24巩固练习基因工程的应用及蛋白质工程的崛起

1、基因工程的应用及蛋白质工程的崛起【稳固练习】一、 单项选择题：1 .以下实践与基因工程无关的是A .利用DN琳针检测饮用水是否含病毒B .将小麦的叶绿体移入玉米体细胞以提升光合作用效率C .选择“工程菌来生产胰岛素D.培育转基因抗虫棉2 .人们将苏云金芽抱杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育成抗虫棉花,这个过程依据的原理是A .基因突变 B .基因重组 C.基因工程D .染色体变异3 .用某动物的胰岛素基因制成 DNA探针,检测以下物质,不能形成杂交分子的是A .该动物胰岛 A细胞的DNA B.该动物胰岛 B细胞的mRNAC .该动物胰岛 A细胞的mRNA D .该动物肝细胞的 DNA4 .基因

2、治疗是指A.对有基因缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,到达治疗疾病的目的B.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中,到达治疗疾病的目的C.运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常D.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,到达治疗疾病的目的5 .在基因诊断技术中,所用的探针DN册子中必须存在一定量的放射性同位素,后者的作用是A.为形成杂交的 DNA分子提供能量B .引起探针DNAT生不定向的基因突变C.作为探针DNA勺示踪元素D .增加探针DNA勺分子量6 .有关基因工程的表达正确的选项是 A.限制酶只在获取目的基因时才用B.重组质粒的形成是在细胞内完成的C.质粒都可以作

3、为运载体D.蛋白质的氨基酸排列顺序可以为合成目的基因提供线索7 . 土壤农杆菌含有一个大型的 Ti质粒如以下图所示,在侵染植物细胞的过程中,其中的T-DNA片段转入植物的基因组.假设想用基因工程并通过土壤农杆菌向某种植物中导入抗旱基因,以下分析不合理的是用于转移TDNA的基因复制起始点A .假设用Ti质粒作为抗旱基因的载体,目的基因的插入位置应该在T-DNA片段内,且要保证复制起始点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏B .将重组Ti质粒导入土壤农杆菌中时,可以用Ca2+处理细菌,增加其细胞膜的通透性C.用含有重组Ti质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞,然后通过植物组织培养技术培育出具有抗旱基因

4、的植物D.假设能够在植物细胞中检测到抗旱的目的基因,那么说明该转基因工程工程获得成功8.限制水母发光蛋白合成的基因常被用作生物转基因的标记,在转基因技术中,这种蛋白质的作用是A .促使目的基因导入宿主细胞中BC.促使目的基因在宿主细胞中复制 D9蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是A.氨基酸结构B.蛋白质空间结构.使目的基因容易被检测出来.使目的基因容易成功表达C.肽链结构D .基因结构10 .关于蛋白质工程的说法错误的选项是A.蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构,使之更加符合人类的需要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

5、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蛋白质分子 器构合成 蛋白质的预期功能A.一一一一一C.一一一一一11 .蛋白质工程的根本操作程序正确是DN蛤成mRN给成根据氨基酸的序列推出脱氧核甘酸的序列B.一一一一一D.一一一一一.二、非选择题1. 2021新课标II 生物体内有一种蛋白质P,该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成.如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质 R不但保存P 的功能,而且具有了酶的催化活性.答复以下问题：1从上述资料可知,假设要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的 进行改造.2以P基因序列为根底,获得

6、P基因的途径有修饰 基因或合成 基因,所获得的基因表达时是遵循中央法那么的,中央法那么的全部内容包括 的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动,即：O3蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其根本途径是从预期蛋白质功能出发, 通过和,进而确定相对应的脱氧核甘酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物 进行鉴定2. 2021四川高考将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如下图所示注：农杆菌中Ti质拉上只有TDNA片段能转移到植物细胞中衣杆营含城Ti质粒T项粒重第Ti质粒植花梨胞道饬组蛆分?匕形成的身试管苗质料中 k 杈技"B

7、t基因:“Ke1*代表,'卡那客景杭此底因(1)过程需用同种 酶对含 Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切.为将过程获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用 培养基.(2)过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让进入棉花细胞；除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是.(3)假设过程仅获得大量的根,那么应在培养基中增加 以获得芽；局部接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是.(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是.种植转基因抗虫棉能减少 的使用,以减轻环境污染.3. (2021江苏高考)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一.图1是该方法所用的基因表达载

8、体,图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的根本流程(融合蛋白A、B分别表示乃-半乳糖甘酶与胰岛素A、B链融合的蛋白).请答复以下问题氮苇青霉素复制原点半乳精甘南编码区胰岛素A或B链编码区抗性基因图(1)图1基因表达载体中没有标注出来的根本结构是 (2)图1中启动子是 酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达；氨茉青霉素抗性基因的作用是 .(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有 .4. ) G-半乳糖甘酶与胰岛素 A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在(5)澳化鼠能切断肽链中甲硫氨酸竣基端的肽键用澳化氧处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且-

9、半乳糖甘酶被切成多个肽段,这是由于图2(6)根据图2中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量.你的推测结果是 , 理由4.黄曲霉毒素 B1 (AFB1)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入动物体内并蓄积,引起癌变.某些微生物能表达 AFB1解毒酶.将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,去除其毒性.(1) AFB1属于 类致癌因子.(2) AFB1能结合在DNA的G上.使该位点受损伤变为 G',在DNAM制中,G'会与A配对.现有受损伤部位的序列为,经两次复制后,该序列突变为 (3)以下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图据图答复以下问题：

10、在甲、乙条件下培养含 AFB1解毒酶基因的菌株.经测定.甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶：乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶.过程l应选择 菌液的细胞提取总 RNA,理由是 过程H中,根据图示,可以看出与引物结合的模版是 检测酵母菌工程菌是否合成了 AFB1解毒酶,应采用 方法.【答案与解析】 一、单项选择题 1【答案】B 2【答案】B 3【答案】C【解析】首先人是哺乳动物,身体几乎所有细胞遗传物质都是相同的,只不过表达方面存在差异不考虑生殖细 胞等等第二个要清楚 DN琳针是体细胞 DNA!达的产物,是一段 DNA列.A.胰岛A细胞中的DN蝠与体细胞DN曲目同的,所以可以提供杂交带探针与体细胞DN

11、砥分相同B.胰岛B细胞表达出来的 mRN是与胰岛素合成有关,该探针基因也是与胰岛素合成有关可以理解成DNA转录出 mRNA C.胰岛A细胞的mRNAR对应于能表达月K高血糖素的 DN际列,而盖探针对应于能表达胰岛素的DNA列,所以不行 D.原理同A4【答案】B【解析】基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以到达治疗目的. 5【答案】C 6【答案】D【解析】在基因工程中,不仅要用限制酶切割目的基因,还要用同一种限制酶在质粒上切割出一个切口,使目的基因与质粒切口的黏性末端能进行碱基互补配对,所以A错；重组质粒是在细胞外进行的,所以B错；并不是所有的质粒都可作

12、运载体,在科学研究中,人们通常只是用大肠杆菌的质粒其上有抗药基因作运载体,所以C错；在人工合成目的基因的方法中,有一种方法是根据蛋白质的氨基酸序列,推测出相应的mRN帚列,然后根据碱基互补配对原那么,推测出它的结构基因的核甘酸序列,最后通过化学方法,以单核甘酸为原料合成目的基因.基因文库中的基因的来源,有的是从自然界获取的,有的是人工合成的. 7【答案】D【解析】目的基因是否到达受体细胞内,需要进行检测和筛选.只有当目的基因在受体细胞中表达时,基因工程 才能成功.8【答案】B9【答案】D【解析】由于蛋白质由基因限制合成,只有改变基因结构才能产生新的蛋白质.10【答案】B【解析】蛋白质工程是通过

13、对基因进行修饰或基因合成,对现有的蛋白质进行改造,或制造新的蛋白质,它并不 是对蛋白质分子直接进行操作.11【答案】C 二、非选择题： 1【答案】1氨基酸序列或结构2 P P 1 DN用口 RNADNA f RNA RNyA>DNA RNAc>蛋白质或转录、逆转录、译 3设计蛋白质结构 推测氨基酸序列 功能【解析】1蛋白质不同的结构,决定不同的功能,所以可以通过改变蛋白质的结构来实现改变功能.2这道题我们可以根据题意,修饰的是P基因,合成的是 P1基因.中央法那么的全部内容为：DNA RNA勺复制、转录、逆转录和译过程.3蛋白质工程的根本途径：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白

14、质结构一推测应有的氨基酸序列一找到相应的脱氧核甘酸序列.通过蛋白质工程合成的蛋白质,还需要进行生物活性的鉴定即功能鉴定,检查是否到达人们的需求.2【答案】(1)限制 选择(2) T-DNA 筛选获得T- DNA片段的植物细胞(3)细胞分裂素浓度顶芽端合成的生长素向基部运输,促进根的分化(4)投放棉铃虫 农药【解析】(1)过程需要用同种限制性核酸内切酶(限制酶)对目的基因和质粒进行酶切.可以使用选择培养基,将过程中获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来.(2)过程中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,目的是为了让重组质粒中的T-DNA片段进入棉花细胞；除尽农杆菌后,转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目

15、的是为筛选出含目的基因的受体细胞.(3)细胞分裂素能够促进生根发芽；局部细胞也能产生生长素,所以接种在无激素培养基上的芽也能长根.(4)想要检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是直接接种害虫,观察其生存情况.种植转基因抗虫棉能减少农药的使用,以减轻环境污染.3【答案】(1)终止子(2) RNAm合作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来(3)限制酶和DNA1接酶(4)预防胰岛素的 A、B链被菌体内蛋白酶降解(5) 3 -半乳糖甘酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸(6)至少2个 两条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸的R基中可能还含有游离的氨基(2分)【解析】(1)基因表达载

16、体包含目的基因、启动子、终止子和标记基因,图中无终止子.(2)启动子是mRN麋合酶识别位点,氨茉青霉素抗性基因属于标记基因,用于筛选重组质粒.(3)构建基因表达载体需要的酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶.(4)将切割位点隐藏在内部,可以预防胰岛素A链或B链被大肠杆菌的蛋白酶降解.(5)由题意可知,用澳化氟处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且6 -半乳糖甘酶被切成多个肽段与肽链中含有甲硫氨酸的数量有关.(6)蛋白质分子中游离氨基数 =肽链数+R基上游离氨基数,故胰岛素两条链中至少含有2个氨基.4【答案】(1)化学(2)(3)甲由于甲菌液细胞含解毒酶,意味着完成了基因的表达,所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA cDNA.抗原-抗体杂交【解析】黄曲霉毒素 B1 (AFBD存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入动物体内并蓄积,引起瘤变.某些微生物能表达AFB1解毒酶.将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,去除其毒性.(1)黄曲霉毒素B1 (AFB1)是化学物质,AFB1属于化学类致癌因子.(2) AFB1能结合在DNA的G上.使该位点受损