高中生物人教版現(xiàn)代生物科技專題專題1基因工程單元測試 專題1第4節(jié)

專題一第四節(jié)一、選擇題1．蛋白質(zhì)工程制造的蛋白質(zhì)是()A．天然蛋白質(zhì)B．稀有蛋白質(zhì)C．自然界中不存在的蛋白質(zhì)D．血紅蛋白質(zhì)[答案]C2．蛋白質(zhì)工程中，要對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改造，必須通過基因修飾或基因合成來完成，而不是直接改造蛋白質(zhì)的原因是()A．缺乏改造蛋白質(zhì)所必需的工具酶B．改造基因易于操作且改造后能夠遺傳C．人類對大多數(shù)蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)知之甚少D．蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序千變?nèi)f化，操作難度大[答案]B[解析]蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，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。蛋白質(zhì)工程的直接操作對象是基因，并且改造后能夠遺傳；若直接改造蛋白質(zhì)，其性狀不能遺傳。3．蛋白質(zhì)工程的基本流程是()①蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計②DNA合成③預(yù)期蛋白質(zhì)功能④據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列A．①→②→③→④ B．④→②→①→③C．③→①→④→② D．③→④→①→②[答案]C4．蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)是()A．基因工程 B．細(xì)胞工程C．發(fā)酵工程 D．酶工程[答案]A[解析]蛋白質(zhì)工程是基因工程的延續(xù)，是在基因工程基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。進行蛋白質(zhì)分子設(shè)計后，需要應(yīng)用高效的基因工程來進行蛋白質(zhì)的合成。5．蛋白質(zhì)工程與基因工程相比，其突出特點是()A．基因工程原則上能生產(chǎn)任何蛋白質(zhì)B．蛋白質(zhì)工程能對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進行改造，則制造一種新的蛋白質(zhì)C．蛋白質(zhì)工程可以不通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實現(xiàn)D．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第三代基因工程[答案]B[解析]蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，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，是延伸出來的第二代基因工程。6．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的敘述不正確的是()A．蛋白質(zhì)工程可以改造酶的結(jié)構(gòu)，提高酶的熱穩(wěn)定性B．通過蛋白質(zhì)工程可以改變蛋白質(zhì)的活性C．利用蛋白質(zhì)工程可以在大腸桿菌細(xì)胞中得到人的胰島素D．蛋白質(zhì)工程可以對胰島素進行改造和修飾，合成速效型胰島素制劑[答案]C[解析]蛋白質(zhì)工程是依據(jù)人們設(shè)計的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，來改造基因，進而控制合成新的蛋白質(zhì)或改變自然界中的蛋白質(zhì)，而在大腸桿菌中生產(chǎn)人胰島素利用基因工程技術(shù)便可達(dá)到。二、非選擇題7．(2023·德州檢測)下圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請據(jù)圖回答下列問題：(1)代表蛋白質(zhì)工程操作思路的過程是__________________，代表中心法則內(nèi)容的是__________。(填寫數(shù)字)(2)寫出圖中各數(shù)字代表的生物學(xué)過程的名稱或內(nèi)容：①____________，②__________，③__________，④____________，⑤____________。(3)蛋白質(zhì)工程的目的是________________，通過___________________________實現(xiàn)。(4)從圖中可以看出蛋白質(zhì)工程的基本途徑與中心法則是____________的。[答案](1)④⑤①②③(2)轉(zhuǎn)錄翻譯折疊分子設(shè)計DNA合成(3)對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行分子設(shè)計基因合成或改造(4)相反8．枯草桿菌產(chǎn)生的蛋白酶具有催化分解蛋白質(zhì)的特性，但極易被氧化而失效。1985年，美國的埃斯特爾將枯草桿菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替換后，雖然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用這種水解酶作為洗滌劑的添加劑，可以有效地除去血漬、奶漬等蛋白質(zhì)污漬。(1)改造枯草桿菌蛋白酶的生物技術(shù)是________。(2)改造后的枯草桿菌中的控制合成蛋白酶的基因與原來相比，至少有________個堿基對發(fā)生變化。(3)利用生物技術(shù)改造蛋白質(zhì)，提高了蛋白質(zhì)的______性，埃斯特爾所做的工作是對已知蛋白質(zhì)進行_________________________________________________________________。[答案](1)蛋白質(zhì)工程(2)1(3)穩(wěn)定少數(shù)氨基酸的替換[解析]本題考查蛋白質(zhì)工程的有關(guān)問題?；蛑械?個堿基對決定mRNA上3個堿基，mRNA上3個相鄰堿基決定一個氨基酸。利用生物技術(shù)改造蛋白質(zhì)能夠提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。一、選擇題1．科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸含量，計劃將天冬氨酸激酶的第352位蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中第104位的氨基酸由天冬氨酸變成異亮氨酸，這樣就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸含量分別提高5倍和2倍。下列對蛋白質(zhì)的改造，操作正確的是()A．直接通過分子水平改造蛋白質(zhì)B．直接改造相應(yīng)的mRNAC．對相應(yīng)的基因進行操作D．重新合成新的基因[答案]C[解析]蛋白質(zhì)工程的目的是對蛋白質(zhì)進行改造，從而使蛋白質(zhì)的功能滿足人們的需要。而蛋白質(zhì)功能與其高級結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)又非常復(fù)雜，所以直接對蛋白質(zhì)進行改造非常困難。而蛋白質(zhì)是由基因控制合成的，對基因進行操作卻容易得多。另外，改造后的基因可以遺傳，如對蛋白質(zhì)直接改造，即使成功也不能遺傳。2．當(dāng)前醫(yī)學(xué)上，蛋白質(zhì)工程藥物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白質(zhì)類替代治療劑，則基因工程藥物與蛋白質(zhì)工程藥物的區(qū)別是()A．都與天然產(chǎn)物完全相同B．都與天然產(chǎn)物不相同C．基因工程藥物與天然產(chǎn)物相同，蛋白質(zhì)工程藥物與天然產(chǎn)物不相同D．基因工程藥物與天然產(chǎn)物不相同，蛋白質(zhì)工程藥物與天然產(chǎn)物完全相同[答案]C3．(2023·濰坊檢測)下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較，不合理的是()A．基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可以對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，從而制造一種新的蛋白質(zhì)B．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，蛋白質(zhì)工程最終還是要通過基因修飾或基因合成來完成C．當(dāng)?shù)玫娇梢栽冢?0℃條件下保存半年的干擾素后，在相關(guān)酶、氨基酸和適宜的溫度、pH條件下，D．基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的[答案]C[解析]基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可以對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，從而制造一種新的蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，蛋白質(zhì)工程最終還是要通過基因修飾或基因合成來完成，這樣產(chǎn)生的改變才能遺傳下去；蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，不可能自我合成；由于基因工程和蛋白質(zhì)工程都是對基因進行操作，因此，基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的。4．蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子進行設(shè)計時，主要包括哪幾種()①進行少數(shù)氨基酸的替換②對不同來源的蛋白質(zhì)的拼接③從氨基酸的排列順序出發(fā)設(shè)計全新的蛋白質(zhì)④直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)A．①② B．①②③C．②③④ D．①②④[答案]B[解析]蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子進行設(shè)計時，不能直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。但是能進行少數(shù)和氨基酸的替換，能對不同來源的蛋白質(zhì)進行拼接，能夠從氨基酸的排列順序出發(fā)設(shè)計全新的蛋白質(zhì)。故本題的正確的答案為B。5．葡萄糖異構(gòu)酶(GI)在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，為提高其熱穩(wěn)定性，科學(xué)家對GI基因進行體外定點誘變，以脯氨酸(Pro138)替代Gly138，含突變體的重組質(zhì)粒在大腸桿菌中表達(dá)，結(jié)果最適反應(yīng)溫度提高10～12℃。這屬于A．基因工程 B．蛋白質(zhì)工程C．發(fā)酵工程 D．酶工程[答案]B[解析]酶工程的重點在對于已存在的酶合理充分利用(如加酶洗衣粉、嫩肉粉等)，而蛋白質(zhì)工程的重點則在于對已存在的蛋白質(zhì)分子的改造。通常所說的酶工程是用工程菌生產(chǎn)酶制劑，而沒有經(jīng)過由酶的功能來設(shè)計酶的分子結(jié)構(gòu)，然后由酶的分子結(jié)構(gòu)來確定相應(yīng)基因的堿基序列等步驟。因此，答案選B。6．豬的胰島素用于人體降低血糖濃度效果不明顯，原因是豬胰島素分子中有一個氨基酸與人的胰島素不同。為了使豬胰島素臨床用于人治療糖尿病，用蛋白質(zhì)工程的蛋白質(zhì)分子設(shè)計的最佳方案是()A．將豬胰島素進行一個不同氨基酸的替換B．將豬胰島素和人胰島素進行拼接組成新的胰島素C．將豬胰島素和人的胰島素混合在一起治療糖尿病D．根據(jù)人的胰島素設(shè)計制造一種全新的胰島素[答案]A[解析]豬胰島素同人胰島素只有一個氨基酸不同，只要替換掉這個氨基酸就可以了，制造一種全新的胰島素非常困難，而且一個嶄新的蛋白質(zhì)會帶來什么危害也是人們所擔(dān)心的。二、非選擇題7．綠色熒光蛋白(GFP)能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，這樣借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能。如圖為我國首例綠色熒光蛋白(GFP)轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程示意圖，據(jù)圖回答：(1)圖中通過過程①、②形成重組質(zhì)粒，需要限制酶切取目的基因、切割質(zhì)粒。限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。在質(zhì)粒上有酶I的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有1個酶Ⅱ的切點。在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接起來？________，理由是_________________________________________________________。(2)過程③將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬胎兒成纖維細(xì)胞時，采用最多也最有效的方法是________________________________________________________________________。(3)如果將切取的GFP基因與抑制小豬抗原表達(dá)的基因一起構(gòu)建到載體上，GFP基因可以作為基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因，其作用是______________________________________。獲得的轉(zhuǎn)基因克隆豬，可以解決的醫(yī)學(xué)難題是________________________________。(4)目前科學(xué)家們通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過程的正確順序是：________(用序號表示)。①推測藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列②藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計③藍(lán)色熒光蛋白基因的修飾(合成)④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白[答案](1)可以連接由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互補的)(2)顯微注射技術(shù)(3)鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因供體器官不足和免疫排斥(4)②①③④[解析]本題考查基因程和蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識。(1)由于兩種限制酶切割形成的黏性末端是相同的，可以互補配對，因此可用DNA連接酶進行相互“縫合”。(2)基因工程中目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的方法是顯微注射法。(3)基因表達(dá)載體上標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因；獲得轉(zhuǎn)基因豬，可以解決醫(yī)學(xué)上供體器官不足和免疫排斥問題。(4)蛋白質(zhì)下程操作流程的正確順序是②、①、③、④。8．下圖表示形成鼠—人嵌合抗體的過程。請據(jù)圖回答：(1)改造鼠源抗體，生產(chǎn)鼠—人嵌合抗體，屬于________(生物工程)的范疇。圖示該過程中，根據(jù)預(yù)期的嵌合抗體功能，設(shè)計嵌合抗體的結(jié)構(gòu)，最終必須對________進行操作。(2)從鼠雜交瘤細(xì)胞中獲得可變區(qū)的特定基因，然后與人的抗體恒定區(qū)基因連接，需要的工具酶是________。重組基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，需要從轉(zhuǎn)基因鼠中分離、提取________，利用相應(yīng)的抗體進行抗原—抗體雜交。(3)在鼠—人嵌合抗體進入人體內(nèi)后，識別抗原的區(qū)域是________區(qū)，引起人體免疫反應(yīng)的主要是________區(qū)