù)制基因表達載體的構(gòu)建基因工程的核心。完成此步驟后產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)必須含有___________________________以及目的基因等。啟動子、終止子、標(biāo)記基因(5)如果要想使該酶活性更強或具有更強的耐受性需要對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，這要通過被稱為第二代基因工程的___________。首先要設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，再推測應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對應(yīng)的_______________。(4)將該目的基因?qū)肽畴p子葉植物細(xì)胞，常采用的方法是_____________，其能否在此植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是此植物的染色體DNA中是否插入了目的基因，可以用______________技術(shù)進行檢測。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法DNA分子雜交蛋白質(zhì)工程脫氧核苷酸序列1234567891011(6)除植物基因工程碩果累累之外。在動物基因工程、基因工程藥物和基因治療等方面也取得了顯著成果，請列舉出至少兩方面的應(yīng)用：_________________________________________________。1234567891011

乳腺生物反應(yīng)器，體外基因治療復(fù)合型免疫缺陷癥等10.自20世紀(jì)80年代初，第一種基因工程藥物——重組人胰島素投放市場以來，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前利用轉(zhuǎn)基因工程菌生產(chǎn)的藥物已有百余種，包括細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等。這些藥物可以用來預(yù)防和治療人類腫瘤、心血管疾病、遺傳病、傳染病等。回答以下有關(guān)問題：(1)基因工程藥物的化學(xué)本質(zhì)通常為________，利用基因工程生產(chǎn)藥物通常是把基因表達載體導(dǎo)入微生物細(xì)胞，原因是微生物__________________________________________。1234567891011蛋白質(zhì)繁殖快，多為單細(xì)胞，遺傳物質(zhì)相對較少等(2)利用工程菌生產(chǎn)乙肝疫苗時，除了可以從基因文庫提取目的基因外，還可以利用PCR技術(shù)擴增出目的基因，但該方法的前提是_________________________________________________。構(gòu)建基因表達載體時需要在目的基因上游和下游分別添加特定的_______和終止子，以便目的基因可以正常_____________。利用基因工程生產(chǎn)的乙肝疫苗與傳統(tǒng)的疫苗在結(jié)構(gòu)成分上有何差別？_____________________________________________________________________________________________________________。1234567891011啟動子轉(zhuǎn)錄(或表達)

要有一段已知目的基因的核苷酸序列