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一、选择题1．下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是()A．蛋白质工程的实质是通过改造基因来改造蛋白质B．蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列C．蛋白质工程的基础是基因工程D．蛋白质工程遵循的原理包括中心法则解析：蛋白质工程是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计，然后根据设计的蛋白质结构，最终得到特定的脱氧核苷酸序列。答案：B2．(2010·全国卷Ⅱ)下列叙述符合基因工程概念的是()A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上解析：A属于动物细胞工程的内容，C属于微生物的发酵工程的内容，D是在自然状态下发生的，没有人为因素，故不属于基因工程。答案：B3．下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不．正确的是()A．需要限制酶和DNA连接酶B．必须在细胞内进行C．抗生素抗性基因可作为标记基因D．启动子位于目的基因的首端解析：基因表达载体的构建是目的基因与载体结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用DNA连接酶将相同的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因，其中启动子位于目的基因首端使转录开始，终止子在目的基因之后。答案：B4．(2011·南京模拟)下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是()A．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制酶的活性受温度影响C．限制酶能识别和切割RNAD．限制酶可从原核生物中提取解析：限制酶识别特定DNA序列但不能识别切割RNA序列。它主要从原核生物中提取，具有酶的特性，受温度的影响。答案：C5．采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列有关叙述，正确的是()A．人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目，小于凝血因子氨基酸数目的3倍B．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵C．在该转基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中D．人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA解析：人体细胞内遗传信息的表达过程中mRNA上存在终止密码子等不编码氨基酸的情况，因此，细胞中凝血因子基因的碱基对数目应大于凝血因子氨基酸数目的3倍；在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中；催化mRNA合成的酶是RNA聚合酶。答案：B二、非选择题6．已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如下：(1)实验步骤①所代表的反应过程是_____________________________________________________________________。(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用限制酶和________酶，后者的作用是将用限制酶切割的________和________连接起来。(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S蛋白基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S蛋白基因在大肠杆菌中不能____________________，也不能____________________________。(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用________________________与________________进行抗原－抗体特异性反应实验，从而得到结论。(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列________________(填“相同”或“不同”)，根本原因是_______________________。解析：(1)利用RNA获取DNA，一般采用逆转录的方法，在这一过程中需要逆转录酶。(2)目的基因与载体结合，先用限制酶在目的基因和载体上切出相同的黏性末端，将目的基因片段插入载体的切口处，再加入适量的DNA连接酶，将黏性末端连接起来。(3)选择性扩增后得到的含有遗传信息的DNA片段(S蛋白基因)，直接导入大肠杆菌细胞内，在不与其DNA整合的情况下，不进行复制和转录，得不到相应的蛋白质。(4)检测大肠杆菌合成的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可与人体内产生的抗S蛋白的抗体进行抗原－抗体特异性反应，以此进行检测；(5)各种生物都共用一套遗传密码，因此转入相同的目的基因，表达出的蛋白质一般应相同。答案：(1)逆转录(2)DNA连接载体S蛋白基因(3)复制合成S蛋白基因的mRNA(4)大肠杆菌中表达的S蛋白SARS康复病人血清(5)相同表达蛋白质所用的基因相同，共用一套遗传密码7．苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有________种DNA片段。(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得________种重组质粒；如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得____________种重组质粒。(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的________。(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T－DNA导入植物细胞，并防止植物细胞中________________________对T－DNA的降解。(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞________________________________________________________________________。(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的________________基因频率的增长速率。解析：(1)BamHⅠ在①中有2个切点，HindⅢ在①中有1个切点，故可切出4种DNA片段。(2)因HindⅢ切出的末端与BamHⅠ切出的末端不同，则重组的质粒有2种，而BamHⅠ与BstⅠ酶切点相同，因此只能得到1种重组质粒。(3)质粒进入宿主细胞必须能正常复制才能为目的基因的扩增提供必要的条件。(4)植物细胞中有能降解T－DNA的酶(DNA水解酶)。(5)不同生物的基因不同，表达产生的蛋白质也不同。从而造成人类肠上皮细胞表面无相应毒素蛋白的受体。(6)转基因与非转基因作物混种，可降低抗性作物对害虫的选择性，使害虫种群中的抗性基因频率增长速率减慢。答案：(1)4(2)21(3)复制(4)DNA水解酶(5)表面无相应的特异性受体(6)抗性8．胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射入人体后，会堆积在皮下，要经过较长时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此治疗效果受到影响。下图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题。(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是________________________________________________________________________。(2)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？(3)新的胰岛素基因与运载体(质粒)结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。已知限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是－G↓GATCC－。请画出质粒被限制性内切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端____________________________________________________。DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？________________________________________。(4)若将含有新的胰岛素基因的表达载体导入植物细胞中，最常用的有效做法是________________________________________________________________________。解析：(1)构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能。(2)根据蛋白质的预期功能，推测新的胰岛素中氨基酸的序列，进而推断基因中的脱氧核苷酸序列来合成新的胰岛素基因。(3)限制酶识别特定的核苷酸序列，产生特定的黏性末端，而DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列却没有专一性要求。(4)植物基因工程最常用的转化方法是农杆菌转化法。答案：(1)蛋白质的预期功能(2)根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因。(3)—G↓GATCC——CCTAG↑G—――→用酶Ⅰ切割—GGATCC——CCTAGG否(4)农杆菌转化法[教师备选题]9．目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是()①检测受体细胞中是否有目的基因②检测受体细胞中是否有致病基因③检测目的基因是否转录出了mRNA④检测目的基因是否翻译成蛋白质A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④解析：目的基因的检测包括：检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针与基因组DNA杂交。检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是用基因探针与mRNA杂交。最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是进行抗原－抗体杂交。答案：C10．质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是()①②③细菌在含氨苄青霉素培养基上的生长情况能生长能生长不能生长细菌在含四环素基上的生长情况能生长不能生长能生长A．①是c；②是b；③是aB．①是a和b；②是a；③是bC．①是a和b；②是b；③是aD．①是c；②是a；③是b解析：对①细菌来说，能在含青霉素的培养基上生长，也能在含四环素的培养基上生长，说明抗青霉素基因和抗四环素基因都没有被破坏，插入点是c；对②细菌来说，能在含氨苄青霉素的培养基上生长，说明其抗氨苄青霉素基因正常，不能在含四环素的培养基上生长，说明其抗氨苄四环素基因被破坏，插入点应为b；对③细菌来说，不能在含青霉素的培养基上生长，说明其抗氨苄青霉素基因被插入而破坏，故插入点为a。答案：A11．水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子；同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种，下图是获取植酸酶基因的流程。据图回答：(1)图中基因组文库________(小于/等于/大于)cDNA文库。(2)B过程需要的酶是________；A、C过程中________(可以/不可以)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。(3)目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中________和________为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是_________________。解析：由图示可知，mRNA是酵母菌DNA上的基因选择性转录获得的产物，因此二者对应的文库大小情况是基因组文库