【生物】基因工程的应用和蛋白质同步练-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页基因工程的应用蛋白质工程一、单选题1．下列有关蛋白质工程的叙述，正确的是（

）A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异B．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟C．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要D．蛋白质工程中合成所需蛋白质的过程中，遗传信息的流向是相反的2．图为蛋白质工程操作的基本思路，下列相关叙述正确的是（

）A．图中⑤、⑥过程分别是转录、翻译B．蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质，不需要对基因进行操作C．根据蛋白质的氨基酸序列推测出的mRNA的碱基序列是唯一的D．蛋白质工程的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求3．科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β-干扰素的抗病性活性，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4．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图为蛋白质工程流程图。下列有关叙述错误的是（）A．蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工改造B．蛋白质工程是通过基因改造或基因合成等方法，对现有蛋白质进行改造C．干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现D．蛋白质工程是从④开始的5．葡萄糖异构酶（GI）在工业上应用广泛，科学工作者确定其肽链上第138位的甘氨酸为目标氨基酸，用脯氨酸替代后提高了该酶的热稳定性。下列有关叙述错误的是（

）A．该酶的获得可通过蛋白质工程来完成B．确定目的基因的碱基序列后改造目的基因C．该过程需用到碱基互补配对原则D．新GI基因片段合成GI是在细胞外的营养液中进行的6．dMAb技术是一种通过DNA编码产生单克隆抗体的技术，比传统单克隆抗体制备方法更有发展潜力。此前发表的研究显示，以埃博拉病毒为目标且高度优化的基于DNA的单克隆抗体，单次给药在小鼠血液中产生了高水平的抗体表现。下图是dMAb技术在埃博拉病毒感染疾病的临床研究中的操作流程。相关叙述错误的是（）A．dMAb技术需要通过抗体结构1和结构2的氨基酸序列来人工合成目的基因1、2B．构建重组质粒时所需的工具是限制酶和DNA连接酶C．与传统利用杂交瘤细胞生产单克隆抗体的技术相比，dMAb技术的优势之一是产生抗体的细胞种类不局限于免疫细胞D．过程②是基因工程的核心步骤，重组质粒导入埃博拉病毒感染者的肌肉细胞常用方法是显微注射法7．葡萄糖异构酶能将葡萄糖转化为果糖，其最适温度约为60℃，生产上常用于高果糖浆的生产。科学家将葡萄糖异构酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代，结果它的最适温度提高了约10℃。下列有关说法正确的是（

）A．蛋白质工程只能改造或制造自然界已有的蛋白质B．编码葡萄糖异构酶的基因的核糖核苷酸序列会有相应的改变C．经改造后的葡萄糖异构酶热稳定性提高这一性状不可遗传D．改造后的葡萄糖异构酶在60℃时生产高果糖浆的效率可能低于70℃时的8．科学家将葡萄糖异构酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代，结果它的最适温度提高了10～12℃，据分析，脯氨酸替代甘氨酸后，由于引入了一个吡咯环侧链，刚好填充于138位甘氨酸附近的空洞，使蛋白质空间结构更具刚性，从而提高了酶的热稳定性。下列说法正确的是（

）A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异B．对葡萄糖异构酶的改造需要进行蛋白质结构的设计C．蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具D．经蛋白质工程改造后的葡萄糖异构酶热稳定性提高这一性状不可遗传9．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可以用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析不正确的是（

）A．图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能B．图中新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达C．图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构D．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的干扰素10．科学家将人的生长激素基因插入小鼠基因组内制成膀胱生物反应器，使小鼠膀胱可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列叙述中正确的是（）A．利用膀胱生物反应器生产人的生长激素属于蛋白质工程的应用B．选择小鼠膀胱组织细胞作为人的生长激素基因的受体细胞从而将该基因导入小鼠基因组C．转基因小鼠中，人的生长激素基因只存在于膀胱上皮细胞中D．只在小鼠细胞中检测到人的生长激素基因，不能说明该技术已获得成功11．T2噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列插入到T2噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随T2噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。下列叙述正确的是（

）A．T2噬菌体展示技术的遗传学原理是基因突变B．将大肠杆菌换成乳酸杆菌，实验结果无明显变化C．利用限制酶能将外源蛋白基因与噬菌体基因结合D．改造后的T2噬菌体其子代病毒也能展示外源蛋白12．将编码四种不同酶的基因OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR与叶绿体转运肽基因连接，搭载到农杆菌Ti质粒的T一DNA片段构建多基因表达载体，最终在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列说法错误的是（

）A．可用分子杂交技术检测四个基因是否成功导入水稻B．四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板C．应选用含潮霉素的培养基筛选转化成功的水稻细胞D．基因表达载体中的四个基因在水稻细胞核内进行转录13．下列有关生物技术应用的叙述，不正确的是（

）A．利用植物组织培养技术培育花药获得单倍体植株B．利用转基因技术把正常基因导入病人细胞进行基因治疗C．将愈伤组织细胞进行诱变处理并筛选得到抗盐碱的烟草新品种D．将α-抗胰蛋白酶基因转入乳腺细胞培育乳汁中含有该酶的转基因羊14．下列关于生物育种的说法正确的是（

）A．通过单倍体育种能获得原有植物没有的性状B．基因工程育种和杂交育种所利用的变异原理相同C．人工诱变可以定向改变基因的结构从而提高变异频率D．用γ射线处理大豆选育出高蛋白的品种属基因工程育种15．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（

）A．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交B．以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒D．原核生物基因不能用来进行真核生物的遗传改良16．玉米有10对同源染色体，是遗传学实验的好材料。科研人员将外源基因M插入至玉米的DNA分子上，培育出了转基因玉米。在此过程中发现，转基因玉米自交后代中有大约6.25%的后代为非转基因玉米，对此解释合理的是（）A．目的基因插入一对同源染色体的两个不同位点B．转基因玉米发生了回复突变C．目的基因插入了玉米线粒体DNA分子中D．目的基因分别插入两对同源染色体上的两个位点17．青霉素是世界上第一个应用于临床的抗生素。青霉素高产菌株的选育技术的发展实现了青霉素的产业化生产。研究人员发现青霉素生产菌的发酵过程是高耗氧的，并且发酵过程中总有头孢霉素产生。下列叙述错误的是（）A．青霉菌发酵过程中需要对温度、pH、溶解氧、通气量等指标进行监测和控制B．青霉素属于抗生素可以杀死细菌，在青霉素生产过程中不会发生杂菌污染C．可以用基因工程的方法，将血红蛋白基因转入青霉菌来提高菌体对低氧环境的适应能力D．可以通过对基因进行改造或敲除某种酶的基因，实现使青霉素生产菌只生产头孢霉素18．从红豆杉细胞中提取的紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一。为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因Bapt的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如下图。相关说法正确的是（

）A．过程①和②使用的酶均为DNA聚合酶B．p1303载体上可能含有增强Bapt基因表达的序列C．检测过程⑤是否成功可使用过Bapt基因制成的探针D．改造的红豆杉细胞需组织培养至完整植株再进行紫杉醇提取19．下列对发酵工程及其应用的叙述，正确的有几项（

）①生产谷氨酸需将pH调至中性或弱碱性②生产柠檬酸需要筛选产酸量高的黑曲霉③发酵工程的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身④利用发酵工程生产的根瘤菌肥作为微生物农药可以促进植物生长⑤啤酒的工业化生产过程中，酒精的产生积累主要在后发酵阶段完成⑥用诱变育种或基因工程等方法选育出性状优良的菌种并进行扩大培养⑦用单细胞蛋白制成的微生物饲料，可通过发酵工程从微生物细胞中提取A．2项 B．3项 C．4项 D．5项20．运用转基因技术手段,将从苏云金杆菌中获取的抗虫基因Bt转移到优质油菜中,培育出能抗虫的油菜品种。这一品种能产生特异性的杀虫物质,对菜青虫有显著的抗性。根据以上信息分析,下列叙述正确的是（）A．含Bt基因的油菜不属于转基因植物B．特异性的杀虫物质能杀灭多种害虫C．普通油菜中存在Bt基因D．抗虫油菜能大大减少农药的使用,可大幅度降低农业生产成本,且保护农业生态环境二、非选择题21．研究发现，新冠病毒外壳中的S蛋白具有很强的抗原性，可利用其制备单克隆抗体，制备流程设计如下图所示，相关限制酶及其识别序列如下表所示，请分析回答问题：限制酶识别序列和切割位点EcoRⅠG↓AATTCBamHⅡG↓GATCCBglⅠA↓GATCTSalⅠG↓TCGAC（1）人体内，分泌抗体的细胞可来自于细胞的增殖分化。（2）根据病毒的结构，图中①过程常用酶处理，完成②过程需要的酶是。（3）检测④过程是否获得成功的方法是，⑥过程常用的方法是。（4）利用PCR技术扩增无限增殖调控基因时，科研人员设计了如下一对引物（部分序列）：GAATTCGACCTCAAATCAGGTAGG和TTCCATTGACTTACACCTAGG，其中下划线部分序列的设计依据是，方框部分序列的设计目的是。（5）抗体可变区氨基酸的组成和排列顺序可随抗体结合抗原的特异性不同而有较大的变异，由于可变区中氨基酸的种类以及排列顺序千变万化，故可形成许多种具有不同结合抗原特异性的抗体。为克服鼠源性单抗输入人体后产生的免疫排斥反应，科研人员通过人工改造鼠源性单抗获得了嵌合抗体。分析下图，你认为最符合临床要求的嵌合抗体是A~D中的。嵌合抗体的研制属于这一科技范畴。22．基因工程抗体又称重组抗体，是指利用重组DNA及蛋白质工程技术对编码抗体的基因按不同需要进行加工改造和重新装配，经转染适当的受体细胞所表达的抗体分子。下图为某研究所制备小鼠抗甲肝病毒抗体的流程图。回答下列问题。

(1)制备基因工程抗体时，欲获得合成抗体的目的基因，常以相应的mRNA为模板，通过过程获得目的基因。欲大量扩增该目的基因，可采用PCR技术，与细胞内DNA复制相比，PCR技术扩增目的基因的特点是（从酶的角度阐述）；若将1个目的基因扩增4代，则需要引物的数量为个。(2)实验室构建重组质粒时，为保证目的基因与载体的正确连接，过程①最好选择的限制酶是。(3)传统抗体的制备是向生物体内反复注射某种抗原，使生物体产生抗体，从动物的中分离所需抗体，但用这种方法提取的抗体，具有（至少写出两点）等缺点，现在逐步被单克隆抗体取代。(4)为了筛选出导入目的基因的骨髓瘤细胞，可以在过程③的培养液中添加，过程③所获得的细胞具有的特点。(5)临床试验发现，过程⑤提取的小鼠抗甲肝病毒抗体具有外源性，容易被人体的免疫系统清除。科研人员拟通过改造抗体的结构，获得鼠源区域占比更小的人源化抗体（如图）。请对下列操作步骤进行正确排序___。

A．推测对应的核糖核苷酸序列B．设计替换6区氨基酸序列C．从细胞培养液中分离抗体D．合成新的基因或改造基因E．导入受体细胞23．新冠病毒是一种RNA病毒，通过其表面的棘突蛋白（S蛋白）与人体宿主细胞膜表面的ACE2受体结合而完成感染。腺病毒是生活中常见的感染人体细胞的DNA病毒。我国科学家陈薇团队通过RT-PCR（反转录-聚合酶链式反应）获取S蛋白基因，并以腺病毒为载体，研发出重组腺病毒载体疫苗。下图1为S蛋白基因的结构示意图，图2为PCR产物的电泳鉴定结果，其中2号泳道为阳性对照（提纯的S蛋白基因片段）。回答下列问题：(1)上述通过RT-PCR获取S蛋白基因过程中需要用的酶是。分析图1可知，该过程需设计的引物是（填序号）。(2)PCR过程中的DNA解链是通过实现的。图2中的3号泳道出现杂带的可能原因是（答出一点）。(3)上述重组腺病毒载体疫苗的制备原理是。实验中，向志愿者体内注射适量该种疫苗，一段时间后，提取其血清与S蛋白进行实验可检测免疫效果。24．蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维，其强度高于制作防弹衣的凯夫拉纤维，有广泛的应用前景。但如何大量获取蜘蛛丝的问题一直难以解决。2018年8月，中科院分子植物科学卓越创新中心利用基因工程技术成功在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。回答下列问题：(1)构建基因表达载体时（如图所示），需要在目的基因前后两端分别引入的酶切位点，该方法比用同一种酶进行酶切的优势是（答出一点即可）。(2)利用PCR技术扩增蜘蛛丝基因前，需根据已知目的基因的序列设计种引物。(3)为能从蚕丝中提取蛛丝蛋白，基因表达载体中目的基因的首端必须含有使其仅能在蚕的丝腺细胞中特异性表达的。当其与识别和结合，才能驱动转录过程，最终翻译成功。(4)在研究过程中，发现目的基因已经插入到蚕丝腺细胞染色体的DNA上，蚕丝中却未能提取到蜘蛛丝，请分析可能原因。。(5)研究人员发现若将蛛丝蛋白31号位的色氨酸替换为酪氨酸，蛛丝韧性可提高50%，此成果所用到的工程技术为。答案第=page11页，共=secti