第十單元　課時(shí)練62　基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程、DNA的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn)

一、選擇題1．(2022·山東，13)關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”試驗(yàn)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．過(guò)濾液沉淀過(guò)程在4℃冰箱中進(jìn)行是為了防止DNA降解B．離心研磨液是為了加速DNA的沉淀C．在肯定溫度下，DNA遇二苯胺試劑呈現(xiàn)藍(lán)色D．粗提取的DNA中可能含有蛋白質(zhì)2．科學(xué)家利用基因工程培育出了能產(chǎn)生乙肝病毒蛋白質(zhì)的番茄，被稱為“番茄乙肝疫苗”。具體操作是：將乙肝抗原基因M導(dǎo)入農(nóng)桿菌，然后利用農(nóng)桿菌將M導(dǎo)入番茄細(xì)胞。試驗(yàn)顯示小白鼠連續(xù)五周吃這樣的番茄，體內(nèi)產(chǎn)生了抗乙肝病毒的抗體。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．試驗(yàn)用PCR技術(shù)對(duì)M基因進(jìn)行擴(kuò)增，需要兩種引物B．含M的重組Ti質(zhì)粒必需插入到番茄染色體DNA上C．即使M在番茄中成功表達(dá)，也要做個(gè)體生物學(xué)水平鑒定D．番茄乙肝疫苗成本相對(duì)較低且易于儲(chǔ)存3．(2021·遼寧，14)腈水合酶(N0)廣泛應(yīng)用于環(huán)境愛(ài)護(hù)和醫(yī)藥原料生產(chǎn)等領(lǐng)域，但不耐高溫。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽，可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶(N1)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．N1與N0氨基酸序列的差異是影響其熱穩(wěn)定性的緣由之一B．加入連接肽需要通過(guò)改造基因?qū)崿F(xiàn)C．獲得N1的過(guò)程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯D．檢測(cè)N1的活性時(shí)先將N1與底物充分混合，再置于高溫環(huán)境4．(2024·無(wú)錫高三調(diào)研)如圖是蛋白質(zhì)工程中改造目的基因的一種技術(shù)路線。S1核酸酶可以去除雙鏈DNA突出的單鏈區(qū)；外切核酸酶Ⅲ只能從DNA雙鏈的3′末端逐個(gè)水解單核苷酸，可以產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的5′突出末端。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．步驟一需使用兩種限制酶切割目的基因片段B．步驟二、三分別使用了S1核酸酶、外切核酸酶ⅢC．步驟四宜選用T4DNA連接酶處理DNA片段D．質(zhì)粒載體2中目的基因片段N的長(zhǎng)度有多種5．OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR4個(gè)基因分別編碼4種不同的酶，爭(zhēng)辯人員將這些基因分別與葉綠體轉(zhuǎn)運(yùn)肽(引導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入葉綠體)基因連接，構(gòu)建多基因表達(dá)載體(載體中部分序列如圖所示)，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化水稻，在水稻葉綠體內(nèi)構(gòu)建了一條新代謝途徑，提高了水稻的產(chǎn)量。下列敘述正確的是()A．4個(gè)基因轉(zhuǎn)錄時(shí)都以DNA的同一條單鏈為模板B．應(yīng)選用含卡那霉素的培育基篩選被農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的水稻細(xì)胞C．4個(gè)基因都在水稻葉綠體內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯D．可用抗原—抗體雜交技術(shù)檢測(cè)4種酶在轉(zhuǎn)基因水稻中的表達(dá)量6．(2024·珠海高三調(diào)研)下列有關(guān)PCR操作過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．PCR試驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭及蒸餾水等在使用前必需進(jìn)行高壓滅菌B．PCR所用緩沖液和酶從冰箱拿出之后，應(yīng)緩慢溶化C．PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在常溫下儲(chǔ)存D．在微量離心管中添加反應(yīng)組分時(shí)，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必需更換7．科學(xué)家從轉(zhuǎn)基因羊的羊奶中提取到治療血栓性疾病的特效藥——組織纖溶酶原激活劑(tPA)。獲得轉(zhuǎn)基因羊的過(guò)程中，以下操作非必要的是()A．將tPA基因與羊乳腺特異表達(dá)啟動(dòng)子重組B．將表達(dá)載體顯微注射到羊受精卵中C．將羊受精卵的核注入去核的卵母細(xì)胞中D．將體外培育的胚胎移植到羊的子宮內(nèi)8．L－天冬氨酸－α－脫羧酶(PanD)能夠催化β-丙氨酸的生成，但自然?PanD酶活力較低且易失活。爭(zhēng)辯人員通過(guò)易錯(cuò)PCR技術(shù)引入隨機(jī)突變，對(duì)相應(yīng)酶基因進(jìn)行改造，再進(jìn)行定向篩選，最終第305位氨基酸替換后，獲得活力和穩(wěn)定性均較高的PanD。該技術(shù)與一般PCR類似。已知Mg2＋可以提高已發(fā)生錯(cuò)配區(qū)域的穩(wěn)定性，Mn2＋可以降低DNA聚合酶對(duì)底物的專一性。下列說(shuō)法正確的是()A．該爭(zhēng)辯運(yùn)用了蛋白質(zhì)工程技術(shù)直接對(duì)酶結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造B．易錯(cuò)PCR技術(shù)依據(jù)復(fù)性、變性、延長(zhǎng)三個(gè)步驟進(jìn)行C．易錯(cuò)PCR技術(shù)的操作過(guò)程中需要使用耐高溫的解旋酶D．為提高錯(cuò)配概率，可適當(dāng)提高M(jìn)g2＋濃度和Mn2＋濃度9．(2024·鹽城高三調(diào)研)染色質(zhì)是由肯定長(zhǎng)度的核小體為基本單位構(gòu)成的。將大鼠肝細(xì)胞中分別出的染色質(zhì)用非特異性核酸酶水解后去除染色質(zhì)蛋白，對(duì)得到的DNA片段進(jìn)行凝膠電泳，結(jié)果如圖所示。若先將染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)去掉，后用同樣的非特異性核酸酶處理，則得到長(zhǎng)度隨機(jī)的DNA片段。據(jù)此分析，下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．凝膠中的DNA分子通過(guò)染色，可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)B．染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)可能對(duì)DNA具有愛(ài)護(hù)作用C．構(gòu)成核小體的基本單位是脫氧核糖核苷酸和氨基酸D．當(dāng)DNA分子處于不同構(gòu)象時(shí)，其在瓊脂糖凝膠中的移動(dòng)速率是一樣的二、非選擇題10．基因工程自20世紀(jì)70年月興起后，在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域和食品工業(yè)等方面呈現(xiàn)出寬敞的前景。如圖是通過(guò)基因工程獲得轉(zhuǎn)基因生物或產(chǎn)品的流程圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)若要構(gòu)建小鼠乳腺生物反應(yīng)器批量生產(chǎn)人抗利尿激素，應(yīng)先從人體______細(xì)胞中獵取總RNA，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲得cDNA，再經(jīng)PCR后獲得抗利尿激素基因。與人體細(xì)胞中的基因相比，該方法獵取的抗利尿激素基因不具有______________________等組件。(2)通過(guò)PCR技術(shù)可擴(kuò)增目的基因，PCR的每次循環(huán)一般可以分為_(kāi)_____________三步。一條單鏈cDNA在PCR儀中進(jìn)行n次循環(huán)，需要消耗______個(gè)引物。一般通過(guò)_______________來(lái)鑒定PCR的產(chǎn)物。(3)圖中質(zhì)粒A上m、n分別是啟動(dòng)子和終止子，RNA聚合酶在模板DNA鏈上的移動(dòng)方向是____________________。已知目的基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈b鏈，箭頭處是限制酶的切點(diǎn)(NcoⅠ：5′－C↓CATGG－3′；NheⅠ：5′－G↓GATCC－3′)，目的基因無(wú)法與載體A連接，為了使目的基因成功表達(dá)，需要在目的基因兩側(cè)加接末端，b鏈處加接末端5′－____________。(4)構(gòu)建小鼠乳腺生物反應(yīng)器時(shí)，科研人員需要將抗利尿激素基因與小鼠乳腺蛋白基因啟動(dòng)子重組在一起，目的是______________________________________。膀胱生物反應(yīng)器與乳腺生物反應(yīng)器相比，具有的顯著優(yōu)勢(shì)在于不受轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的______和______的限制，而且從尿液中提取蛋白質(zhì)比在乳汁中提取簡(jiǎn)便、高效。11．人胰島素基因表達(dá)的最初產(chǎn)物是一條肽鏈構(gòu)成的前胰島素原，經(jīng)圖2所示的過(guò)程形成具生物活性的胰島素。此后科學(xué)家又提出了利用基因工程改造大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素的兩種方法：AB法是依據(jù)胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列人工合成兩種DNA片段，利用工程菌分別合成兩條肽鏈后將其混合自然形成胰島素；BCA法是利用胰島B細(xì)胞中的mRNA得到胰島素基因，表達(dá)出胰島素原后再用特定酶切掉C肽段。這兩種方法使用同一種質(zhì)粒作為載體。請(qǐng)分析并回答下列問(wèn)題：(1)由于密碼子具有____________，AB法中人工合成的兩種DNA片段均有多種可能的序列。__________________(填“AB”“BCA”或“AB和BCA”)法獵取的目的基因中不含人胰島素基因啟動(dòng)子。(2)圖1是利用基因工程生產(chǎn)人胰島素過(guò)程中使用的質(zhì)粒及目的基因的部分結(jié)構(gòu)。為使目的基因與載體正確連接，在設(shè)計(jì)PCR引物時(shí)可添加限制酶__________________的識(shí)別序列。通過(guò)上述方法獲得人的胰島素基因后，需要通過(guò)PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，已知胰島素基因左端①處的堿基序列為—CCTTTCAGCTCA—，則其中一種引物設(shè)計(jì)的序列是5′______________3′。(3)β-半乳糖苷酶可以分解無(wú)色的X－gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色，否則菌落為白色。經(jīng)Ca2＋處理的大腸桿菌與重組質(zhì)粒混合培育一段時(shí)間后，將大腸桿菌接種到添加了____________________的培育基上篩選出____色的菌落即為工程菌種。(4)科學(xué)家利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)，研制出了賴脯胰島素，與自然?胰島素相比，其皮下注射后易吸取、起效快。獲得賴脯胰島素基因的途徑是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能動(dòng)身→________________________→推想應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。12．(2022·湖南,22)水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是________________，物質(zhì)b是__________。在生產(chǎn)過(guò)程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，緣由是______________________。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延長(zhǎng)，基因工程中獵取目的基因的常用方法有_____________、______________________________和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是___________________________________________________________________________。(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推想兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的______(填“種類”或“含量”)有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的緣由是____________________________________________________________________________________________________________。(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和自然?水蛭素的抗凝血活性差異，簡(jiǎn)要寫(xiě)出試驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。____________________________________________________________________________