浙科版选修三 基因工程的发展前景 作业 (1).docx

基因工程的发展前景一、单选题1下列关于蛋白质工程的叙述中，错误的是（ ）a蛋白质工程的实现需要多学科技术的参与b蛋白质工程创造出了新的基因c蛋白质工程又称为第二代基因工程d蛋白质工程就是中心法则的简单逆反【答案】d【解析】试题分析：蛋白质工程是从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的核糖核苷酸序列（rna）找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列（dna），再利用中心法则实现目的蛋白质的合成，所以d错误。考点：本题考查蛋白质工程的内容，意在考查考生对所学知识的理解以及把握知识间的内在联系。2基因芯片技术是近几年才发展起来的崭新技术，涉及生命科学、信息学、微电子学、材料学等众多的学科，固定在芯片上的各个探针是已知的单链dna分子，而待测dna分子用同位素或能发光的物质标记。如果这些待测的dna分子中正好有能与芯片上的dna配对的它们就会结合起来，并在结合的位置发出荧光或者射线，出现“反应信号”，下列说法中不正确的是：（ ）a. 基因芯片的工作原理是碱基互补配对b. 待测的dna分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序c. 待测的dna分子可以直接用基因芯片测序d. 由于基因芯片技术可以检测未知dna碱基序列，因而具有广泛的应用前景，好比能识别的“基因身份”【答案】c【解析】试题分析：根据题干信息“这些待测的dna分子中正好有能与芯片上的dna配对的它们就会结合起来”可知基因芯片的工作原理是碱基互补配对，a正确；探针是已知的单链dna分子，因此待测的dna分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序，b正确；待测的dna分子首先要解旋变为单链，才可用基因芯片测序，而不可以直接用基因芯片测序，c错误；基因芯片技术可以检测未知dna碱基序列，将来可以制作“基因身份证”，d正确。故选：c考点：本题主要考查dna分子杂交原理及应用相关知识，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。3蛋白质工程中，对蛋白质的结构进行分子设计的根据是()a. 人们对蛋白质功能的特定需求 b. 蛋白质中氨基酸序列c. 信使rna中核糖核苷酸序列 d. 基因中脱氧核苷酸序列【答案】a【解析】蛋白质工程是为了获得人类需要的自然界又不存在的蛋白质产物，所以对蛋白质的结构进行分子设计的根据是人们对蛋白质功能的特定需求，设计其应有的氨基酸序列，进而根据氨基酸对应的密码子确定mrna的碱基序列，在根据碱基互补配对原则，确定目的基因的碱基序列，最后在人工合成目的基因。综上分析，选a。【答案】a【解析】蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程，a正确，b错误；蛋白质工程通过改造基因来实现对蛋白质的改造，而不是用蛋白酶改造蛋白质，c错误；蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质，d错误。【考点定位】蛋白质工程5将人的干扰素基因通过基因定点突变，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，改造后的干扰素比天然干扰素的抗病毒活性和稳定性显著提高，此项技术属于( )。a蛋白质工程 b细胞工程c胚胎工程 d生态工程【答案】a【解析】蛋白质工程是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。由题意知该技术属于蛋白质工程。6当前，蛋白质工程是发展较好、较快的分子工程。它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。蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时期。那么，蛋白质工程中需要直接进行操作的对象是（ ）a.氨基酸结构 b.蛋白质空间结构c.肽链结构 d.基因结构【答案】d【解析】试题分析：蛋白质工程，是指在基因工程的基础上，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行修饰，改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。故选d。考点：本题考查蛋白质工程等相关知识，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。7科学家将干扰素基因进行定点突变后通过载体导入大肠杆菌表达，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【答案】b【解析】题目中的操作中涉及的基因已不再是原来的基因，其合成的干扰素也不是天然干扰素，而是经过改造的，具有人类所需优点的蛋白质，因而整个过程利用的生物技术为蛋白质工程。故b项正确，a、c、d项错误。【点睛】基因工程是通过对基因的操作，将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体，使其高效表达，从中提取所需的基因控制合成的蛋白质，或表现某种性状，蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质。而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对其编码的蛋白质的改变，所得到的已不是天然的蛋白质。8下列有关蛋白质工程和基因工程的叙述错误的是a. 基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质b. 蛋白质工程的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的，具有了人类所需要的优点的蛋白质c. 蛋白质工程利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造全新的蛋白质分子d. 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【答案】d【解析】基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质，a正确；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，b正确；蛋白质工程利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造全新的蛋白质分子，c正确；对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的，所以蛋白质工程是在分子水平对基因直接进行操作，进而改造蛋白质分子，d错误。9上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。下列正确的是（）。a. 运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异b. 可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛c. 基因表达中，翻译过程的碱基互补配对方式与dna复制的是完全一样d. 提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高，属于蛋白质工程【答案】a【解析】基因工程技术可以定向培育新品种，a项正确；应将白蛋白基因导入牛的受精卵而不是卵细胞中，通过早期胚胎培养、胚胎移植而不是组织培养培养为转基因牛，b项错误；基因表达中，翻译过程与dna复制相比，特有au碱基互补配对方式，c项错误；提高基因表达水平的新方法，产生的药物蛋白是自然界中原有的，不属于蛋白质工程，d项错误。【点睛】基因工程与蛋白质工程辨析：（1）基因工程：产生的是自然界中原有的蛋白质；（2）蛋白质工程：产生的是自然界中没有的蛋白质。10蛋白质工程中目前已经实现的是（ ）a. 对胰岛素进行改造，生产速效型药品b. 蛋白质工程用于微电子方面c. 生产体外耐储存的干扰素d. 用蛋白质工程生产高产赖氨酸的玉米【答案】a【解析】通过对胰岛素进行改造，已经使其成为速效性药品，a正确；通过蛋白质工程方法制造成电子元件正在探索中，b错误；室温下可保存半年的干扰素目前还没实现，c错误；生产赖氨酸含量高的玉米尚未成功，d错误。11“人类肝脏蛋白质组计划”是继人类基因组计划之后，生命科学领域的又一重大科学命题，它将揭示并确认肝脏蛋白质的“基因规律”。下列相关叙述错误的是a. 蛋白质的结构由基因决定b. 该计划包括肝细胞中各种酶的研究c. 肝细胞中的蛋白质与胰脏细胞的蛋白质有差异d. 人和老鼠的基因组99%以上相同，人和老鼠肝脏蛋白质99%以上也相同【答案】d【解析】蛋白质是由基因控制合成的，所以蛋白质的结构由基因决定，a正确；大多数酶的化学本质是蛋白质，人类肝脏蛋白质组计划包括肝细胞中各种酶的研究，b正确；不同的细胞中基因是选择性表达的，所以肝细胞中的蛋白质与胰脏细胞的蛋白质有差异，c正确；人和老鼠的基因组99%以上相同，但人和老鼠肝脏蛋白质不一定99%以上相同，因为基因表达是选择性的，d错误。12绿色荧光标记的x染色体dna探针（x探针），仅能与细胞内的x染色体dna的一段特定序列杂交，并使该处呈现绿色荧光亮点。同理，红色荧光标记的y染色体dna探针（y探针）可使y染色体呈现红色荧光亮点。同时用这两种探针检测体细胞，可诊断性染色体数目是否存在异常。医院对某夫妇及胎儿的体细胞进行检测，结果如下图所示。下列有关叙述错误的是a. x、y性染色体上的基因都与性别决定有关b. 据图分析可知妻子和流产胎儿性染色体数目存在异常c. y染色体dna上必定有一段与y探针相同的碱基序列d. 该夫妇选择生女儿可避免性染色体数目异常疾病的发生【答案】ad【解析】试题分析：x、y性染色体上的基因表现为伴性遗传，但并不都与性别决定有关，a项错误；依题意并分析图示可知：妻子的性染色体组成为xxx，流产胎儿性染色体组成为xxy，因此妻子和流产胎儿性染色体数目存在异常，b项正确；y探针能与y染色体dna的一段特定序列杂交，说明yx染色体dna上必定有一段与y探针相同的碱基序列，c项正确；题图显示，与流产胎儿的形成有关的异常配子，可能来自于母亲产生的xx卵细胞，也可能来自父亲产生的xy精子，因此该夫妇选择生女儿并不能避免性染色体数目异常疾病的发生，而应通过产前检查，避免孩子患病的可能性，d项错误。考点：性别决定、人类遗传病、染色体变异【名师点睛】解答此类问题的关键是：阅读题图，提取有效信息。如本题中：绿色荧光标记的x染色体dna探针（x探针）仅能与细胞内的x染色体dna的一段特定序列杂交并使该处呈现绿色荧光亮点，题图中的丈夫、妻子、流产胎儿的细胞核中的荧光点的颜色和数量等；运用题图中获取的有效信息，联想所学的相关知识，即可对各选项进行综合分析判断。13关于蛋白质工程的说法错误的是a. 蛋白质工程能获得定向改造的蛋白质分子，使之更加符合人类需要b. 蛋白质工程是在对蛋白质分子直接进行操作c. 蛋白质工程能产生出可合成天然不存在蛋白质d. 蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程【答案】b【解析】试题分析：蛋白质工程能定向改造的蛋白质分子，使之更加符合人类需要，故a正确；蛋白质工程本质上是对基因的改造，故b错；蛋白质工程能合成自然界中没有的蛋白质，故c正确；蛋白质工程被称为第二代基因工程，故d正确。考点：本题主要考查蛋白质工程，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。14下列有关蛋白质工程的叙述，不正确的是a. 收集大量的蛋白质分子结构的信息，以便分析结构与功能之间的关系b. 可以预测具有一定氨基酸序列的蛋白质的空间结构和生物功能c. 根据特定的生物功能，设计蛋白质的氨基酸序列和空间结构d. 根据人们的需要，直接对氨基酸的分子结构进行重新设计【答案】d【解析】蛋白质工程中需要收集大量的蛋白质分子结构的信息，以便分析结构与功能之间的关系，a正确；蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），b正确；蛋白质工程是从预期蛋白质功能出发，设计蛋白质的氨基酸序列和空间结构，最终回到基因工程上来解决蛋白质的合成，c正确；根据以上分析可知，蛋白质工程直接改造的是基因，通过对基因进行改造来实现对蛋白质的改造，d错误。15蛋白质工程的基本操作程序正确的是（ ）设计预期的蛋白质结构 找到相对应的脱氧核苷酸的序列推测应有的氨基酸的序列 蛋白质的预期功能a. b. c. d. 【答案】c【解析】蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），最后按照基因工程的一般步骤进行。因此，蛋白质工程的基本操作程序正确的是。故选：c。【点睛】本考查蛋白质工程的相关知识，要求学生识记蛋白质工程的概念及基本途径，再选出正确的答案即可，属于考纲识记层次的考查。16科研人员利用相关技术改变了胰岛素链的第9位氨基酸，从而避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式，下列相关叙述中，不正确的是a. 胰岛素的本质是蛋白质不宜口服使用b. 可通过测定dna的序列确定突变是否成功c. 该过程的操作对象是胰岛素分子d. 对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程【答案】c【解析】a项正确；胰岛素的本质是蛋白质，在人体的呼吸道内会被分解而失效，不宜口服使用，b项正确；基因突变的本质就是碱基对的增添、缺失或替换，通过测定dna的序列可确定突变是否成功，c项错误；蛋白质工程的操作对象是基因（dna），d项正确。对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程，【点睛】由于基因控制蛋白质的合成，所以蛋白质工程技术的操作对象还是基因。17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。下图示意蛋白质工程流程，图中a、b在遗传学上依次表示（ ）a. 转录和翻译 b. 翻译和转录c. 复制和转录 d. 传递和表达【答案】a【解析】图中a过程为转录，b过程为翻译。18蛋白质工程的基本途径是（ ）a中心法则的简单逆转b确定目的基因的碱基序列，并通过人工合成的方法合成或从基因库中获取，再通过改造目的基因，实现合成新的符合人类需求的蛋白质c只是依据中心法则逆推，其过程不需要中心法则d只是对蛋白质分子结构进行分子设计和改造【答案】c【解析】试题分析：蛋白质工程不仅仅是中心法则的简单逆转，故a错误；蛋白质工程中，首先根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列，再通过人工合成的方法获取，故b正确；蛋白质工程不仅仅是中心法则的简单逆转，之后还需要根据中心法则来合成蛋白质，故c错误；蛋白质工程的操作对象是基因，而不是蛋白质，故d错误。考点：本题考查蛋白质工程的有关知识，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的能力。19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。下图示意蛋白质工程流程，图中a、b在遗传学上依次表示（ ）a. 转录和翻译 b. 翻译和转录c. 复制和转录 d. 传递和表达【答案】a【解析】试题分析：图中a表示以dna一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成rna的过程，称为转录；b表示以mrna为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为翻译。因此a项正确，b、c、d项错误。考点：本题考查蛋白质工程的相关知识，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的能力。201983年，美国某基因公司的一名科学家提出了蛋白质工程这一名词。随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展，蛋白质工程已取得了很大的进展，下列有关蛋白质工程的叙述不正确的是a. 蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程b. 用蛋白质生产的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点c. 对天然蛋白质进行改造，是直接对该蛋白质分子进行操作d. 蛋白质工程的基本途径是：从预期蛋白质的功能出发设计预期蛋白质的结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列【答案】c【解析】蛋白质工程属于第二代基因工程，a正确；用蛋白质生产的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点，b正确；对天然蛋白质进行改造，直接作用的对象是基因，c错误；蛋白质工程的基本途径是：从预期蛋白质的功能出发设计预期蛋白质的结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列，d正确。【点睛】本题考查蛋白质工程的相关知识，要求考生识记蛋白质工程的概念，明确蛋白质工程是通过改造基因而实现对蛋白质的改造；识记蛋白质工程的过程及应用，能结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记层次的考查。二、非选择题21请根据下图回答有关问题：（1）在上图所示的蛋白质工程流程中，a是_，过程所必需的酶是_。（2）对获得的目的基因可采用_技术以扩增其数量，在该过程中所用的酶的最大特点是_。（3）个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还需要_。过程中将构建的基因表达载体导入受精卵常用的方法是_；配制受精卵培养液时，通入一定浓度二氧化碳的目的是_。（4）过程中通常将发育至_阶段的早期胚胎转移至受体子宫内培育。【答案】 蛋白质的三维结构 逆转录酶 pcr（多聚酶链式反应） 耐高温 启动子、终止子、标记基因 显微注射法 维持培养液的ph 桑椹胚或嚢胚【解析】试题分析：分析题图：a为蛋白质的三维结构，b表示相应的脱氧核苷酸序列；表示推测，表示逆转录，表示获取目的基因，表示基因表达载体的构建过程，表示胚胎移植。（1）根据以上分析已知，a为蛋白质的三维结构；过程表示逆转录，需要逆转录酶的催化。（2）pcr技术可在体外扩增目的基因，其原理是dna双链复制；pcr技术是在较高温度下进行的，因此该过程所用酶的最大理化特点是耐高温。（3）基因表达载体的结构包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等。将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；动物细胞培养时，需要一定的气体环境（95%空气和5%的二氧化碳），其中一定浓度二氧化碳的目的是维持培养液的ph。（4）表示胚胎移植，一般用于移植的是桑椹胚或者囊胚。【点睛】解答本题的关键是掌握蛋白质工程的原理和过程，明确图中各个过程的名称、目的和方法等。22干扰素是用于治疗病毒感染和癌症的免疫活性蛋白质，若人的干扰素基因在大肠杆菌内表达，产生的抗病毒性较低且保存困难，若将第17位的半胱氨酸改造为丝氨酸，则生产出的干扰素的抗病毒性是原来的100倍，且可在-70 条件下保存半年，下图是构建干扰素工程菌的过程示意图。回答下列问题。（1）要改变干扰素的功能，可以考虑对干扰素的_进行改造。对干扰素进行改造，也可直接对干扰素基因进行改造，其原因是_。（2）过程将b导入大肠杆菌，需用_对大肠杆菌进行处理，使其处于能_的生理状态。（3）要检测b是否导入大肠杆菌，将过程后的大肠杆菌先接种于含_的培养基上，然后将在该培养基上生长的大肠杆菌接种在含_的培养基上，在前者培养基上能生长而在后者培养基上不能生长的是导入b的工程菌。（4）利用图中工程菌不能生产有活性的干扰素，这是因为_。【答案】 氨基酸序列 蛋白质的结构由基因决定，基因可以直接遗传；对基因进行改造比对蛋白质改造容易 ca2+ 吸收周围