2026年春学期高二生物人教版（2019）第11周周末小测卷

高中生物学（RJ）·周末小测卷版权所有©正确教育侵权必究！第三第三章基因工程第十一周·周末小测卷考查范围：基因工程的应用、蛋白质工程一、选择题：本题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列有关基因工程应用的说法，正确的是()A.为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体B.将必需氨基酸含量多的蛋白质基因导入农作物，提高农产品的品质C.将外源生长素基因导入动物体内可提高动物生长速率D.将来源于病毒的基因导入植物中，即可培育出转基因抗病植物2.科研人员将苏云金杆菌的Bt抗虫基因转入棉花细胞内并成功表达。下列叙述错误的是()A.目的基因表达过程中，需依赖RNA聚合酶B.重组DNA进入受体细胞后，目的基因不一定能表达C.培育转基因抗虫棉时，需将目的基因与运载体结合形成重组DNAD.种植转基因抗虫棉可以减少农药的使用量，对环境不会产生负面影响3.生物反应器是模拟生物体的功能，在体外或体内通过生化反应或生物自身的代谢获得目标产物的装置系统、细胞、组织、器官等。由此发展了动物乳腺生物反应器、动物膀胱生物反应器等。下列说法错误的是()A.膀胱生物反应器优于乳腺生物反应器的方面包括不受性别、发育时期等的限制B.制备动物乳腺生物反应器时，需将目标产物的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起C.为使目的基因能够在膀胱上皮细胞中特异性表达，在构建基因表达载体时需选择膀胱上皮细胞蛋白基因的启动子D.将目的基因导入动物细胞常用体细胞作受体细胞，采用显微注射技术进行操作4.基于AI(人工智能)的蛋白质设计方法可以利用现有蛋白质数据库以及机器深度学习算法来预测新型蛋白质的结构及功能。下列说法错误的是()A.AI可帮助人们更深入了解蛋白质的结构与功能的关系B.AI预测新型蛋白质的结构和功能依据的原理是中心法则C.可通过改造或合成基因来获得AI设计的蛋白质D.AI可帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质5.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是()A.蛋白质工程和基因工程都需要构建基因表达载体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都能对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都可遗传6.胰岛素常用于治疗糖尿病，天然胰岛素制剂容易形成二聚体或六聚体，皮下注射胰岛素后往往要经历一个逐渐解离为单体的过程，这在一定程度上延缓了疗效。科研人员研制了速效胰岛素，其生产过程如图所示。下列说法错误的是()A.从大肠杆菌中表达的胰岛素通常没有生物活性B.可以用Ca2+处理的方法直接将新的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中C.除人工合成DNA外，还可以通过定点突变技术获得目的基因D.速效胰岛素的生产需要用到蛋白质工程和基因工程7.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。下列说法错误的是()A.预期P1功能的下一步是找到并改变相应的脱氧核苷酸序列B.对P1进行设计和改造最终必须通过改造基因来完成C.对表达产物进行检测的原理是抗原与抗体的特异性结合D.研发新的P1的技术属于蛋白质工程8.T4溶菌酶来源于T4噬菌体，是重要的工业用酶。科学家通过一定技术使T4溶菌酶的第3位异亮氨酸(密码子是AUU、AUC、AUA)变为半胱氨酸(密码子是UGU、UGC),于是在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，从而使T4溶菌酶的耐热性得到了提高。对上述过程的叙述错误的是()A.对T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴B.上述过程通过直接改造T4溶菌酶mRNA上的2个碱基实现C.参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类可能不变D.改造后的T4溶菌酶肽键数不变，二硫键的作用类似于DNA中的氢键9.水蛭素(EH)具有较好的抗凝血活性，临床上被用作抗血栓药物。利用酵母菌工业化生产EH时，生产周期长、目标蛋白表达效率较低；利用大肠杆菌进行生产时，基因的转录和翻译都正常，但多肽链错误折叠，产生的无活性的EH会聚集形成水不溶性的包涵体。研究人员通过改造EH基因，以期获得能在大肠杆菌中表达的可溶性EH。下列有关叙述，错误的是()A.大肠杆菌在细胞增殖和代谢速率上较快，可用来改进酵母菌生产EH时的缺点B.包涵体中错误折叠的EH与酵母菌生产的EH在氨基酸序列上有较大差异C.要得到能表达可溶性EH的大肠杆菌，关键步骤是构建基因表达载体D.判断转基因大肠杆菌是否成功，需要对可溶性EH的抗凝血活性进行测定10.抗体结构分为可变区(V区)和恒定区(C区),与抗原特异性结合的区域为CDR区，位于V区中。在医药领域，单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用，但鼠源的单抗容易在人体内引发人抗鼠抗体反应(HAMA),从而削弱其治疗的有效性。科学家对鼠源杂交抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，主要流程如图所示。下列叙述正确的是()A.鼠—人嵌合抗体至少含有4个游离氨基，其抗体特异性由肽链的C区决定B.上述表达载体的构建过程主要利用了基因突变的生物学原理C.为提高嵌合基因与载体的连接效率，扩增时应在两条引物的3'端添加同种限制酶酶切位点D.鼠—人嵌合抗体的研制过程属于蛋白质工程，图中转染细胞的方法可能是显微注射法11.一种天然蛋白t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，但是心梗患者注射大剂量的t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸(密码子：UGU)换成丝氨酸(密码子：UCU),能显著降低其诱发出血的副作用。据此，先对天然t-PA基因的碱基序列进行改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。下列说法正确的是()A.改造后的基因中决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为AGAB.构建重组质粒时需要选用限制酶XmaⅠ和NheⅠ切割质粒pCLY11C.使用T4DNA连接酶不能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接D.成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活，且呈现蓝色12.下列关于基因工程在食品工业方面的应用的叙述，错误的是()A.用于形成阿斯巴甜的主要氨基酸可以通过基因工程大规模生产B.通过基因工程获得凝乳酶时，需将编码凝乳酶的基因导入受体菌的基因组中C.相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较低D.生产淀粉酶和脂肪酶时，可通过构建工程菌，用发酵技术大量生产二、非选择题：本题共3小题，共40分。13.反刍动物，如牛和山羊，具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活着___×菌体数比实际活菌数量______。13.天然胰岛素制剂易形成二聚体或六聚体，皮下注射后往往需要经历逐渐解聚的过程，这在一定程度上延缓了其疗效。科研人员研制出了速效胰岛素，研发流程如图所示。回答下列问题：(1)据图可知，速效胰岛素的研发流程遵循蛋白质工程的基本思路，即从预期的蛋白质功能出发→_________→______________→___________→获得所需要的蛋白质。速效胰岛素的生产过程遵循____________法则。(2)研制速效胰岛素的过程中，科研人员的直接操作对象是______。在大肠杆菌中表达的新的胰岛素____(填“有”或“没有”)完全的生物活性，理由是_____________。(3)若想通过乳腺生物反应器来实现速效胰岛素的批量生产，则需要将新的胰岛素基因与__________等调控元件重组在一起，用_________的方法，导入哺乳动物如羊的受精卵中，培育出转基因动物，待其进入泌乳期，其乳汁中即含速效胰岛素。(4)若要比较速效胰岛素和天然胰岛素的疗效差异，请以糖尿病模型鼠为实验材料，简要写出实验设计思路：_________。14.乳腺癌严重威胁着人类的健康。癌细胞需要从内环境吸收天冬酰胺，使用外源天冬酰胺酶降解内环境中的天冬酰胺可抑制癌细胞增殖，正常细胞能合成天冬酰胺，受影响较小。回答下列问题：(1)使用合成培养基培养动物细胞时，通常需要加入_____________等天然成分。与正常组织细胞不同，乳腺癌细胞因失去_____________特性，可在培养瓶中堆叠生长。培养箱中通入CO2的主要作用是_____________________________。(2)天冬酰胺酶具有一定水解谷氨酰胺的酶活性，长期使用会对正常细胞造成损伤。为降低天冬酰胺酶的副作用，可通过_____________工程改造其结构。已知天冬氨酸密码子为GAU/GAC，甘氨酸密码子为GGU/GGC/GGA/GGG，若通过单个碱基对的替换将天冬酰胺酶中第50位的天冬氨酸(见图1)替换为甘氨酸，需将模板链中5´-GTC-3´序列突变为5´_____________3´。(3)为实现单碱基对的定点突变，应选用引物_____(填编号)对质粒1进行全质粒扩增。全质粒扩增产物为线性DNA，从DNA聚合酶作用角度分析，原因是_____________________________________。在去除模板质粒的PCR产物中加入_____________以得到质粒2.将质粒1和质粒2分别导入大肠杆菌后，可用__________法检测目的基因是否表达成功。(4)图2显示了改造前后的天冬酰胺酶对两种氨基酸的水解活性，据图分析改造后的酶作为候选药物的优势为_____________________________。15.将天然Ti质粒改造成含有Vir基因的辅助质粒(辅助T-DNA转移)和不含有Vir基因、含有T-DNA的穿梭质粒，共同转入农杆菌，可提高转化效率。细菌和棉花对密码子偏好不同，为提高翻译效率，增强棉花抗病虫害能力，进行如下操作。请回答下列问题。(1)在操作过程中关键是构建基因表达载体，基因表达载体包括的主要组成部分为_________(答出3点即可)(2)图中p35s为穿梭质粒上的启动子，KanR和HygBR是标记基因，应用____初步筛选转化的棉花愈伤组织。(3)为检测棉花植株是否导入目的基因，以________作模板，可用引物_________和_____进行PCR,PCR反应中需要使用TaqDNA聚合酶，原因是_____。(4)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工程，理由是_______。

参考答案参考答案1.答案：B解析：A、为培育抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂基因时可以以愈伤组织作为受体,A错误;B、科学家通过将必需氨基酸含量多的蛋白质的相关基因导入农作物中,提高农产品的品质,B正确;C、将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速率,C错误;D、将来源于某些病毒的抗病基因导入植物中,可培育出转基因抗病植物,D错误。故选B。2.答案：D解析：目的基因表达时，转录过程需依赖RNA聚合酶，A正确；重组DNA进入受体细胞后，不一定能稳定维持和表达其遗传特性，B正确；培育转基因抗虫棉时，需将目的基因与运载体结合形成重组DNA,以便将目的基因导入受体细胞中，C正确；转基因抗虫棉可能会与野生植物杂交，造成基因污染，还可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁，D错误。3.答案：D解析：A、雌性动物发育到一定阶段才能产生乳汁，乳腺生物反应器往往受动物生长发育的阶段和性别的限制，而膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制，A正确；B、构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，以保证药用蛋白基因能在乳腺中正常表达，B正确；C、启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，它含有RNA聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列，重组表达载体中含有膀胱中特异表达基因的启动子，以便于特异性表达基因的转录与翻译，C正确；D、动物受精卵全能性最高，应用显微注射技术将表达载体导入受精卵来获得转基因动物，D错误。4.答案：B解析：A、AI确实可以帮助人们深入了解蛋白质分子结构和功能的关系。通过预测蛋白质的结构，科学家可以更好地理解其功能，以及如何与其他分子相互作用，A正确；B、AI预测新型蛋白质的结构和功能并不是依据中心法则。中心法则指的是DNA转录成RNA，然后RNA翻译成蛋白质的过程。而AI预测蛋白质结构的原理是基于大量的生物信息数据和复杂的算法，根据氨基酸序列预测蛋白质的三维结构。这个过程与中心法则无关，而是AI技术的应用，B错误；C、AI设计的蛋白质序列可以通过基因工程方法表达出来，C正确；D、利用A的计算能力，可帮助人们高效地设计出自然界没有的蛋白质，D正确。故选B。5.答案：C解析：蛋白质工程最终需借助基因工程实现，都需要构建基因表达载体，A、B正确。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或制造一种新的蛋白质，C错误。基因工程产生的变异属于基因重组，目的基因转入后可以随宿主的基因一同表达并遗传给后代；蛋白质工程最终也要通过基因修饰或基因合成来完成，因此蛋白质工程产生的变异也可以遗传，D正确。6.答案：B解析：先构建含有胰岛素基因的基因表达载体，再用Ca2＋处理大肠杆菌，使大肠杆菌能吸收周围环境中DNA分子（重组质粒），完成转化过程，B错误。7.答案：A解析：A、根据蛋白质工程的基本思路：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质，预期P1功能的下一步是设计预期的蛋白质结构，A错误；B、根据蛋白质工程的基本思路可知，对P1进行设计和改造最终必须通过改造基因来完成，B正确；C、蛋白质工程的表达产物为蛋白质，可以利用抗原-抗体杂交的方法对该蛋白质进行检测，C正确；D、蛋白质工程是指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，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求，因此研发新的P1的技术属于蛋白质工程，D正确。故选A。8.答案：B解析：对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的，故本题中对T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程的范畴，A正确。蛋白质工程直接改造的对象为基因（DNA），通过改造T4溶菌酶mRNA得到的改造蛋白质不能遗传，B错误。改造前组成T4溶菌酶的氨基酸中就包括半胱氨酸，改造后组成T4溶菌酶的氨基酸中可能仍包括异亮氨酸，因此参与新的T4溶菌酶合成的tRNA种类可能不变，C正确。改造后的T4溶菌酶替换了一个氨基酸，氨基酸总数不变，且替换前后的两个氨基酸R基上都不含羧基或氨基，所以肽键数不变；二硫键使T4溶菌酶的耐热性提高，DNA分子中氢键越多，DNA分子的热稳定性越强，故二硫键和DNA分子中氢键的作用类似，D正确。9.答案：B解析：大肠杆菌增殖和代谢速率比较快，据题干信息可知，利用酵母菌工业化生产EH时，生产周期长、目标蛋白表达效率较低，因此可以用大肠杆菌来改进酵母菌生产EH时的缺点，A正确；包涵体中错误折叠的EH与酵母菌生产的EH由相同基因控制合成，二者的氨基酸序列无较大差异，空间结构有差异，B错误；用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞，有利于含有被改造EH基因的表达载体进入细胞，表达出可溶性的EH，C正确；对产生的可溶性的EH的抗凝血活性进行测定可判断转基因大肠杆菌是否制作成功，D正确。10.答案：D解析：A、由图可知，鼠—人嵌合抗体含有4条肽链，因此至少含有4个游离氨基，其抗体特异性由肽链的V区决定，A错误；B.表达载体的构建过程主要利用了基因重组的生物学原理，不是基因突变，B错误；C.子链延伸只能从5′端向3′端，为避免自身环化和反向链接，应使用两种不同的限制酶进行酶切，因此应在两条引物的5′端添加不同的限制酶酶切位点，C错误；D.鼠—人嵌合抗体是对鼠源抗体改造，即对蛋白质改造，属于蛋白质工程；将基因表达载体导入动物细胞（Sp2/0细胞）常用显微注射法，D正确。故选D。11.答案：A解析：对改造前后相关氨基酸编码序列分析如下，可知模板链上碱基序列应设计为AGA，A正确。图中t-PA改良基因的左端为黏性末端5'CCGG,由XmaⅠ酶切可得到；t-PA改良基因的右端为黏性末端5'GATC,由BglⅡ酶切可得到，因此需选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒pCLY11,B错误。T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端，C错误。目的基因的插入使LacZ基因被破坏，使菌落呈白色，D错误。12.答案：C解析：A、阿斯巴甜主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，这两种氨基酸可以通过基因工程大规模生产，A正确；B、基因工程获得凝乳酶时，需将编码凝乳酶的基因导入受体菌，如大肠杆菌、黑曲霉等的基因组中，B正确；C、天然产物中酶的种类多，相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较高，C错误；D、生产淀粉酶和脂酶时，可通过构建工程菌，用发酵技术大量生产，D正确。故选C。13.答案：(1)设计预期的蛋白质结构;推测应有的氨基酸序列;找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因；中心(2)(胰岛素)基因;没有;大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,不能对合成的蛋白质进行加工(3)乳腺中特异表达的基因的启动子;显微注射(4)将生理状况相同的糖尿病模型鼠随机均分为三组,一组皮下注射适量速效胰岛素,一组皮下注射等量天然胰岛素,一组皮下注射等量生理盐水,定时检测三组糖尿病模型鼠的血糖情况解析：(1)改造蛋白质从根本上来说就是改造基因,蛋白质工程的基本思路即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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。速效胰岛素的生产过程遵循中心法则。(2)研制速效胰岛素的过程中,科研人员的直接操作对象是(胰岛素)基因。在大肠杆菌中表达的新的胰岛素没有完全的生物活性,原因是大肠杆菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,不能对合成的蛋白质进行加工。(3)若想通过乳腺生物反应器来实现速效胰岛素的批量生产,则需要将新的胰岛素基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,用显微注射的方法,导入哺乳动物如羊的受精卵中,培育出转基因动物,待其进入泌乳期,其乳汁中即含速效胰岛素。(4)本实验的自变量是胰岛素的种类(速效胰岛素和天然胰岛素),检测指标是鼠的血糖情况,实验思路见答案。14.答案：(1)血清；接触抑制；维持培养液的pH(2)蛋白质；5´-GCC-3´(3)2和3；DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到引物的3´端，不能将线性DNA相连；DNA连接酶；抗原—抗体杂交(4)与改造前相比，改造后的天冬酰胺酶水解天冬酰胺的酶活性显著提高、水解谷氨酰胺的酶活性明显降低，说明显著提高了对癌细胞增殖的抑制作用，降低了长期使用对正常细胞造成损伤的副作用解析：(1)动物细胞培养培养基需加入血清等天然成分；癌细胞失去接触抑制，可堆叠生长；CO2的作用是维持培养液pH稳定。(2)改造蛋白质结构需通过蛋白质工程；天冬氨酸密码子为GAU/GAC，甘氨酸密码子为GGU/GGC，模板链由GTC突变为GCC，可实现单