中图版选修三 基因工程与蛋白质工程 作业 (2).docx

基因工程与蛋白质工程 作业一、单选题1基因工程操作所使用的工具中，被称为基因“针线”的是adna限制酶 bdna连接酶 cdna聚合酶 drna聚合酶【答案】b【解析】试题分析：基因工程操作至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、dna连接酶、运载体。其中是限制性核酸内切酶（限制酶）基因工程的操作中的“剪刀”；dna连接酶是基因工程的操作中的“针线”；基因工程中常用的载体有：质粒、噬菌体和动植物病毒，其中质粒是最常用的载体。故选b2下列属于蛋白质工程应用实例的一项是a. 培育巨型小白鼠 b. 制造人鼠嵌合抗体c. 多利羊的培育 d. 合成结晶牛胰岛素【答案】b【解析】培育巨型小白鼠，是借助基因工程，将外源的生长激素基因导入小白鼠的受精卵中，再借助胚胎工程技术将该受精卵培育成个体，a项错误；人鼠嵌合抗体，是由鼠抗体中的可变区与人抗体中的恒定区组装拼接而成的，属于蛋白质工程的应用范畴，b项正确；多利羊的培育，属于核移植技术的应用，c项错误；结晶牛胰岛素是世界上第一个人工合成的蛋白质，不属于蛋白质工程应用范围，d项错误。3以下有关基因工程的叙述，正确的是()a. 基因工程是细胞水平上的生物工程b. 基因工程的产物对人类都是有益的c. 基因工程育种的优点之一是目的性强d. 基因工程产生的变异属于人工诱变【答案】c【解析】通俗地说，基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状，因此基因工程是分子水平上的生物工程，a项错误；基因工程是按照人们的意愿进行基因重组，其产物包括生物和生物制品，并不都是对人类有益的，b项错误；基因工程是按照人们的意愿进行基因重组，因此其育种的优点之一是目的性强，c项正确；基因工程产生的变异属于基因重组，d项错误。4在现代生物科技应用中，不需要进行检测与筛选的是( ) a利用植物组织培养技术，大规模繁殖优良品种b利用细胞融合技术，制备单克隆抗体c利用胚胎移植技术，培育高产奶牛d利用转基因技术，培育具有抗虫特性的新植株【答案】a【解析】试题分析：利用植物组织培养技术进行微型繁殖时，由于无性繁殖能保持亲本的优良性状，不需要进行检测与筛选，故a正确；利用细胞融合技术制备单克隆抗体时，需要筛选出杂交瘤细胞进行培养，故b错误；利用胚胎移植技术时，需要进行胚胎质量检查和妊娠检查，故c错误；利用转基因技术培育抗虫植株时，需要对转基因植株进行目的基因的检测与鉴定，故d错误。考点：本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。5关于蛋白质工程的说法正确的是 （ ）a蛋白质工程不能定向改造蛋白质的分子结构来满足人类的需要b蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子结构c蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子d蛋白质工程又称为第二代基因工程【答案】cd【解析】试题分析：蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。cd正确。蛋白质工程定向改造蛋白质的分子结构来满足人类的需要，a错误。蛋白质工程不对蛋白质进行改造，而是对控制蛋白质合成的基因进行改造；d错误。考点：本题考查蛋白质工程，意在考查考生识记所列知识点，并能运用所学知识做出合理的判断或得出正确的结论的能力。6下列有关育种的说法，正确的是（ ）a植物体细胞杂交技术可引起染色体变异，它突破了自然生殖隔离的限制b以茎尖为材料通过组织培养获得的脱毒苗一定能抗病毒c基因工程和植物体细胞杂交育种均能定向改变生物性状d通过体细胞核移植技术获得克隆牛是一种培育新品种的方式【答案】a【解析】试题分析：植物体细胞杂交技术涉及不同种生物的原生质体的融合，可引起染色体变异，它突破了自然生殖隔离的限制，a项正确；由于根尖、茎尖的分生区部位病毒极少，甚至无病毒，因此以茎尖为材料通过组织培养可以获得脱毒苗，但该脱毒苗一般不能抗病毒，获得抗病毒的新品种必须经过转基因技术获得，b项错误；基因工程育种能定向改变生物性状，植物体细胞杂交育种不能定向改变生物性状，c项错误；通过体细胞核移植技术获得克隆牛属于一种无性繁殖方式，所获得的克隆牛不是新品种，d项错误。考点：本题考查生物育种的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。7下列有关限制酶的叙述中正确的是 a用限制酶切割一个dna分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个b限制酶识别序列越短，则该序列在dna中出现的几率就越大ccatg和ggatcc序列被限制酶切出的黏性末端碱基数不同d只有用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒【答案】b【解析】试题分析：用限制酶切割一个dna分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有4个，a错；限制酶识别序列越短，则该序列在dna中出现的几率就越大，b正确；catg和ggatcc序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，c错；一般用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质粒，再用dna连接酶连接得到重组质粒，有时也可以用不同的限制酶切割，因为有时不同的限制酶切割也能形成相同的黏性末端，经dna连接酶连接也能形成重组质粒，d错。考点：本题考查基因工程限制酶相关知识，意在考查考生意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。8关于蛋白质工程的说法，错误的是（ ）a. 蛋白质工程能定向地改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要b. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构c. 蛋白质工程能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子d. 蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程【答案】b【解析】试题分析：蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，定向对现有蛋白质分子的结构进行改造，使之更加符合人类需要，a正确；蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，实现对蛋白质分子的结构进行改造的，蛋白质工程操作的直接对象是基因，而不是蛋白质，b错误；蛋白质工程可以通过基因合成，制造自然界不曾存在过的新型蛋白质分子，c正确；蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，二者密不可分，d正确。考点：蛋白质工程9如图为基因表达载体的模式图,下列有关基因工程中载体的说法错误的是（）a. 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建b. 任何基因表达载体的构建并不一定相同c. 图中启动子位于基因的首端，是核糖体识别和结合的部位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【答案】c【解析】根据题意和图示分析可知：图示为基因表达载体的模式图，基因表达载体包括复制原点、启动子、终止子、标记基因（插入基因）、标记基因（抗生素抗性基因）等。基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，a正确；不同基因表达载体的构建过程不一定相同，b正确；启动子位于基因编码区的上游，不是核糖体而是rna聚合酶识别和结合的部位，c错误；抗生素抗性基因作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因，d正确。10中华鲟是地球上最古老的脊椎动物，被称为“活化石”。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。以下说法错误的是a. 该工程可以定向改变蛋白质分子的结构b. 改造蛋白质是通过改造基因而实现的c. 中华鲟的相关蛋白质被改造的过程同样遵循中心法则d. 改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质【答案】d【解析】蛋白质工程可以定向改造蛋白质分子的结构，a正确；改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的，b正确；蛋白质工程的实质是改造基因，通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质，蛋白质工程遵循的原理包括中心法则，c正确；蛋白质工程改造的是基因，可以遗传给子代，因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质，d错误。【点睛】解答本题关键要明确蛋白质工程是通过改造基因来实现对蛋白质的改造的。 11下列何种技术能有效地打破物种的界限，定向地改造生物的遗传性状，培育出新的农作物优良品种？（）a组织培养技术 b诱变育种技术 c杂交育种技术 d基因工程技术【答案】d【解析】试题分析：组织培养技术是无性繁殖，保留亲本性状，a错。诱变育种利用基因突变，不定向改变生物性状，目的是提高突变频率，b错。杂交育种利用基因重组，将同一物种两亲本优良性状集中在一个个体，c错。基因工程技术可以将外源基因移植入受体细胞，按照人们意愿表达性状，d正确。考点：本题考查育种相关知识，育种考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。12用基因工程技术生产羧酸酯酶(care)制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是（ ）a. 过程需使用taq聚合酶b. 过程需使用解旋酶和pcr获取目的基因c. 过程可将重组表达质粒导入所有的大肠杆菌d. 过程可利用dna分子杂交鉴定目的基因是否己导入受体细胞【答案】d【解析】根据题意和图示分析可知：图中过程表示通过反转录法合成cdna；过程表示利用pcr技术对目的基因进行扩增；过程表示将目的基因导入受体细胞；过程表示通过筛选获得工程菌。过程表示通过反转录法合成目的基因，该过程需要逆转录酶，a错误；过程表示利用pcr技术对目的基因进行扩增，该过程中解旋是通过高温解链实现的，不需要解旋酶，b错误；过程可将重组表达质粒导入用cacl2溶液处理的大肠杆菌（即感受态细胞），c错误；过程可利用dna分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞，d正确。13下图是用基因工程技术培育抗棉铃虫的转基因棉花过程，有关该过程叙述错误的是 （ ）a. 抗虫基因的表达产物为多肽 b. 抗虫基因的插入不会改变受体细胞的染色体结构c. 受体细胞除去细胞壁更利于基因的导入 d. 通过ti质粒上的抗性基因筛选试管苗【答案】d【解析】抗虫基因转录和翻译的产物是多肽，a正确；抗虫基因的插入不会改变受体细胞的染色体结构，b正确；受体细胞除去细胞壁更利于基因的导入，c正确；用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性，d错误14下列说法正确的是（ ）adna连接酶可使目的基因与载体的黏性末端形成氢键，实现黏性末端的黏合，形成重组dnab限制性核酸内切酶的切割位点是dna中磷酸和碱基之间的磷酸二酯键c用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物杂交育种dt4dna连接酶既可以连接双链dna片段互补的黏性末端又可以连接双链dna片段的平末端【答案】d【解析】dna连接酶可使目的基因与载体的黏性末端形成磷酸二酯键，实现黏性末端的黏合，形成重组dna，a错误；限制性核酸内切酶的切割位点是dna中磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，b错误；用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物体细胞杂交育种，c错误；t4dna连接酶既可以连接双链dna片段互补的黏性末端又可以连接双链dna片段的平末端，d正确。15下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，有关的叙述中错误的是（）a基因工程的核心是基因表达载体的构建b可以利用人的皮肤细胞来完成过程c过程必需的酶是逆转录酶d在利用ab获得c的过程中，可以用同一种限制性核酸内切酶切割a和b，使它们产生形同的黏性末端【答案】b【解析】基因工程的步骤为：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定，其中基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，a正确；胰岛素基因在人体皮肤细胞中不表达，不能形成胰岛素mrna，因此不能利用人的皮肤细胞来完成过程，b错误；过程是逆转录，必需用到逆转录酶，c正确；在利用ab获得c的过程中，必须用同一种限制性内切酶切割a和b，使它们产生相同的黏性末端，再加入dna连接酶才可形成c，d正确。16作为基因进入受体细胞的载体应具备的条件中，错误的是a必须具有多个限制酶切割位点b具有标记基因c不能进入受体细胞以外的其他细胞d能自我复制或整合到受体细胞dna上，与受体dna同步复制【答案】a【解析】作为运载体必须具有四个条件：在宿主细胞中能保存下来并能大量复制；有多个限制酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个，如大肠杆菌pbr322就有多种限制酶的单一识别位点，可适于多种限制酶切割的dna插入；有一定的标记基因，便于进行筛选。如大肠杆菌的pbr322质粒携带氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因，就可以作为筛选的标记基因。对受体细胞无害。一般来说，天然运载体往往不能满足上述要求，因此需要根据不同的目的和需要，对运载体进行人工改建。现在所使用的质粒载体几乎都是经过改建，所以a选项错误。17下列各项应用中不属于基因工程的是:a转基因抗虫棉的培育成功b将c4植物的叶绿体移入c3植物体内使光合效率提高c利用工程菌生产胰岛素d利用dna探针检测饮用水有无病菌【答案】b【解析】18下列哪一项叙述不能说明核酸是遗传物质（ ）a. 肺炎双球菌的转化实验中，加热杀死的s型菌和活的r型菌混合后注射到小鼠体内，最终能分离出活的s型菌b. 抗虫基因导入棉花细胞后并整合染色体上，使棉花表现出相应性状并稳定遗传给后代c. t2噬菌体的dna进入大肠杆菌细胞后能控制合成出t2噬菌体的外壳蛋白d. 烟草花叶病毒的rna与霍氏车前病毒的蛋白质重建而成的新病毒能感染烟草并增殖出完整的烟草花叶病毒【答案】a【解析】试题分析：加热杀死的s型菌和活的r型菌混合，能分离出活的s型细菌，只能说明加热杀死的s型细菌体内存在某种物种，使r型细菌转化成s型细菌，但具体是什么物质不能确定，故a错误。考点：本题主要考查遗传物质，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。19下列技术依据dna分子杂交原理的是（ ）用dna分子探针诊断疾病b淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合快速灵敏地检测饮水中病毒的含量目的基因与运载体结合成重组dna分子a. b. c. d. 【答案】b【解析】用dna分子探针诊断疾病，即基因诊断，原理是dna分子杂交，具有快速、灵敏、简便等优点，故正确；b淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交是动物细胞融合，体现细胞膜的流动性，故错误；检测饮用水中病毒的含量依据dna分子杂交原理来进行，故正确；目的基因与运载体结合是用dna连接酶是在两个dna片段之间形成磷酸二酯键，故错误故选：b。20图中a表示基因工程，c表示发酵工程，d表示克隆技术，则e和b分别表示（ ）a胚胎移植和细胞培养b显微注射技术和细胞培养c细胞培养和花粉离体培养d显微注射技术和花粉离体培养【答案】c【解析】试题分析：a、胚胎移植用于动物基因工程和克隆工程；故a错误b、显微注射技术是将目的基因导入动物细胞；故b错误c、基因工程、发酵工程、克隆技术和花药离体培养中都涉及细胞培养技术，因而可确定e为细胞培养；故c正确d、显微注射技术是将目的基因导入动物细胞，其他技术不涉及该技术；故d错误故选c二、非选择题21下图为获得抗虫棉的技术流程。在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。 请据图回答： （1）a过程所用的载体是 ，需要的工具酶有 和 。 （2）c过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素外，还需加入 。 （3）由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用 技术，该技术所依据的原理是 。 （4）如果利用dna分子杂交原理对再生植株进行检测，d过程应该用放射性同位素（或荧光分子）标记的 作为探针。 （5）如果从个体生物水平来鉴定，d过程可用的最简单检测方法是 。【答案】 （1）含kan质粒 限制性核酸内切酶 dna连接酶（两种酶顺序可颠倒） （2）卡那霉素 （3）植物组织培养 植物细胞全能性 （4）抗虫基因 （5）让棉铃虫食用再生植株（抗虫接种实验）【解析】22a随着全球环境污染严重，石油资源逐步减少，近年来乙醇等“绿色能源”的开发备受关注。科技工作者研制出利用秸秆生产燃料酒精的技术，大致流程如下图所示。（1）若要从土壤中分离出能分解植物秸秆的微生物，培养基中的碳源是_,对该培养基可采取_的方法进行灭菌。（2）某同学对分离得到的微生物培养液进行数量测定,在稀释倍数为105对应的培养基中测定平板上菌落数的平均值为234，则每毫升样品中的细菌数是（涂布平板时稀释液的体积为02ml）_。（3）用上述方法测定目的菌的密度，实际活菌数量要比测得的菌落数量多，原因是_。（4）上述流程图中，糖液发酵产生酒精需要的菌种是_，酒精是在目的菌的_（结构）中产生的。b马铃薯块莲含有大量的淀粉，富含多种维生素和无机盐，我国已将马铃薯作为主粮产品进行产业化开发。下图是转基因抗盐马铃薯的培育过程，请分析回答问题：（1）为获取抗盐基因,可以从碱蓬细胞研磨液中提取抗盐基因的_来合成cdna。（2）上图构建基因表达载体时，最好选用_酶切割含目的基因的外源dna和质粒，不能使用sma i切割的原因是_。构建好的重组质粒在抗盐基因前要加上特殊的启动子，启动子是一段有特殊结构的_片段。（3）将基因表达载体导入农杆菌中的ti质粒上的tdna上的原因是_。通过农杆菌的转化作用，使抗盐基因插入到马铃薯细胞中的染色体dna上，从而使抗盐基因的遗传特性得以_。（4）上图转基因抗盐马铃薯培育过程中，属于脱分化阶段的是_（填序号）。从个体水平上检验转基因抗盐马铃薯是否培育成功的方法是_。【答案】a（1）纤维素 高压蒸汽灭菌（2）117107（3）当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察的是一个菌落（4）酵母菌 细胞质基质b（1）mrna（2）ecori和hindiii smai会破坏质粒的抗性基因和外源dna中的目的基因 dna（3）tdna是可以转移的dna （t一dna能携带目的基因整合到受体细胞染色体的dna ） 稳定维持和表达（4） 将转基因马铃薯幼苗栽种在盐碱地或较高浓度盐溶液中，观察是否能正常生【解析】a（1）筛选目的微生物需要使用选择培养基，培养基中的碳源为纤维素，培养基需要进行高压蒸汽灭菌法灭菌（2）根据题意可知，每毫升样品中的菌落数是23410502=117107（3）用稀释涂布平板法进行微生物计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察的是一个菌落，所以实际活菌数量要比测得的菌落数量多（4）上述流程图中，发酵阶段需要的菌种是酵母菌，酵母菌无氧呼吸可以产生酒精，生产酒精要控制的必要条件是无氧，无氧呼吸的场所是细胞质基质b（1）获取目的基因时，可以以mrna为模板逆转录合成cdna（2）用sam酶切割会破坏质粒的抗性基因和外源dna中的目的基因，因此构建基因表达载体时不能用sam酶；因此，为了防止目的基因或质粒自身环化，在构建基因表达载体时，最好选用ecor和hind酶切割含目的基因的外源dna和质粒启动子是一段有特殊结构的dna片段，是rna聚合酶结合的部位（3）将基因表达载体导入农杆菌中的ti质粒上的tdna上的原因是tdna是可以转移的dna（tdna能携带目的基因整合到受体细胞染色体的dna上）通过农杆菌的转化作用，使抗盐基因插入到马铃薯细胞中的染色体dna上，从而使抗盐基因的遗传特性得以稳定维持和表达（4）图中属于脱分化阶段从个体水平上检验转基因抗盐马铃薯是否培育成功的方法是将转基因马铃薯幼苗栽种在盐碱地或较高浓度盐溶液中，观察是否能正常生长23大豆花叶病毒（rna病毒）是世界性大豆病害，是造成大豆减产的重要原因。某科研小组制备了大豆花叶病毒的空衣壳蛋白（cp蛋白），生产过程大致如下，请回答问题：（1）图中的是指 。（2）过程ii中应用的酶是 。此过程中，先要在大豆花叶病毒的基文库查找 的核苷酸序列，以便合成特异性引物。（3）在上述生产流程中， （填序号）是基因工程生产cp衣壳蛋白的核心步骤。为检测样液中是否含有有效成分，在vii可使用 进行检测。【答案】（10分）（1）rna（2）热稳定dna聚合酶（taq酶） cp蛋白基因（控制cp蛋白合成的rna片段）（3） cp蛋白的抗体【解析】试题分析：（1）因为通过i过程获得的是cdna，所以1是rna过程i是逆转录。（2）过程i