人教版高中生物选修3基因工程专题练习

人教版高中生物必修3基因工程专题练习专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具课下提能一、选择题1．下列关于限制酶的说法正确的是()A．限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的B．一种限制酶通常只能识别一种特定的核苷酸序列C．不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D．限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键解析：选B限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A错误；一种限制酶通常只能识别一种特定的核苷酸序列，B正确；DNA分子经限制酶切割后会形成黏性末端或平末端，C错误；限制酶的作用部位是双链DNA分子特定核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误。2．(2019·扬州期末)下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是()A．用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开B．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大C．序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同D．T4DNA连接酶和E·coliDNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接解析：选B用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有4个磷酸二酯键被断开，A错误；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，B正确；序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，C错误；T4DNA连接酶和E·coliDNA连接酶都能催化黏性末端的连接，其中只有T4DNA连接酶还可以连接平末端，D错误。3．(2019·深圳期末)下列关于基因工程中的DNA连接酶的叙述不正确的是()A．DNA连接酶的化学本质是蛋白质B．DNA连接酶能够连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键C．基因工程中可以用DNA聚合酶替代DNA连接酶D．根据来源不同，DNA连接酶可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两大类解析：选CDNA连接酶的化学本质是蛋白质，根据来源不同可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两大类，DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键，而DNA聚合酶连接的是DNA片段与游离的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，因此在基因工程中不能用DNA聚合酶替代DNA连接酶。4．下列关于DNA连接酶的相关叙述，正确的是()A．DNA连接酶需要模板，连接的是两条链碱基对之间的氢键B．DNA连接酶连接的是黏性(平)末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖C．T4DNA连接酶只能连接黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖D．E·coliDNA连接酶既能连接平末端，又能连接黏性末端解析：选BDNA连接酶不需要模板，催化形成的是磷酸二酯键，A错误；DNA连接酶连接的是黏性(平)末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖，使两者之间形成磷酸二酯键，B正确；T4DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端，连接的是两条链主链上的磷酸和脱氧核糖，C错误；E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端，D错误。5．(2019·太原一模)研究人员想将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，以表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基中应加抗生素()A．仅有链霉素B．仅有氨苄青霉素C．同时有链霉素和氨苄青霉素D．无链霉素和氨苄青霉素解析：选C分析题意可知，质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，即目的基因的插入不会导致标记基因失活。由于“工程菌”中具有两种标记基因即抗性基因，所以在培养基中同时加入这两种抗生素，即可挑选出相应的工程菌。6．下列有关基因工程的叙述，错误的是()A．最常用的载体是质粒B．工具酶主要有限制性核酸内切酶和DNA聚合酶C．该技术人为地增大了生物变异的范围，实现了种间遗传物质的交换D．基本原理是基因重组解析：选B基因工程中最常用的载体是质粒，A正确；基因工程的工具主要有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体，其中限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两种工具酶，B错误；基因工程可按照人们的意愿定向改造生物的性状，这人为地增大了生物变异的范围，实现了种间遗传物质的交换，C正确；基因工程的基本原理是基因重组，D正确。7．(2019·河西三模)如图为限制酶BamHⅠ和BglⅡ的识别序列及切割位点，实验中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因，用BglⅡ切割质粒，并将它们拼接得到重组质粒。下列相关叙述正确的是()A．在酶切过程中，要控制好酶的浓度、温度和反应速率等因素B．经两种酶处理得到的重组质粒不一定能再被这两种酶所识别C．目的基因经BglⅡ切割后形成的黏性末端是—CTACGD．分别用两种限制酶切割，保证了目的基因定向插入质粒解析：选B影响酶促反应的因素有温度、pH、酶浓度、底物浓度等，因此酶切过程中，需控制好酶浓度、温度和反应时间等因素，A错误；经两种酶处理得到的重组质粒不一定能再被这两种酶所识别，B正确；目的基因经BglⅡ切割后形成的黏性末端是—CTAG，C错误；分别用两种限制酶切割DNA和质粒，由于形成的黏性末端相同，因此并不能保证目的基因定向插入质粒，D错误。8．(2019·启东期末)如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是()A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶C．限制酶、DNA连接酶、解旋酶D．解旋酶、限制酶、DNA连接酶解析：选D①是氢键，是解旋酶的作用位点；②是磷酸二酯键，限制酶可将其断裂；③是DNA连接酶，可将DNA片段之间的磷酸二酯键连接起来。9．如图是4种限制酶的识别序列及其酶切位点，下列叙述错误的是()A．不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端，有的产生平末端B．不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端C．用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别D．用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4DNA连接酶催化不能连接形成重组DNA分子解析：选D不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端(酶1和酶2)，有的产生平末端(酶3和酶4)，A正确；不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端，如题图中的酶1和酶2，B正确；用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，形成的末端序列相同，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别，C正确；用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4DNA连接酶催化可以连接形成重组DNA分子，这是因为T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端，D错误。10．下列四条DNA片段中可能是由同一种限制酶切割而成的是()A．①② B．②③C．③④ D．②④解析：选D只有②和④的黏性末端的碱基是互补的，可能是由同一种限制酶切割而成的。11．图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是()A．图甲中的质粒用BamHⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团B．在构建重组质粒时，可用PstⅠ和BamHⅠ切割质粒和外源DNAC．用PstⅠ和HindⅢ切，可以保证重组DNA序列的唯一性D．导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长解析：选C甲中的质粒只有一个BamHⅠ切割位点，切割后形成一个直链DNA，含2个游离的磷酸基团，A错误；BamHⅠ切割位点在目的基因上，不能用该酶切割外源DNA，B错误；用PstⅠ和HindⅢ切割质粒切成两个片段，用PstⅠ和HindⅢ能将外源DNA切开，只有含目的基因的片段通过DNA连接酶与质粒连接形成的重组质粒符合要求，从而保证重组DNA序列的唯一性，C正确；导入目的基因的大肠杆菌，其重组质粒是用PstⅠ和HindⅢ切割的，其中的ampr(氨苄青霉素抗性基因)已被破坏，D错误。12．(2019·宜春联考)限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如图表示四种质粒和含目的基因的DNA片段，其中，箭头所指部位为限制酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是()解析：选A由图可知，质粒B上无标记基因，不适合作为载体；质粒C和D的标记基因上都有限制酶的识别位点；只有质粒A上具有与目的基因两端相同的识别序列，且限制酶EcoRⅠ不会破坏标记基因。二、非选择题13．根据基因工程的有关知识，回答下列问题。(1)限制酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有____________和____________。(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：eq\a\vs4\al(AATTC……G,G……CTTAA)为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是__________________。(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。(4)基因工程中除质粒外，______________和______________________也可作为运载体。解析：(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即黏性末端和平末端。(2)若用不同的酶切割目的基因，形成的末端一定要与EcoRⅠ切割运载体产生的末端相同，这样才能互补连接。(3)根据酶的来源，可将DNA连接酶分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类。(4)基因工程中常用的运载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。答案：(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同(3)E·coliT4(4)动植物病毒λ噬菌体的衍生物14．如表所示为几种限制酶的识别序列及其切割位点，图1和图2表示基因工程部分操作过程。请回答下列问题：限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ识别序列及切割位点(1)从表中四种酶的切割位点看，可以切出平末端的酶是__________。(2)将目的基因与质粒DNA缝合时，两条链上的磷酸、脱氧核糖在____________酶的作用下连接起来，形成磷酸二酯键；两条链间的碱基对通过________连接起来。(3)图2中的质粒分子可被表中________酶切割，切割后的质粒含有________个游离的磷酸基团。(4)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。(5)在相关酶的作用下，甲与乙________(填“能”或“不能”)拼接起来。说明理由______________________________________。解析：(1)由表格中四种限制酶切割位置可知，SmaⅠ可切出平末端。(2)目的基因与质粒缝合时用DNA连接酶进行连接，形成磷酸二酯键，两条链之间的碱基通过碱基互补配对原则形成氢键连接起来。(3)根据质粒的碱基序列可知，质粒分子可被EcoRⅠ酶切割，切割后形成链状DNA，有2个游离的磷酸基团。(4)DNA分子中C—G碱基对越多，热稳定性越高，由题中表格可知，SmaⅠ酶切割的序列中碱基对都是C—G，所以SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越高。(5)由图可知，甲和乙的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下可以拼接起来。答案：(1)SmaⅠ酶(2)DNA连接氢键(3)EcoRⅠ2(4)高(5)能二者具有相同的黏性末端15．如图为大肠杆菌及载体质粒的结构模式图，据图回答下列问题。(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是________，二者还具有其他共同点，如①____________________，②____________________(写出两条即可)。(2)若质粒DNA分子的切割末端为eq\a\vs4\al(—A,—TGCGC)，则与之连接的目的基因的切割末端(用同种限制酶切割产生)应为__________________；可使用______________把质粒和目的基因连接在一起。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为______________，其作用是______________________________。(4)下列可在基因工程中作为载体的是________(多选)。A．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因B．λ噬菌体的衍生物C．大肠杆菌的质粒D．动植物病毒E．动物细胞的染色体解析：(1)质粒是基因工程中最常用的载体，是一种具有自我复制能力的小型环状DNA分子，具有一至多个限制酶切割位点，便于连接目的基因。(3)质粒具有标记基因，便于重组DNA的鉴定和选择。(4)大肠杆菌的质粒是基因工程中常用的载体，除质粒外，λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等也可作为基因工程的载体。抗虫基因属于目的基因，不能作为载体；染色体的主要成分是DNA和蛋白质，不属于载体。答案：(1)DNA能够自我复制具有遗传效应(2)eq\a\vs4\al(CGCGT—,A—)DNA连接酶(3)标记基因便于重组DNA的鉴定和选择(4)BCD专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序课下提能一、选择题1．(2019·哈尔滨模拟)下列有关基因工程的叙述正确的是()A．目的基因导入受体细胞一定能成功表达B．以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同C．没有与目的基因重组的质粒也可以进入受体细胞D．基因工程中所用的载体质粒可能是由细菌或者病毒的DNA改造而来的解析：选C目的基因进入受体细胞后，只有当受体细胞表达出相应性状，才能说明目的基因成功表达，A错误；真核生物基因有编码区和非编码区之分，以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因不含非编码序列，因此与原基因的碱基序列不同，B错误；没有与目的基因重组的普通质粒也可以进入受体细胞，C正确；质粒可来自细菌，但不可能由病毒的DNA改造而来，D错误。2．下列关于将目的基因导入微生物细胞的叙述，不正确的是()A．常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少等B．受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态C．感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度D．常用生理盐水处理细胞，使其处于感受态解析：选D因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少，故常用原核生物作为受体细胞，A正确；Ca2＋处理后细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态，感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度，B、C正确；常用Ca2＋处理细胞，使其处于感受态，D错误。3．将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步，下列有关说法不正确的是()A．将目的基因导入裸子植物和单子叶植物细胞常用农杆菌转化法B．转基因动物的培育过程中受体细胞一般选择受精卵C．用Ca2＋处理受体细胞是将目的基因导入微生物细胞中采用最多的方法D．基因枪法是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高解析：选A将目的基因导入裸子植物和双子叶植物细胞，常用农杆菌转化法，A错误；将目的基因导入动物细胞，一般选择受精卵作为受体细胞，B正确；将目的基因导入微生物细胞一般用钙离子处理法，使得微生物细胞成为感受态细胞，重组表达载体DNA分子易于导入，C正确；基因枪法是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高，D正确。4．(2019·大理期中)下列哪一种方法不能用于检测目的基因是否成功导入或表达()A．在显微镜下直接观察受体细胞中是否含有目的基因B．利用相应的DNA探针与受体细胞DNA分子进行杂交C．提取受体细胞合成的相应蛋白质，利用抗原—抗体特异性反应进行检测D．抗虫基因导入植物细胞后，检测植物是否具有抗虫特性解析：选A检测目的基因是否成功导入或表达的方法有多种。①分子水平上的检测：检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出mRNA用mRNA­DNA分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质用抗原—抗体杂交技术。②个体生物学水平的鉴定：检测是否具有抗性及抗性程度；检测基因工程产品与天然产品的活性是否相同。在显微镜下无法观察到受体细胞中是否含有目的基因。5．受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，下列受体细胞与导入方法匹配错误的一项是()A．棉花细胞——花粉管通道法B．大肠杆菌——用Ca2＋处理法C．羊受精卵——农杆菌转化法D．番茄细胞——基因枪法解析：选C花粉管通道法是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法，我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的，A正确；Ca2＋处理法能使大肠杆菌细胞的生理状态发生改变，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，所以将目的基因导入微生物细胞，常采用感受态细胞法(Ca2＋处理法)，B正确；农杆菌转化法的受体细胞一般是双子叶植物和裸子植物，羊受精卵的导入方法是显微注射法，C错误；将目的基因导入植物细胞可用基因枪法，D正确。6．下列获取目的基因的方法中需要模板链的是()①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③反转录法获得cDNA④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因A．①②③④ B．①②③C．②③④ D．②③解析：选D可依据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因的转录产物mRNA以及基因的表达产物蛋白质等从基因文库中获取目的基因，故①不需要模板；利用PCR技术扩增目的基因需要DNA的两条链作为模板；反转录法获得cDNA需要mRNA作为模板；通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因时，不需要模板。7．(2019·武汉期末)如图是从酵母菌中获取某植物需要的某种酶基因的流程图，据图分析下列叙述不正确的是()A．①③过程中可以使用DNA探针筛选含目的基因的菌株B．②过程是逆转录过程，需要逆转录酶的催化C．目的基因除利用图示过程分离外，还可以利用图中的DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增D．将该目的基因导入某单子叶植物细胞常采用农杆菌转化法解析：选D图示①③过程中可以使用DNA探针筛选含目的基因的菌株，A正确；②过程是以RNA为模板生成DNA的过程，是逆转录过程，需要逆转录酶的催化，B正确；图示过程为从基因文库中获取目的基因，目的基因除利用图示过程分离外，还可以利用图中的DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增，C正确；将目的基因导入双子叶植物或裸子植物细胞时常采用农杆菌转化法，D错误。8．为获得抗病的马铃薯往往采用转基因技术，将相关抗病基因转移到马铃薯体内。其过程大致如图所示。下列相关叙述，正确的是()A．图中①过程涉及两种工具酶，目的基因插入的位置为T­DNA所在的区段B．图中②过程，农杆菌需经镁离子溶液处理，处理后的细胞处于感受态C．图中③④过程，所用培养基中应添加两种激素，添加顺序对细胞的分化方向无影响D．检测相关抗病基因是否在受体细胞内转录，可采用抗原—抗体杂交法解析：选A图中①表示基因表达载体的构建过程，该过程涉及两种工具酶(限制酶和DNA连接酶)，该过程中将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法，因此要将目的基因插入Ti质粒的T­DNA所在的区段，A正确；图中②过程，农杆菌需经钙离子溶液处理，处理后的细胞处于感受态，B错误；图中③④过程，所用培养基中应添加两种激素(生长素和细胞分裂素)，这两种激素添加顺序对细胞的分化方向有影响，C错误；检测相关抗病基因是否在受体细胞内转录，可采用分子杂交技术，D错误。9．如图为基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。相关叙述中正确的是()A．这三种方法都是在体内进行的B．①②③碱基对的数量和排列顺序相同C．方法a和c均用到DNA聚合酶D．方法c需要模板解析：选C题中三种方法都是在体外进行的，且都用到酶(方法a需要反转录酶和DNA聚合酶，方法b需要限制酶，方法c需要DNA聚合酶)，A错误，C正确；方法a得到的目的基因不含有内含子，方法c得到的目的基因的碱基序列可能有多种，因此①②③碱基对的数量和排列顺序不相同，B错误；方法c不需要模板，D错误。10．(2019·天津期中)如图为基因表达载体的模式图，下列有关说法错误的是()A．构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因解析：选B构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确；用不同种类的载体构建基因表达载体时处理方法是有差别的，B错误；启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C正确；抗生素抗性基因的作用就是作为标记基因，用于检测受体细胞中是否导入了目的基因，D正确。11．以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是()A．催化①过程的酶是DNA聚合酶B．④过程发生的变化是引物与单链DNA结合C．催化②⑤过程的酶都必须能耐高温D．过程③需要解旋酶解析：选B①为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化，A错误；④为复性过程，发生的变化是引物与单链DNA结合，B正确；图中②⑤过程为DNA复制，这两个过程都需要DNA聚合酶的催化，其中⑤过程进行的温度是70～75℃，因此催化该过程的DNA聚合酶必须能耐高温，但催化②过程的酶不耐高温，C错误；过程③为高温解链，该过程不需要解旋酶，D错误。12．(2019·烟台期末)如图表示利用致病病毒M(DNA病毒)的表面蛋白基因和无害病毒N，通过基因工程制作重组M病毒疫苗的部分过程。①～⑤表示操作流程，a～h表示分子或结构。据图判断不正确的说法是()A．图中所示的流程①②③中，用作运载体的DNA来自cB．图中c所示质粒可能是由细菌或者病毒的DNA改造的C．图中所示过程中，获取目的基因的步骤是流程①②D．在流程③中必须实施的步骤有切割质粒、将质粒与目的基因重组解析：选B图中①②表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，图中③是目的基因与运载体拼接过程，所以①②③中用作运载体的只有c，A正确；图中质粒不可能来自病毒的DNA，因为病毒中没有质粒，B错误；图中①②表示提取致病病毒M的DNA并切割下目的基因，即获取目的基因，图中③是目的基因与运载体的拼接过程，需要切割质粒并将其与目的基因重组，C、D正确。二、非选择题13．如图为体外对DNA分子进行切割和连接的示意图，请据图回答下列问题：(1)EcoRⅠ是一种________酶，其识别序列是________，切割位点是________与______________之间的__________________键，切割产生的DNA片段末端形式为___________________________________________。(2)将不同来源的DNA片段“缝合”起来，需要_________酶或_________酶，它们均属于___________酶，作用是______________________其中能“缝合”两个双链DNA片段的平末端的酶是____________________。解析：(1)题图表示EcoRⅠ将两个DNA分子在特定序列的特定位点切开并通过DNA连接酶进行拼接的过程。(2)E·coliDNA连接酶只能“缝合”两个互补的黏性末端，而T4DNA连接酶既可以“缝合”两个互补的黏性末端，也可以“缝合”平末端。答案：(1)限制GAATTC鸟嘌呤脱氧核苷酸(或G)腺嘌呤脱氧核苷酸(或A)磷酸二酯黏性末端(2)E·coliDNA连接T4DNA连接DNA连接催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，将两个双链DNA片段“缝合”起来T4DNA连接酶14．(2019·成都期中)农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染某些植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。如图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题：(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是__________，利用农杆菌可在自然条件下感染某些植物的特点，能________________________________。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T­DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞________________上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到________(部位)即可。(2)根据T­DNA这一转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制________(填酶的名称)合成的基因。(3)图中c过程中，能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是________类化合物。(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞时，除了农杆菌转化法之外，还可采取____________________________。(至少写出两种)解析：(1)一般农杆菌不能感染单子叶植物，可感染双子叶植物和裸子植物。利用其感染性，可将目的基因导入植物细胞。真正可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上的是农杆菌Ti质粒上的T­DNA片段，因此目的基因必须插入到该部位。(2)根据T­DNA这一转移特点，可以推测该DNA片段可能控制合成了DNA连接酶、限制酶，以实现与受体细胞染色体DNA的整合。(3)植物细胞受伤后可产生酚类物质，促进农杆菌向植物细胞转移。(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞时，除了农杆菌转化法之外，还可采取基因枪法和花粉管通道法等。答案：(1)单子叶植物将目的基因导入植物细胞染色体的DNAT­DNA片段(2)DNA连接酶、限制酶(3)酚(4)基因枪法、花粉管通道法15．绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒(TMV)的基因，可以合成一种抗TMV蛋白，使其叶片对TMV具有抗感染特性。烟草是具有重要经济价值的双子叶植物，TMV的感染会导致烟草大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草，主要流程如图所示。(1)理论上，基因组文库含有一种生物的________基因；而cDNA文库中含有该种生物的________基因。(2)科学家从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA，然后合成目的基因。图中①过程表示________。(3)④过程表示将重组Ti质粒导入烟草体细胞，其常用方法是______________。(4)由图分析，在③过程构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是____________基因，它的作用是____________________________。(5)⑥过程还需要进行的基因工程操作步骤是__________________，在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是______________________。解析：(1)理论上，基因组文库含有一种生物的全部基因；而cDNA文库是通过提取发育到某阶段的细胞中的mRNA经反转录形成的，其中含有该种生物的部分基因。(2)图中①过程表示由RNA合成DNA，即反(逆)转录过程。(3)④过程表示将重组Ti质粒导入烟草(植物)体细胞，其常用方法是农杆菌转化法。(4)由图可知，再生植株是在含有卡那霉素的培养基上选择的，所以在③过程构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是卡那霉素抗性基因，它的作用是鉴定和筛选成功导入目的基因的受体细胞。(5)⑥过程还需要进行的基因工程操作步骤是目的基因的检测与鉴定，在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是用TMV感染烟草，观察烟草是否出现患病症状。答案：(1)全部部分(2)反(逆)转录(3)农杆菌转化法(4)卡那霉素抗性鉴定和筛选成功导入目的基因的受体细胞(5)目的基因的检测与鉴定用TMV感染烟草，观察烟草是否出现患病症状专题1基因工程1.3基因工程的应用课下提能一、选择题1．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是()A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因D．耐寒的番茄——抗冻蛋白基因解析：选B抗病毒转基因植物常使用的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因，几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因植物的目的基因。2．科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品系，下列相关叙述错误的是()A．可通过农杆菌感染法将重组质粒导入受体细胞B．含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株C．可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性D．如果目的基因的核苷酸序列是完全未知的，可用PCR技术得到大量目的基因解析：选D棉花是双子叶植物，通过农杆菌感染法可将重组质粒导入棉花受体细胞，A正确；植物组织培养技术可以保持亲本的优良性状，含耐盐基因的棉花细胞经植物组织培养可获得完整的耐盐植株，B正确；棉花植株是否耐盐，主要看植株能否在高浓度的盐溶液中生活，因此，可以用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性，C正确；如果目的基因的核苷酸序列是完全未知的，可从基因文库中获取目的基因，而不能通过PCR扩增获得，D错误。3．(2019·西安期中)下列叙述符合基因工程概念的是()A．在细胞内直接将目的基因与宿主细胞的遗传物质进行重组，赋予生物新的遗传特性B．将人的干扰素基因重组到质粒上后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的大肠杆菌菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上解析：选B基因工程是通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物新的遗传特性，A错误；将人的干扰素基因重组到质粒上后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株，这是基因工程技术的应用，B正确；用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株，这是诱变育种，与基因工程无关，C错误；基因工程是按照人们的意愿，对生物进行的定向改造，而自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上不符合基因工程的概念，D错误。4．某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，使其表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗青霉素基因，且目的基因要插入基因B中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因，下列叙述错误的是()A．大肠杆菌中可能未导入质粒B．导入大肠杆菌的可能是重组质粒，也可能是质粒C．可用含青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D．在含青霉素的培养基中不能生长，但在含链霉素的培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌解析：选C大肠杆菌中可能导入质粒，也可能没有导入质粒，A正确；导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，B正确；由于目的基因要插入基因B中，导致抗青霉素基因被破坏，即工程菌不能抗青霉素。因此不能用含青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，C错误；由于含目的基因的重组质粒中的抗青霉素基因被破坏，因此工程菌在含青霉素的培养基中不能生长，但在含链霉素的培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌，D正确。5．转基因动物表达重组蛋白多以乳腺、唾液腺和膀胱为靶位。在这些表达器官中，通过构建合适的载体，选择适当的启动子和调控序列可产生比正常水平高得多的重组蛋白。选择不同表达器官生产重组蛋白时，关于它们的“相同点”判断正确的是()A．转基因动物的性别相同B．目的基因的表达机制大体相同C．启动子的碱基序列相同D．转基因动物表达目的基因的发育阶段相同解析：选B以乳腺为重组蛋白的表达靶位时，应选择雌性动物且进入泌乳期才能实现重组蛋白的表达；而以唾液腺和膀胱为靶位时，对动物的性别没有要求且任何发育阶段均可表达重组蛋白，A、D错误；目的基因的表达均包括转录和翻译，表达机制大体相同，B正确；以不同的组织器官作为表达重组蛋白的靶位时，应选择与该器官对应的特异性启动子构建基因表达载体，C错误。6．(2019·张家口期末)科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β­珠蛋白，治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。下列相关实验设计不合理的是()A．从小鼠DNA分子上克隆出β­珠蛋白基因的编码序列B．用编码序列加调控序列、抗四环素基因等元件来构建基因表达载体C．用Ca2＋处理大肠杆菌后，将基因表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中D．用含有四环素的培养基筛选出已经导入β­珠蛋白编码序列的大肠杆菌解析：选Cβ­珠蛋白基因属于目的基因，可以利用PCR技术从小鼠DNA分子上克隆出β­珠蛋白基因的编码序列，A正确；基因表达载体包括启动子、目的基因(β­珠蛋白基因)、标记基因(抗四环素基因)、终止子等，B正确；抗四环素基因是标记基因，用于筛选导入重组质粒的受体细胞，因此受体细胞(大肠杆菌)不能含有四环素抗性基因，C错误；导入重组质粒的大肠杆菌能抗四环素，因此可以用含有四环素的培养基筛选出已经导入β­珠蛋白编码序列的大肠杆菌，D正确。7．下列有关植物基因工程的成果的叙述正确的是()A．转基因抗虫棉改善了作物的品质B．将毒素蛋白基因直接导入水稻的受精卵，可以得到抗虫水稻C．转入调节细胞渗透压的基因，有利于植物抗盐碱、抗干旱D．植物细胞中没有质粒，所以不能利用质粒作为植物基因工程的载体解析：选C转基因抗虫棉使作物获得了抗虫特性，但没有改善作物的品质，A错误；将目的基因导入受体细胞前需要先构建基因表达载体，B错误；转入调节细胞渗透压的基因，有利于植物抗盐碱、抗干旱，C正确；可以利用质粒作为植物基因工程的载体，D错误。8．(2019·南通模拟)关于人胰岛素基因表达载体的叙述，以下说法正确的是()A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C．借助抗生素抗性基因可以将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D．表达载体中的启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用解析：选C由于基因的选择性表达，在人的肝细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA，A错误；表达载体的复制启动于复制原(起)点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，C正确；启动子和终止子在胰岛素基因的转录中起作用，起始密码子和终止密码子在胰岛素基因的翻译中起作用，D错误。9．人类B型血友病属于伴X隐性遗传病，因为血液中缺少凝血因子Ⅸ导致凝血异常。下列关于对患者进行基因治疗的设计，正确的是()A．逆转录病毒的核酸可直接用作载体B．需将凝血因子Ⅸ和载体连接起来C．必须把目的基因插入到X染色体D．需选择患者自身细胞作为受体细胞解析：选D逆转录病毒的核酸用作载体，必须具备一定的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因(如抗性基因)，以便于重组后的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体中分离出来，A错误；需将凝血因子Ⅸ相关的基因和载体连接起来形成基因表达载体，B错误；目的基因只要在受体细胞中使该基因的表达产物发挥功能即可，并不是必须把目的基因插入到X染色体，C错误；为避免发生免疫排斥反应，需选择患者自身细胞作为受体细胞，D正确。10．科学家创造了“基因敲除”技术：将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，形成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述错误是()A．这种嵌合体小鼠长大后，体内存在外源基因，但不会遗传给后代B．在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶等C．通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的某一基因D．“基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究解析：选A根据题意可知，这种嵌合体小鼠长大后，体内存在人类囊肿性纤维化病的致病基因，可能会遗传给后代，A错误；“将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中”，该过程需要用到限制酶和DNA连接酶，B正确；“基因敲除”实质上是用外源基因取代或破坏DNA同源序列中的某一个基因，可以定向改变生物体的某一基因，C正确；“基因敲除”技术成功地培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠，这种小鼠可作为实验材料用于人类对遗传病的研究，D正确。11．(2019·静海期中)chlL基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为研究该基因的控制机理，首先需要构建该种生物缺失chlL基因的变异株细胞。技术路线如图所示，对此描述正确的是()A．chlL基因的基本组成单位是核糖核苷酸B．①②过程中使用限制酶的作用是使DNA分子中氢键断裂C．①②过程都要使用DNA聚合酶D．若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株解析：选DchlL基因的基本组成单位是脱氧核苷酸，A错误；限制酶作用于磷酸二酯键，B错误；①②过程都要使用限制酶和DNA连接酶，不使用DNA聚合酶，C错误；若操作成功，在无chlL基因的蓝细菌中含有红霉素抗性基因，因此能够用含红霉素的培养基筛选出该变异株，D正确。12．如图表示利用基因工程生产胰岛素的三种途径，据图判断下列说法错误的是()A．过程①需要限制酶和DNA连接酶B．常利用显微注射法将目的基因导入受体细胞A，受体细胞A一般为乳腺细胞C．受体细胞B通常为莴苣的体细胞，经脱分化、再分化形成个体D．导入受体细胞C常用Ca2＋处理使大肠杆菌处于感受态解析：选B过程①为构建基因表达载体的过程，需要限制酶和DNA连接酶，A正确；将目的基因导入动物细胞时一般受体细胞为动物的受精卵，B错误；受体细胞B通常是莴苣的体细胞，目的基因导入该细胞后，需对该细胞进行离体培养，经脱分化和再分化过程形成转基因植株，C正确；将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca2＋(或CaCl2)处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，以利于完成转化过程，D正确。二、非选择题13．(2019·衡水调研)基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗的目的。干扰素基因缺失的小鼠不能产生成熟的淋巴细胞，科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失的小鼠进行了基因治疗。请回答：(1)为使干扰素基因在小鼠细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入基因表达载体的________和________之间。(2)将干扰素基因导入ES细胞的方法是____________，采用____________技术可以鉴定目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA分子上，再将能正常表达干扰素的细胞转入到小鼠体内，这种治疗方法称为________________。导入ES细胞而不是导入上皮细胞是因为ES细胞在功能上具有______________。(3)干扰素基因缺失的小鼠易患某种细菌导致的肺炎，引起这种现象的原因是小鼠缺少成熟的淋巴细胞，降低了小鼠免疫系统的________功能。(4)用于基因治疗的基因有三类，一类是把正常基因导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗，第二类是反义基因，即通过产生的mRNA分子与病变基因产生的________进行互补结合，来阻断非正常蛋白质的合成；第三类是编码可以杀死癌细胞的蛋白酶基因。解析：(1)基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等。启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的尾端。因此，为使干扰素基因在小鼠细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入基因表达载体的启动子和终止子之间。(2)在此基因工程中，受体细胞是动物细胞，因此将干扰素基因导入ES细胞的方法是显微注射技术。检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因的方法是DNA分子杂交技术；将能正常表达干扰素的细胞转入到小鼠体内，这种治疗方法称为体外基因治疗；ES细胞在功能上具有发育的全能性。(3)小鼠缺少成熟的淋巴细胞，降低了其免疫系统的防卫功能，使得小鼠易患某种细菌导致的肺炎。(4)反义基因即通过产生的mRNA分子，与病变基因产生的mRNA进行互补，来阻止合成非正常蛋白质。答案：(1)启动子终止子(2)显微注射技术DNA分子杂交体外基因治疗发育的全能性(3)防卫(4)mRNA14．金花茶是中国特有的观赏花卉，但易得枯萎病，会降低观赏价值。科学家在某种植物体中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。请据图回答：(1)获得②可用_____________________________________(答出两项即可)等方法。将②连接到①上并形成③必须使用的工具酶是_____________________。(2)抗枯萎病金花茶的成功培育，从变异的角度来说属于________________，同时也说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的DNA的____________________，并且两种生物具有相同的____________。(3)通过转基因方法获得的抗枯萎病金花茶，将来产生的配子中________(填“一定”“不一定”或“一定不”)含有抗病基因。(4)通过检测，成功导入③的金花茶叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经____________。抗病基因是否表达可以从个体生物学水平上做____________实验，简述实验过程：_______________________________________。解析：(1)分析题图可知，①表示用限制酶切割后的载体，②表示获取的目的基因，③表示目的基因与载体在DNA连接酶的作用下形成的重组DNA。(2)基因工程是在人为作用下将控制不同性状的基因重新组合从而改造生物性状，从本质上来说这种变异属于基因重组。(3)用转基因方法获得的抗病金花茶可能属于杂合子，将来产生的配子不一定含有抗病基因。(4)成功导入目的基因的金花茶叶片细胞具备了抗病性，说明目的基因已在受体细胞中成功表达。答案：(1)从基因文库中获取、用PCR技术扩增、人工合成(任意两项即可)DNA连接酶(2)基因重组脱氧核苷酸序列(或碱基序列)遗传密码(3)不一定(4)成功表达抗病接种将普通金花茶和转基因金花茶分成两组，分别接种可导致金花茶发生枯萎病的有害菌，其他培养条件相同且适宜；培养一段时间后，观察两组金花茶的抗病情况，通过对照确定抗病基因是否表达15．(2019·潍坊模拟)人参是珍贵的药用植物，研究人员运用转基因技术构建乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的人参细胞表达系统，为珍贵药用植物与疫苗联合应用开辟了新思路，其构建过程如图所示，图中SmaⅠ、SstⅠ、EcoRV为限制酶。请回答相关问题：(1)②的构建过程除限制酶外还需要____________酶；想要从②中重新获得HBsAg基因，所用的限制酶不能是EcoRV或SmaⅠ，原因是__________________________________________________________________________________。(2)将重组质粒转入农杆菌常用________处理细胞；要使目的基因成功整合到人参细胞的染色体DNA上，该过程所采用的质粒应含有____________。(3)分析题图可知，②中应含有的标记基因是____________________；⑤的目的是________________________________________。(4)这种疫苗进入机体后可刺激机体产生能与乙肝病毒表面抗原特异性结合的________，同时还能产生____________使机体长期对乙肝病毒具有免疫力。解析：(1)②为基因表达载体，其构建过程中除需要限制酶外还需要DNA连接酶；EcoRV、SmaⅠ切割后得到的是平末端，然后用DNA连接酶连接后，所形成的重组DNA序列不能再被EcoRV和SmaⅠ识别。(2)将目的基因转入微生物的常用方法是感受态细胞法，即用钙离子处理细胞；农杆菌的质粒中含有一段可以转移的DNA，即T­DNA，它能将目的基因成功整合到人参细胞的染色体DNA上。(3)⑤是将受体细胞移入含氨苄青霉素的培养基中培养，以筛选出含有HBsAg基因的人参细胞，因此②中应含有的标记基因是氨苄青霉素抗性基因。答案：(1)DNA连接两平末端连接后的重组DNA序列不能再被EcoRV和SmaⅠ识别(2)钙离子(Ca2＋)T­DNA(3)氨苄青霉素抗性基因筛选出含有HBsAg基因的人参细胞(4)抗体记忆细胞专题1基因工程1.4蛋白质工程的崛起课下提能一、选择题1．下列有关蛋白质工程的叙述错误的是()A．蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质B．蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变C．蛋白质工程通过对基因的修饰或合成来实现对蛋白质的改造D．蛋白质工程成功率低的原因主要是蛋白质种类太少，原料不足解析：选D蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质，A正确；蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变，B正确；蛋白质工程是通过对基因的修饰或合成来实现对蛋白质的改造的，C正确；蛋白质工程成功率低的原因主要是对蛋白质的空间结构了解过少，D错误。2．(2019·衡水期中)下列哪项不是蛋白质工程中的蛋白质分子设计()A．对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换B．对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装C．从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质D．设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列解析：选B对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换，属于蛋白质工程中的分子设计，A正确；对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装不属于蛋白质工程，B错误；从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质，属于蛋白质工程的基本途径，C正确；根据预期的蛋白质的功能设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列，属于蛋白质工程的分子设计，D正确。3．(2019·莆田期中)某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，用于临床治疗消化不良，最佳方案是()A．替换此酶中的少数氨基酸，以改善其热稳定性B．将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶C．重新设计与创造一种蛋白酶D．减少此酶在片剂中的含量解析：选A要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，解决此类问题的方法一般是将蛋白质中的个别氨基酸进行替换。4．(2019·西安期中)从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()A．合成编码目的肽的DNA片段B．构建含目的肽DNA片段的表达载体C．依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽解析：选C根据题意，要在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，应利用蛋白质工程，首先要做的是依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽，然后筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽，根据目的肽合成编码目的肽的DNA片段作为目的基因，最后利用基因工程技术获取该目的肽。5．下列关于基因工程药物与蛋白质工程药物的说法正确的是()A．都与天然产物完全相同B．都与天然产物完全不相同C．基因工程药物与天然产物一般相同，蛋白质工程药物与天然产物可不相同D．基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同解析：选C基因工程合成的药物与天然产物一般相同，而蛋白质工程可以合成出自然界不存在的蛋白质，即与天然产物可不相同。6．(2019·济南期末)科学家将β­干扰素基因进行定点突变后导入大肠杆菌表达，使β­干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了β­干扰素的抗病性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为()A．基因工程 B．蛋白质工程C．基因突变 D．细胞工程解析：选B基因工程是通过对基因的操作，将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体，原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产或生活需要。本题中合成的β­干扰素是基因定点突变后的表达产物，不是天然的，因此属于蛋白质工程。7．蛋白质工程的基本流程是()A．基因→表达→形成特定氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能B．对蛋白质进行分子设计→改造蛋白质分子→行使功能C．预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列D．预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→合成相应mRNA解析：选C蛋白质工程的基本流程为：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。8．蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的主要原因是()A．缺乏改造蛋白质所必需的工具酶B．改造基因易于操作且改造后能够遗传C．人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少D．蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大解析：选B改造基因的操作易于进行，且改造后的基因能够遗传给子代，所以对蛋白质结构的设计改造可通过基因修饰或合成来完成。9．猪的胰岛素用于人体时降血糖效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素可用于治疗人类糖尿病，可用蛋白质工程进行蛋白质分子设计，最佳方案是()A．对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换B．将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素C．将猪胰岛素和人胰岛素混合在一起治疗糖尿病D．根据人的胰岛素设计制造出一种全新的胰岛素解析：选A由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素不同，所以在蛋白质工程中设计蛋白质分子结构时，只要替换这一个不同的氨基酸即可。虽然根据人胰岛素分子的结构设计一种全新的胰岛素也可以用于临床治疗，但在分子设计和胰岛素的生产方面都存在很多困难，所以不是最佳方案。10．科研人员利用相关技术改变了胰岛素B链的第9位氨基酸，从而避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式。下列相关叙述中，不正确的是()A．胰岛素的本质是蛋白质，不宜口服使用B．可通过测定DNA的序列确定突变是否成功C．对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程D．该过程的操作对象是胰岛素分子解析：选D胰岛素的本质是蛋白质，只能注射，不宜口服使用，A正确；可通过测定DNA的序列确定突变是否成功，B正确；对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程，C正确；蛋白质工程的操作对象是基因，D错误。11．(2019·六区联考)在研究溶菌酶时，科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构象，得到了多种突变酶，并测得50%的酶发生变性时的温度(Tm)，部分结果见下表。有关叙述正确的是()酶半胱氨酸(Cys)的位置和数目二硫键数目Tm/℃野生型T4溶菌酶Cys51，Cys97无41.9突变酶CCys21，Cys143152.9突变酶FCys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164265.5注：Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置。A．突变酶的出现是基因突变的结果B．突变酶F的最适温度为65.5℃C．溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关D．溶菌酶热稳定性的提高，是通过改变半胱氨酸的位置实现的解析：选C由题意知，突变酶是蛋白质工程形成的，与基因突变无关，A错误；突变酶F50%的酶发生变性时的温度是65.5℃，B错误；改变溶菌酶的构象，酶变性的温度发生改变，即酶的稳定性改变，因此溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的改变有关，C正确；溶菌酶热稳定性的提高，是通过增加二硫键的数量实现的，D错误。12．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是()A．用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞C．在培养基中添加卡那霉素