2023届高考生物一轮复习练习基因工程的应用与蛋白质工程+

这是一份2023届高考生物一轮复习练习基因工程的应用与蛋白质工程+，共9页。试卷主要包含了选择题，综合题等内容，欢迎下载使用。
基因工程的应用与蛋白质工程一、选择题1.采用基因工程技术培育转基因羊，使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述，正确的是(   )A.该过程的核心技术是获取人凝血因子基因B.在该转基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺细胞中C.在该转基因羊中，人凝血因子基因只在乳腺细胞中表达D.人凝血因子基因与载体的结合不涉及碱基互补配对2.下列关于基因工程应用的叙述，错误的是(   )A.科学家利用转基因技术抑制乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量，从而延长番茄的储藏时间B.将某些抗病毒的基因导入动物体内，使获得的转基因动物能抵抗相应病毒C.抗虫基因只要成功地插入到植物细胞染色体上就能正常表达D.可利用工程菌大规模生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等药物3.血清白蛋白对于治疗由肝炎引发的肝硬化和肝腹水等疾病具有显著疗效，之前只能从血液中提取。我国某生物科技公司利用农杆菌转化法将血清白蛋白基因导入水稻胚乳细胞，一段时间后成功提取的植物源重组人血清白蛋白，已通过临床前实验。下列说法中错误的是(   )A.利用从血液中提取的血清白蛋白治疗疾病，存在使人感染传染病的隐患B.添加糖类化合物有利于吸引农杆菌进入水稻胚乳受体细胞C.构建植物源重组人血清白蛋白基因表达载体的目的是使农杆菌T-DNA中的目的基因转入受体细胞并稳定表达D.水稻胚乳细胞可以对植物源重组人血清白蛋白基因表达的初始翻译产物进行加工4.W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某学习小组利用膀胱生物反应器制备W的过程如下图，下列有关说法不正确的是(   )A.步骤①构建的重组表达载体上应有供重组DNA的鉴定和选择的标记基因B.步骤②可以使用显微注射技术C.膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比具有不受年龄和性别限制等优点D.W基因只在转基因动物膀胱细胞中存在并表达5.下列有关基因工程的成果及应用的叙述,错误的是(   )A. 基因工程可实现基因在不同物种之间的转移B. 将人的胰岛素基因导入大肠杆菌后,表达出的胰岛素与人的胰岛素结构完全相同C. 基因工程在给人类生产和生活带来益处的同时,也使人们产生关于其安全性方面的担忧D. 基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物6.科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系，如图所示。下列说法正确的是(   )A.将b导入水稻细胞，需用氯化钙处理水稻细胞，增加其细胞壁的通透性B.阶段Ⅰ发生了基因重组，阶段Ⅱ可能发生基因突变和染色体畸变C.阶段Ⅱ中可发生从单细胞依次到细胞团、心形胚、球形胚、胚状体的过程D.可用抗生素抗性基因作为探针来检测水稻细胞中是否插入了耐盐基因7.基因工程菌不但可以生产药物，也可以生产食品工业用酶、食品添加剂等，下列说法不属于基因工程在食品工业方面应用的是(   )A.将编码牛凝乳酶的基因导入酵母菌通过工业发酵大量生产牛凝乳酶B.利用基因工程菌生产天冬氨酸和苯丙氨酸C.利用黑曲霉发酵生产柠檬酸D.利用基因工程改造过的啤酒酵母，可以加速啤酒的发酵过程，缩短生产周期8.关于蛋白质工程和基因工程,下列叙述正确的是(   )A. 基因工程需要在分子水平对基因进行操作,蛋白质工程不需要对基因进行操作B.基因工程所用的工具,蛋白质工程不需要C.基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质,蛋白质工程要改造现有的蛋白质产生自然界不存在的新蛋白质,或制造一种新的蛋白质D.基因工程需要在受体细胞中表达出蛋白质,蛋白质工程则是在实验室直接制造出蛋白质9.已知生物体内有一种P蛋白，如果将P蛋白的某一个氨基酸替换，改变后的蛋白质（P1蛋白）不但保留P蛋白的功能，而且具有了酶的催化活性。下列说法错误的是(   )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.可以通过对P蛋白基因进行改造或人工合成获得P1蛋白基因C.蛋白质工程操作过程中，也需要限制酶、DNA连接酶和载体D.细胞内合成P蛋白与P1蛋白的过程中，遗传信息的流向是相同的10.如图为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是(   )A.图中①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表DNA合成B.代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，代表中心法则内容的是①②C.蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计D.从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的11.科学家将葡萄糖异构酶中的第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，刚好填充了在第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12.蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时代,为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。下列有关蛋白质工程的叙述错误的是(   )A.蛋白质工程的崛起源于天然蛋白质不一定符合人类需求B.蛋白质工程目标的实现必须通过改造或合成基因来完成C.蛋白质工程难度大主要是由于多数氨基酸由多种密码子决定D.蛋白质工程能生产出自然界中不存在的新型蛋白质分子13.下列关于蛋白质工程应用的叙述，不正确的是(   )A.蛋白质工程实施中最大的难题是对大多数蛋白质的高级结构不清楚B.蛋白质工程可以改变蛋白质的活性，实质上是通过改造或合成基因来实现的C.将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的胰岛素的技术属于蛋白质工程D.蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂14.T4溶菌酶来源于T4噬菌体，是重要的工业用酶。科学家通过一定技术使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸（异亮氨酸的密码子是AUU、AUC、AUA，半胱氨酸的密码子是UGU、UGC），于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。对上述过程的叙述错误的是(   )A.对T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴B.上述过程通过直接改造T4溶菌酶mRNA上的2个碱基实现C.参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类可能不变D.改造后的T4溶菌酶肽键数不变，二硫键的作用类似于DNA中的氢键 二、综合题15.干扰素是人体T细胞产生的淋巴因子,几乎对一切病毒有效且可用于癌症治疗。下图表示早期利用大肠杆菌生产人干扰素的流程(强启动子替换普通启动子有加强基因表达的作用)。此过程生产的干扰素没有糖链,但糖链对蛋白质的稳定性和半衰期有影响,所以后期需对干扰素进行体外加工。回答下列问题:
 (1)过程①表示通过逆转录法获取目的基因。首先从提取的三种RNA中针对性扩增mRNA,已知真核生物基因的mRNA在5'端通过甲基化保护头部,3'端加有PolyA(多聚腺嘌呤核糖核苷酸序列)保护尾部不被降解。为了针对性扩增mRNA碱基序列,该如何设计逆转录第一步时的DNA引物?_________。(2)过程③形成的重组质粒可能为反向连接,可利用过程④PCR技术进行鉴别。如图所示,分析已知碱基序列后,设计一对引物b和c(或者引物a和d)进行PCR扩增,如果实验结果是_________则为正向连接,如果结果是_________则为反向连接。(3)将基因表达载体导入大肠杆菌时,应使大肠杆菌处于_________态,以提高转化效率。(4)提取产品需破碎大肠杆菌,原因是_________。(5)大肠杆菌不能生成糖基化的干扰素,原因是_________。(6)生产干扰素的检测除核酸分子检测和蛋白质分子检测外,还需要进行_________。


      答案1.答案：C解析：A、基因工程的核心技术是构建基因表达载体，A错误;B、用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，所形成的转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中，B错误;C.科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达，C正确;D、人凝血因子基因与载体的结合涉及碱基互补配对，D错误。故选C。2.答案：C解析：科学家可以通过转基因技术，抑制乙烯形成酶的活性、减少乙烯的生成量，从而延长番茄的储藏时间，A正确；将某些抗病毒的基因导入动物体内，可使获得的转基因动物能抵抗相应病毒，B正确；抗虫基因即使成功插入到植物细胞的染色体DNA上也不一定能成功表达，C错误；利用转基因技术构建的基因工程菌可用来大规模生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等医药产品，D正确。3.答案：B解析：由于血液中可能存在一些导致传染病发生的病原体（如艾滋病毒），故利用从血液中提取的血清白蛋白治疗疾病，存在使人感染传染病的隐患，A正确；根据上述分析可知，添加酚类化合物有利于吸引农杆菌进入水稻胚乳受体细胞，B错误；构建植物源重组人血清白蛋白基因表达载体的目的是使农杆菌T-DNA中的目的基因转入受体细胞并稳定表达，C正确；由于水稻为真核细胞，含有复杂的细胞器，所以水稻胚乳细胞可以对植物源重组人血清白蛋白基因表达的初始翻译产物进行加工，D正确。4.答案：D解析： A、标记基因是一种已知功能或已知序列的基因，能够起着特异性标记的作用，表达载体上应该有标记基因，以便于后期重组载体的筛选，A正确;B、步骤②是将重组载体导入到受精卵，显微注射技术常用于导入到动物细胞和植物的原生质体，B正确;C、膀胱生物反应器要求性别是雌性、年龄适宜,膀胱生物反应器没有这些要求，C正确;D、W基因导入到受精卵中，在所有体细胞中都有,只在转基因动物膀胱细胞中表达，D错误。故选D。5.答案：B解析：A、基因工程育种可将特定的基因进行定向转移，同时打破了自然状态下的生殖隔离，所以基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移，人们可以定向选育新品种，A正确；
B、利用基因工程技术，将人的产生胰岛素的基因转入大肠杆菌后，大肠杆菌内表达出的胰岛素与人的胰岛素结构不完全相同，因为大肠杆菌属于原核生物，无内质网与高尔基体，无法对胰岛素进行加工，B错误；
C、基因工程在给人类生产和生活带来益处的同时，也使人们产生关于其安全性方面的担忧，C正确；
D、基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物，如转基因植物打破自然物种的原有界限，可能破坏生态系统稳定性，D正确。
故选B。
6.答案：B解析：氯化钙处理大肠杆菌，会增加其细胞壁的通透性，A错误；阶段Ⅰ表示将目的基因导入水稻细胞中，采用了DNA重组技术，即阶段Ⅰ发生了基因重组，阶段Ⅱ表示利用植物组织培养技术将水稻细胞培养成完整植株，该过程可能发生基因突变和染色体畸变，B正确；阶段Ⅱ表示利用植物组织培养技术将水稻细胞培育成完整植株，该过程中可发生从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和胚状体的过程，C错误；应该用含有耐盐基因的DNA探针检测水稻细胞中是否插入了耐盐基因，而不是用抗生素抗性基因作为探针来检测，D错误。7.答案：C解析：利用黑曲霉发酵生产柠檬酸，属于发酵工程的应用，C符合题意。8.答案：C解析：A、基因工程和蛋白质工程都需要对基因进行分子水平操作，A错误;B、基因工程所用的工具，蛋白质工程都需要，B错误； C、基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，蛋白质工程要改造现有的蛋白质产生自然界不存在的新蛋白质，或制造一种新的蛋白质，C正确； D、基因工程需要在受体细胞中表达出蛋白质，蛋白质工程也是在受体细胞中表达出蛋白质，D错误。9.答案：A解析：蛋A.蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因，两者的根本区别是蛋白质工程可制造出自然界没有的蛋白质，A错误;B、可以通过对P蛋白基因进行改造(基因结构的改变)或人工合成获得P1蛋白基因，B正确;C、蛋白质工程操作过程中，需要酶和载体作为工具, C错误;D、细胞内合成P蛋白与P1蛋白的过程中，遗传信息的流向是相同的，都是从DNA→mRNA→蛋白质，D错误。故选A。10.答案：C解析：A、①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表 DNA合成，Ａ正确；
B、代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤，代表中心法则内容的是①②，Ｂ正确；
C、蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或修饰实现，Ｃ错误；
D、蛋白质工程是根据具有相应功能的蛋白质结构推测氨基酸序列，进而推测出脱氧核苷酸序列，因此蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的，D正确。
故选C。11.答案：B解析：蛋白质工程和基因工程都要对基因进行操作，其操作对象相同，A错误；对葡萄糖异构酶的改造属于蛋白质工程，需要以基因工程为基础，B正确；蛋白质工程要通过基因工程实施，需要酶和载体作为工具，C错误；蛋白质工程由于是对基因进行的改造，遗传物质已经改变，属于可以遗传的变异，D错误。12.答案：C解析：天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，符合特定物种生存的需要，但不一定完全符合人类生产、生活的需求，A正确;基因指导蛋白质的合成，蛋白质工程实现改造蛋白质这一目标必须通过改造或合成基因来完成，B正确；蛋白质工程难度大主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂，C错误；蛋白质工程通过改造基因能生产出自然界中不曾存在的新型蛋白质分子，D正确。13.答案：C解析：蛋白质发挥功能依赖于其高级结构，而蛋白质的高级结构十分复杂。目前科学家对大多数蛋白质高级结构的了解还很不够，这是蛋白质工程在实施中的最大难题，A正确。蛋白质工程可以改变蛋白质的活性，实质上是通过改造或合成基因来实现的， B正确。将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的胰岛素的技术属于转基因技术，C错误。蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂，D正确。14.答案：B解析：本题考查蛋白质工程改造对象及蛋白质结构、tRNA种类。对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的，故对T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴，A正确。蛋白质工程直接改造的对象为基因，B错误。改造前组成T4溶菌酶的氨基酸中就含有半胱氨酸，改造后组成T4溶菌酶的氨基酸中也可能仍含有异亮氨酸，因此参与其合成的tRNA种类可能不变，C正确。改造后的T4溶菌酶替换了一个氨基酸，氨基酸总数不变，且发生替换的两个氨基酸R基上都不含羧基或氨基，所以肽键数不变，二硫键使T4溶菌酶的耐热性提高；DNA分子中氢键越多，热稳定性越强，二者作用类似，D正确。15.答案：(1)用多聚胸腺嘧啶脱氧核苷酸序列作引物(2)有DNA扩增产物(有克隆分子)；无DNA扩增产物(3)感受(4)大肠杆菌不能将合成的干扰素分泌到细胞外(5)大肠杆菌没有内质网和高尔基体(6)干扰素活性检测解析：(1)由题干分析可知，mRNA在3'端加有PolyA多聚腺嘌呤核糖核苷酸序列，故DNA引物应是多聚胸腺嘧啶脱氧核苷酸序列。(2)a、b引物位于启动子的外侧，正向连接的两引物分别连接重组DNA的两条链，反向连接的两引物在同一条链上同向扩增DNA分子，即正向连接扩增图为：正向连接有DNA扩增产物；反向连接扩增图为：，反向连接无法得到DNA扩增产物。(3)用钙离子处理大肠杆菌后，大肠杆菌易吸收外源核酸分子，此状态称为感受态。(4)用动物细胞生产干扰素，如乳腺生物反应器，可以直接在分泌物中提取干扰素。大肠杆菌不能将合成的干扰素分泌到细胞外，只能用破碎细胞的方法提取产品。(5)真核细胞中蛋白质糖基化在内质网上进行，在高尔基体进一步加工，大肠杆菌没有内质网和高尔基体，因此现在用酵母菌生产干扰素更便捷些。(6)有的基因工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较，以确定转基因产品的功能是否与天然产品相同。