浙科版选修三 基因工程的发展前景 作业.docx

基因工程的发展前景一、单选题1关于蛋白质工程的基本流程，下列叙述正确的是（ ）蛋白质分子结构设计dna合成预期蛋白质功能据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列a. b. c. d. 【答案】c【解析】蛋白质工程的基本流程是：预期蛋白质功能预期蛋白质分子结构组成据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列合成dna，故选c。【考点定位】蛋白质工程【名师点睛】蛋白质工程是指以蛋白质分子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，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质；而基因工程原则上能生产自然界原有的蛋白质。2下列关于蛋白质工程的说法正确的是（ ）a. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作b. 蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子c. 对蛋白质工程的改造是通过直接改造相应的 mrna 来实现的d. 蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的【答案】b【解析】由概念可知：蛋白质工程是在分子水平上对现有蛋白质的基因分子进行操作，改造基因即改造蛋白质，而且可以遗传，故a错误；由概念可知：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，故b正确；对蛋白质的改造是通过直接改造现有蛋白质的基因来实现的，故c错误；蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是不完全相同的，故d错误。【考点定位】蛋白质工程的概念、过程【名师点睛】蛋白质工程与基因工程的主要区别：蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质；而基因工程原则上能生产自然界原有的蛋白质。3下列有关生物工程的叙述，正确的是a. 试管牛和克隆牛都属于无性生殖b. 蛋白质工程是直接对蛋白质分子进行改造c. 精心设计生态工程能提高各营养级的能量传递效率d. 胚胎分割获得的胚胎数量过多会降低胚胎存活率【答案】d【解析】试题分析：试管牛属于有性生殖，克隆牛属于无性生殖，故a错误；蛋白质工程是通过改造基因以对蛋白质分子进行改造，故b错误；进行设计生态工程可以提高能量的利用率，但不能提高能量的传递效率，故c错误；胚胎分割次数越多，成活率越低，故d正确。考点：本题考查蛋白质工程、胚胎工程和生态工程的有关知识，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。4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结构而实现的c. 改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种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】蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要，a正确；蛋白质工程的实质是通过改变基因的结构来改变蛋白质的功能的，b正确；改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种，c正确；蛋白质工程改变的是基因，是可以遗传的，所以改造后的中华鲟的后代可能具有改造的蛋白质，d错误。5以下关于蛋白质工程的说法正确的是（ ）a蛋白质工程操作对象是基因b蛋白质工程就是酶工程的延伸c蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造d蛋白质工程只能生产天然的蛋白质【答案】【解析】蛋白质工程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，或制造一种心的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。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。答案选a。【考点定位】蛋白质工程工程6下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是 ( )a.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质b.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成c. 基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的d. 当得到可以在-80条件下保存半年的dna和干扰素后，在相关酶、相应的原料和适宜的温度、ph等条件下，dna和干扰素分别可以大量自我合成【答案】d【解析】试题分析：基因工程生产的是自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质，a正确；蛋白质工程要通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，所以蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，b正确；基因工程和蛋白质工程的过程遗传物质都发生改变，产生的变异都是可遗传的，c正确；dna在适宜条件下可复制，但是干扰素成分是糖蛋白，不能自我复制，d错误。考点：本题考查基因工程和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基因工程和蛋白质工程的区别是a. 基因工程需对基因进行操作，蛋白质工程不对基因进行操作b. 基因工程在分子水平操作，蛋白质工程在细胞水平（或性状水平）操作c. 基因工程合成自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可制造一种新的蛋白质d. 蛋白质工程与基因工程没有任何联系【答案】c【解析】本题考查蛋白质工程与基因工程的区别与联系，要求考生理解蛋白质过程的概念和特征，理解蛋白质工程的基础是基因工程，蛋白质工程又被称为是第二代基因工程，蛋白质工程可制造一种新的蛋白质。基因工程和蛋白质工程都需对基因进行操作，a错误；基因工程和蛋白质工程都是在分子水平上进行的操作，b错误；基因工程合成自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可制造一种新的蛋白质，c正确；蛋白质工程的基础是基因工程，蛋白质工程又被称为是第二代基因工程，d错误。8蛋白质工程中，对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是（ ）a. 改造基因易于操作且改造后能够遗传b. 蛋白质的相对分子质量大c. 缺乏改造蛋白质所必需的工具酶d. 蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大【答案】a【解析】本题考查蛋白质工程，要求考生能识记并理解蛋白质工程的设计思路，理解通过基因修饰或基因合成来完成对蛋白质的改造，而不是直接改造蛋白质。蛋白质工程中，对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，若直接对蛋白质进行改造，工作量过大，改造的蛋白质数量有限，难以保证生产的需要；而通过基因修饰或基因合成来完成对蛋白质的改造，则易于操作且改造后能够遗传，生产的蛋白质量能保证生产的需要，所以a正确，bcd错误。9下列关于蛋白质工程及其应用的说法，正确的是a. 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要b. 蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能c. 当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟d. 蛋白质工程技术中的操作对象是蛋白质或控制蛋白质合成的基因【答案】a【解析】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；蛋白质工程的实质是通过改变基因的结构改变蛋白质的功能，b错误；当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质的高级结构了解不够，c错误；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，d错误。10科研人员利用相关技术改变了胰岛素b链的和第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序列确定突变是否成功c. 对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程d. 该过程的操作对象是胰岛素分子【答案】d【解析】胰岛素的化学本质是蛋白质，口服会被消化而失去生物活性，因此不宜口服使用，a项正确；测定dna的序列，可确定相关的dna结构是否发生改变，进而确定突变是否成功，b项正确；由题意“改变了胰岛素b链的第9位氨基酸”可知，对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程，c项正确；蛋白质工程是指以蛋白质分子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，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求，因此该过程的操作对象是控制胰岛素分合成的基因，d项错误。【考点定位】蛋白质工程。11猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素临床用于人治疗糖尿病，用蛋白质工程进行蛋白分子设计的最佳方案是（ ）a. 对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换b. 将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素c. 将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病d. 根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素【答案】a【解析】基因定点诱变技术是蛋白质工程常用的技术，根据题干信息“猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同”可知，用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换。12下列有关蛋白质工程的叙述错误的是a. 蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质b. 蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变c. 蛋白质工程是通过对基因的修饰和合成来实现对蛋白质的改造d. 蛋白质工程成功率低的原因主要是蛋白质种类太少，原料不足【答案】d【解析】蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质，a正确；蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变，b正确；蛋白质工程是通过对基因的修饰和合成来实现对蛋白质的改造，c正确；蛋白质工程成功率低的原因是由于密码子的简并性，很难预测蛋白质的结构，获得相应的目的基因，d错误。13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。14有关基因工程与蛋白质工程的说法正确是a基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不需要对基因进行操作b基因工程合成的是天然蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质c基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）d蛋白质工程是基因工程的基础【答案】b【解析】蛋白质工程最终也是通过修饰或改造基因来完成的，a错误。基因工程合成的是天然的蛋白质，而蛋白质工程可以合成新的蛋白质，b正确。基因工程和蛋白质工程都是分子水平操作，c错误。基因工程是蛋白质工程的基础，蛋白质工程又称为是第二代基因工程，d错误。【考点定位】本题考查基因工程和蛋白质工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记掌握程度。【名师点睛】蛋白质工程与基因工程的区别和联系项目蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质的功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列推测相对应的脱氧核苷酸序列合成dna表达出蛋白质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实质定向改造或生产人类所需要的蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品结果生产自然界中没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质联系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，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，都必须通过基因修饰或基因合成来实现15下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）a. 基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作b. 基因工程原则上合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程只合成天然不存在的蛋白质c. 基因工程与蛋白质工程都是在分子水平上进行操作d. 基因工程完全不同于蛋白质工程【答案】c【解析】基因工程和蛋白质工程都需对基因进行分子水平操作，a错误；基因工程原则上合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程可以合成天然不存在的蛋白质，b错误；基因工程与蛋白质工程的操作对象都是基因，因此都是在分子水平上进行操作，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，d错误。16生命科学中被誉为“阿波罗登月计划”的是a. 基因工程计划 b. 人类脑计划 c. 人类基因组计划 d. 生物多样性保护计划【答案】c【解析】被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的是人类的基因组计划。【考点定位】人类基因组计划及其意义【名师点睛】人类基因组计划是测定人类基因组的全部dna序列，解读其中包含的遗传信息。其宗旨在于测定组成人类染色体（指单倍体）中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的。17科学家将菜豆储存蛋白的基因转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植物。这一过程不涉及a、dna按照碱基互补配对原则自我复制b、dna以其一条链为模板合成rnac、rna以自身为模板自我复制d、按照rna密码子的排列顺序合成蛋白质【答案】c【解析】试题分析：将菜豆储存蛋白的基因转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植物，属于基因工程的应用，该过程中发生dna按照碱基互补配对原则自我复制、dna以其一条链为模板合成rna、按照rna密码子的排列顺序合成蛋白质；rna病毒才存在rna以自身为模板自我复制，所以选c。考点：本题考查中心法则的相关知识，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，形成知识网络的能力。18下列有关蛋白质工程的说法错误的有( )项蛋白质工程无需构建基因表达载体通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质蛋白质工程需要用到限制酶和dna连接酶蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的a. 1 b. 2 c. 3 d. 4【答案】c【解析】蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达，须构建基因表达载体；蛋白质工程获得的是自然界没有的蛋白质；蛋白质工程是在基因水平上改造基因，然后将改造的基因与运载体结合形成重组dna分子导入受体细胞完成复制、表达等，所以错误，正确。19某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽p1，科研人员预期在p1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物，下一步要做的是（ ）a. 合成编码多肽p1的dma片段b. 构建含目的肽dna片段的表达载体c. 设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构d. 利用抗原抗体杂交的方法对表达产物进行检测【答案】c【解析】已经获得该目的基因片段，不需要合成编码目的肽的dna片段，a错误；需要构建含目的肽的dna片段的表达载体，但这不是下一步，b错误；蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能，设计p1氨基酸序列，从而推出其基因序列，c正确；利用抗原-抗体杂交的方法对表达产物进行检测是蛋白质工程最后一步，d错误。20有关基因工程与蛋白质工程的说法正确是a. 基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作b. 基因工程合成的是天然蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质c. 基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)d. 基因工程和蛋白质工程产生的变异都是不可遗传的【答案】b【解析】基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程是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，a错误；基因工程合成的是天然蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质，b正确；基因工程是分子水平操作，蛋白质工程也是分子水平操作，c错误；蛋白质工程的实质是改造基因，基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的，d正确。二、非选择题21科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接，实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造，生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠一人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠一人嵌合抗体的过程。请据图回答： （1）鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取b淋巴细胞，在诱导剂的作用下与 融合，形成 细胞，并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较，最主要的优点在于 ，可大量制备。（2）与植物原生质体的融合相比，动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用 诱导融合。（3）生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞，主要原因是 。（4）科学家通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠一人嵌合抗体基因，然后导入到鼠淋巴细胞中，这个过程中用到的工具酶有 、 。研究人员通常采用_法将鼠一人嵌合抗体基因导入到鼠淋巴细胞内。通常采用_技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的抗体。改造抗体属于 工程的范畴。【答案】（1）骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 特异性强，灵敏度高， （2）灭活病毒 （3）浆细胞高度分化，不再增殖。 （4）限制酶、dna连接酶 显微注射法 抗原-抗体杂交 蛋白质【解析】试题分析：（1）要获得单克隆抗体，要制备杂交瘤细胞，为b细胞和骨髓瘤融合而成。与普通抗体标记，单克隆抗体具有特异性强，灵敏度高，可大量制备主要优点。（2）动物细胞融合在诱导融合方法常用灭活病毒诱导融合。（3）因为浆细胞高度分化，不再增殖，故生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞。（4）基因工程工具酶有限制酶和dna连接酶。目的基因导入动物受体细胞常用显微注射法。通常采用抗原-抗体杂交技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的抗体。改造抗体在基因水平进行改造，进而形成功能改善的蛋白质或者全新蛋白质，为蛋白质工程。考点：本题考查基因工程、细胞工程、蛋白质工程相关知识，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，形成知识的网络结构能力。22研究人员欲对双子叶植物拟芥兰叶片中某种蛋白质进行改造，使其能结合空气中微量的黄色炸药挥发分子，导致叶片产生特定颜色变化，从而有助于检测公共场所是否存在爆炸物。请回答：(1)科研人员从上述预期蛋白质的功能出发，设计_结构