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1、教学无忧 教学事业！2012届高三生物一轮复习学案专题1 基因工程1.2 基因工程的应用、 蛋白质工程的崛起（人教版选修3）【高考目标导航】1、基因工程的应用2、蛋白质工程【基础知识梳理】一、基因工程的应用1、植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。2、动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物，用转基因动物作器官移植供体3、基因工程药物4、基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。二、蛋白质工程1、崛起的缘由：生物的长期进化过程中形成的天然蛋白质、结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需
2、要。2、目标：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。3、操作手段：基因修饰或基因合成4、操作过程：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）【要点名师透析】一、基因工程的应用成果1.乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较(1)概念乳腺生物反应器是指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白。工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。(2)两者的区别比较项目乳腺生物反应器工程菌基因结构动物基因的结构与人类基因的结构基本相同细菌或酵母菌等生物基因的结构与人类基因的结构有较大差
3、异基因表达合成的药物蛋白与天然蛋白质相同细菌细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器，产生的药物蛋白可能没有活性受体细胞动物的受精卵微生物细胞导入目的基因的方式显微注射法感受态细胞法生产条件不需严格灭菌，温度等外界条件对其影响不大需严格灭菌，严格控制工程菌所需的温度、Ph、营养物质浓度等外界条件药物提取从动物乳汁中提取从微生物细胞中提取生产设备畜牧业生产，加提取设备工业生产、设备精良2、基因治疗的类型比较比较项目体外基因治疗体内基因治疗成果举例用腺苷酸脱氨酶基因治疗复合型免疫缺陷病用正常基因治疗遗传性囊性纤维化病过程取患者的淋巴细胞细胞培养将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞中筛选将导入成功的淋巴细胞转入
4、患者体内用经过修饰的腺病毒作载体结合正常基因，构建基因表达载体导入患者肺组织中特点操作复杂，成功率高一些操作简单，成功率低3、植物基因工程的应用植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。（1）提高抗逆性常用抗虫基因：用于抗虫（杀虫）的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。常用抗病基因：a.抗病毒基因有：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因；b.抗真菌基因有：几丁质酶基因和抗毒素合成基因其他抗逆基因：环境条件对农作物的生产会造成很大影响，并且这些影响是多方面的，因此
5、，抗逆性基因也有多种多样，如：抗盐碱和干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等。（2）改良植物品质由于人们的食品含有的营养不平衡，不能满足人们对食品的要求，这样，可以通过转基因技术，使植物能够合成某些本来不能合成的物质。如科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。（3）生产药物基因工程不但促进了传统技术的变革，也为人类提供了传统产业难以得到的许多昂贵药品，并已形成基因工程制药业的雏形。目前诸如人胰岛素、人生长激素、人脑激素、干扰素、乙肝疫苗、蛋白C、组织血纤维蛋白溶酶原激活剂等数十种基因工程药物已实现商品化
6、。此外，还有促红细胞生成素、白细胞介素2、肾素、心钠素等一大批珍贵药品正处于试用或临床试验阶段。4、动物基因工程的应用（1）用于提高动物生长速度：由于外援生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，将这类基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。如：转基因绵羊和转基因鲤鱼。（2）用于改善畜产品的品质：基因工程可用于改善畜产品的品质。如：有些人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会出现过敏、腹泻、恶心等不适症状，科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，这样所获得的牛奶其成分不受影响，但乳糖的含量大大减低。（3）用转基因动物做器官移植的供体：目前，人体移植器官短缺是一个世界性的难题，用其它动物的器官替代
7、，又会出现免疫排斥现象，现在，科学家正试图利用基因工程方法对一些动物的器官进行改造，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。5、基因治疗（1）概念：基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。（2）方法：体外基因治疗和体内基因治疗体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内，这种方法叫做体外基因治疗。体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫做体内基因治疗。说明：对于遗传病的治疗最根本的方法是进行基因替换或修复。基因治疗的最佳时
8、期理论上是受精卵时期，这样可以使个体的每个细胞都含有正常基因，但在现实生活中是不可能的，因为不可能人人在受精卵时期进行基因检查。其次是对患者进行相关细胞的基因替换，如：对于遗传性糖尿病患者，只对胰腺的B细胞进行基因替换，该个体就能正常分泌胰岛素，糖尿病得以治疗；但这种局部细胞的基因替换，并没有改变其它部位细胞的基因，如精原细胞，其后代很大可能还会患遗传性糖尿病。二、蛋白质工程和基因工程的关系蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质功能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的蛋
9、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可产生自然界没有的蛋白质只能生产自然界已有的蛋白质结果（1）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（2）基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质进行修饰、改造【感悟高考真题】1、（2011山东高考）（8分）人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已处死的雌鼠 中获取。（2）图中的高血压相关基因作为 ，质粒作为 ，二者需用 切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有 有关。（3）子代大鼠如果 和 ，
10、即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是 、早期胚胎培养和胚胎移植。【解析】本题主要考查基因工程和胚胎工程技术。（1）获取卵母细胞的途径：从活体输卵管中采集，从已处死的雌鼠卵巢中获取。（2）题干中论述：利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠，所以推测目的基因为与高血压相关的基因，质粒为载体，两者必须用相同的限制性内切酶切割，有相同的黏性末端，才能连接，能被限制性内切酶切割，是因为具有限制性内切酶的切割位点。（3）如果检测到相应蛋白质，即可在分子水平进行检测目的基因是否表达，
11、如果检测已患高血压，即可在个体水平进行检测目的基因是否表达。 (4)在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。【答案】（1）卵巢 （2）目的基因 载体 同一种限制性内切酶 限制性内切酶的切割位点（3）检测到相应蛋白质 出现高血压 (4)体外受精2、（2010天津高考）（26分） .（14分）下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性金银，BamHI、HindIII、SmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答：（1）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用 限制酶同时酶切载体和人乳
12、铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含 的培养基上进行。（2）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是 （填字母代号）。A.启动子 B. tetR C.复制原点 D. ampR（3）过程可采用的操作方法是 （填字母代号）。A.农杆菌转化 B. 大肠杆菌转化 C.显微注射 D. 细胞融合（4）过程可采用的生物技术是 。（5）对早期胚胎进行切割，经过程可获得多个新个体。这利用了细胞的 性。（6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用 （填字母代号）技术。A.核酸分子杂交 B. 基因序列分析 C.抗原抗体杂交 D. PCR【解析】I（1）据图，仅将人乳铁蛋白基因切割出来，需要在
13、人乳铁蛋白基因的左侧用BanHI切割，右侧用HindIII切割。当人乳铁蛋白基因和质粒连接成重组质粒后，TETR基因被人乳铁蛋白基因隔开，不是完整的，而anpR基因是完整的，所以筛选含有重组载体的大肠肝菌首先需要字含氨苄青霉素的培养基上进行。（2）基因表达的调控序列在启动子上。（3）将重组质粒导入动物细胞，常采用显微镜的方法。（4）过程的左侧是早期胚胎，右侧是代孕牛，过程采用的生物技术是胚胎移植。（5）将细胞培养为个体，利用了细胞的全能性。（6）检测目的基因在手提细胞中是否表达，常采用抗原-抗体杂交技术。【答案】.（1）Hind和BamH；氨苄青霉素（2）A（3）C（4）胚胎移植技术（5）全能
14、（6）C3、（2009重庆高考）下表有关基因表达的选项中，不可能的是基因表达的细胞表达产物A细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白B人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶C动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素D兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白【解析】抗虫棉叶肉细胞中存在细菌抗虫蛋白基因，细菌抗虫蛋白基因能够表达产生细菌抗虫蛋白；正常人皮肤细胞中含有人酪氨酸酶基因，人酪氨酸酶基因能够表达产生人酪氨酸酶；大肠杆菌工程菌细胞存在动物胰岛素基因，动物胰岛素基因能够表达产生动物胰岛素；兔成熟红细胞中无细胞核，所以无兔血红蛋白基因不能表达产生兔血红蛋白。此题为容易题，识记理解类。【答案】D4
15、、（2009天津高考）（30分）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。（1）磷元素除了形成植酸外，还可以出现在下列_分子或结构中（多选）。A.核糖B.ATPC.核糖体D.核膜（2）种植芦苇能有效抑制水华的发生，表明芦苇与引起水华的藻类关系是_。（3）植酸酶可降解植酸，在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的_ 利用率。（4）酵母菌中植酸的活性较高。下图是从不同类型酵母菌的发酵液中提取植酸酶的工艺流程。据图回答：植酸酶_（/）属于分泌蛋白。若植酸酶和的肽链组成不同，其差异体现在_。提纯的植酸酶需做
16、活性条件测定。右图为测定结果。图中的自变量可为_(答一种)；因变量可以通过测定_来表示。（5）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：图中基因组文库_（小于/等于/大于）cDNA文库。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。目的基因和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_。（6）已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低，但易感病，下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性形状分别由两对基因控制，并
17、独立遗传。采用上图育种过程，需从_代开始筛选，经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合体所占的比例是_。选留植株多代自交，经筛选可获得低植酸抗病性状稳定的品性。【解析】本题考查物质的元素组成、生物的种间关系、蛋白质、酶、基因工程、遗传定律的相关知识，涉及的知识点较多，综合性很强。（1）只有核糖中不含磷元素，ATP（磷酸基团）、核糖体（含RNA）、核膜（含磷脂）中均含有磷元素。（2）芦苇能抑制水华的发生，表明芦苇与水华的藻类关系是竞争。（3）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，而植酸酶可降解植酸，因此在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的营养成分的利用率。（4）
18、分析图可知，植酸酶需要经过两次离心，因此植酸酶属于分泌蛋白。若植酸酶和的肽链组成不同，其差异体现在氨基酸的种类、数量和排列顺序的不同。从图的可看出，自变量可为温度或pH，因变量可以通过测定单位时间内植酸的降解量或植酸降解量产物的生成量来表示。（5）分析获取植酸酶基因的流程图可知，图中基因组文库大于cDNA文库。B过程需要的酶应该是逆转录酶，因为A、C过程都能获得含目的基因的菌株，所以可以使用同一种探针进行筛选。目的基因和除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是耐高温。（6）根据上图育种过程，所需性状在F2代中才开始出现，所以
19、应从F2代开始筛选。从图中可以看出，低植酸抗病是双显性（在F2中占9/16），经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合体所占的比例是1/9。【答案】（1）BCD（2）竞争关系（3）营养成分（4）I 氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 温度（或PH） 单位时间内植酸的降解量（或植酸降解产物的生成量）（5）大于逆转录酶 可以DNA cDNA耐高温（6）F2 1/95、（2009福建高考）（10分）转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa等四种限制酶切割位点。请回答： （1）构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶 ，对 进行切割。（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织
20、细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有 ，作为标记基因。（3）香蕉组织细胞具有 ，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的 。【解析】本题考查基因工程的有关知识。（1）从图可看出，只有Pst、EcoR两种酶能保持抗病基因结构的完整性，所以构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶Pst、EcoR两种酶，对抗病基因的DNA和质粒进行切割。（2）卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因。（3）香
21、蕉组织细胞具有全能性，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的脱分化和再分化。【答案】（1）Pst、EcoR 含抗病基因的DNA 、质粒（2）抗卡那霉素基因（3）全能性 脱分化、再分化6、（2009重庆高考）（16分）小鼠基因敲除技术获得2007年诺贝尔奖，该技术采用基因工程、细胞工程、杂交等手段使小鼠体内的某一基因失去功能，以研究基因在生物个体发育和病理过程中的作用。例如现有基因型为BB的小鼠，要敲除基因B，可先用体外合成的突变基因b取代正常基因B，使BB细胞改变为Bb细胞，最终培育成为基因敲除小鼠。（1）基因敲除过程中外源
22、基因是否导入受体细胞，可利用重组质粒上的 检测。如果被敲除的是小鼠抑癌基因，则可能导致细胞内的 被激活，使小鼠细胞发生癌变。（2）通过基因敲除，得到一只AABb小鼠。假设棕毛基因A、白毛基因a、褐齿基因B和黄齿基因b均位于常染色体上，现要得到白毛黄齿新类型小鼠，用来与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是 ，杂交子代的基因型是 。让F1代中双杂合基因型的雌雄小鼠相互交配，子代中带有b基因个体的概率是 。不带B基因个体的概率是 。（3）在上述F1代中只考虑齿色这对性状，假设这对性状的遗传属X染色体伴性遗传，则表现黄齿个体的性别是 ，这一代中具有这种性别的个体基因是 。【解析】（1）作为质粒的一个条
23、件之一就是要具有标记基因，以检测外源基因是否导入受体细胞。癌变的产生就是原癌基因由抑制态变激活态。（2）根据题意AABb基因敲除小鼠的表现型是棕毛褐齿，现要得到白毛黄齿新类型小鼠（aabb），应选取用与AABb小鼠杂交的纯合亲本的基因型是，用图解表示：亲本：AABbX子代：aabb则此亲本必含有a基因，而又是纯合的基因型只能为aabb或aaBB，而aabb是要培育的新品种不可能有，所以只用选用基因型为aaBB的亲本，亲本：AABbXaaBB子一代：1/2AaBb 1/2 AaBBF1代中双杂合基因型AaBb的雌雄小鼠相互交配即自交,由于是常染色体遗传,即Bb自交后代的基因型及比例为:1/4BB
24、、2/4Bb、1/4bb，带有b基因个体的概率是3/4，不带B基因个体的概率是1/4。（只考虑B和b这一对基因的计算，用基因分离定律）也可两对同时计算用自由组合定律，AaBb自交得1/4AAX1/4BB、1/4AAX2/4Bb、1/4AAX/4bb、2/4AaX1/4BB、2/4AaX2/4Bb、24AaX/4bb、1/4aaX1/4BB、1/4aaX2/4Bb、1/4aaX/4bb、可得带有b基因个体的概率是12/16，不带B基因个体的概率是4/16。（3）假设齿色性状的遗传属X染色体伴性遗传，则亲本都为褐齿，基因型为XBXb和XY，则F1代的基因型为XBXb、XX、XB、XbY，其中XbY
25、为黄齿是雄性个体，雄性个体基因还有XB。此题考查学生对两大遗传定律的理解与掌握情况及基因工程的有关知识。【答案】（1）标记基因；原癌基因（2）aaBB；AaBb；12/16（3/4）；4/16（1/4）（3）雄性（）；XBY、XbY【考点模拟演练】一、选择题1、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。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了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。以下与此有关的叙述中，正确的是()A所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因B可将白蛋白基因导入牛的
26、卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛C人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因D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【解析】“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质。动物细胞的全能性较难实现，用牛的卵细胞不能培养形成转基因牛。转基因牛的细胞中都含有人白蛋白基因，人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。【答案】D2、(2011宣武模拟)以下有关蛋白质工程的叙述，不正确的是()A蛋白质工程发展的基础是基因工程B蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发
27、最终找到脱氧核苷酸序列的过程CT4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现D蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质【解析】蛋白质工程既能改造现有的蛋白质，也能制造新的蛋白质。【答案】D3、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是()将毒素蛋白注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵ABC D【解析】基因工程一般要经历四个步骤：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入
28、受体细胞及目的基因的检测和表达。所以在导入目的基因前，首先要获得目的基因即本题中的编码毒素蛋白的DNA序列，然后要将目的基因与运载体结合即与细菌质粒重组。完成上述两步以后才将目的基因导入受体细胞即棉的体细胞或受精卵，目的基因导入受体细胞后，可随受体细胞的繁殖而复制，所以上述、操作是正确的。【答案】C4、研究人员想将生长激素基因通过质粒导入大肠杆菌细胞内，以表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因；A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中。大肠杆菌不带有任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基的抗生素首先应该()A仅有链霉素B仅有氨苄青霉素C同时含链霉素和氨苄
29、青霉素D无链霉素和氨苄青霉素【解析】筛选“工程菌”应用选择性培养基。因混合细胞中同时存在没有导入重组质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌两种细胞，要筛选出导入了重组质粒的大肠杆菌就需在培养基中加入与质粒中标记基因所对应的抗生素。【答案】C5、(2011安庆模拟)有关基因工程的成果及应用的说法正确的是()A用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物C任何一种假单孢杆菌都能分解4种石油成分，所以假单孢杆菌是“超级菌”D基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具抗逆性的农作物【解析】用基因工程方法培育的抗虫植物只是杀死害虫，
30、对病毒无效；基因工程在畜牧业上的应用不仅是培养体型巨大、品质优良的动物，更重要的是利用某些特定外源基因在哺乳动物体内表达，从这些动物的乳腺细胞中获得人类需要的各类物质；每种假单孢杆菌只能分解石油中的一种成分，“超级菌”是用基因工程方法将能分解三种烃类的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌体内，创造出的能同时分解四种烃类的细菌。【答案】D6、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
31、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】B7、(2011南昌调研)对人类糖尿病的基因治疗研究，大致分为以下步骤：提取目的基因将目的基因与质粒结合为重组质粒将重组质粒导入大肠杆菌重组质粒在菌体内增殖分离重组质粒，提取目的基因将目的基因与某种病毒结合为重组DNA将重组DNA导入人体有基因缺陷的细胞目的基因的检测和表达对上述步骤的有关叙述，正确的是()A过程可以用“鸟枪法”提取B过程是为了修饰基因C过程和在细胞内进行D两次使用运载体导入受体细胞的目的不同【答案】D8、随着转基因工程的发展，动物乳腺生物发生器和膀胱生物发生器都取得了一定的进展，可
32、在含有目的基因的哺乳动物的乳汁或尿液中获得所需产品。下列有关二者的叙述错误的是()A培育这两种转基因生物的方法基本相同B培育二者所用的目的基因的受体细胞都是受精卵C培育前者所用的目的基因的受体细胞是乳腺细胞，培育后者所用的目的基因的受体细胞是膀胱细胞D二者的体细胞中都含有目的基因，但前者在乳腺细胞中表达，后者在膀胱上皮细胞中表达【答案】C9、蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是()A基因工程原则上能生产任何蛋白质B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C蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现D蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基因工程【解析】蛋白质工程通过基因修
33、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，以满足人类生产和生活的需求，是延伸出来的第二代基因工程。【答案】B10、下列有关蛋白质工程的说法正确的是( )A.蛋白质工程无需构建基因表达载体B.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质C.蛋白质工程需要限制酶和DNA连接酶D.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的【解析】蛋白质工程改造蛋白质是通过改造基因来实现的。改造后的基因，需要构建基因表达载体，然后导入细胞中控制合成相应的蛋白质，因此需要限制酶和DNA连接酶等工具酶。改造后的蛋白质是自然界中没有的，不是天然蛋白质。【答案】C11、(2011南京模拟)下列关于基因工程
34、成果的概述，不正确的是()A在医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病B在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物C在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物D在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化【答案】A12、下列关于基因工程应用的叙述，正确的是()A基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C一种基因探针能检测水体中的各种病毒D利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中【解析】基因治疗是把正常基因导入有基因缺陷的细胞中；基因诊断是让正常人的DNA与病人基因组中分离出的DNA进行杂交来诊断疾病；一种基因探针只能检测
35、水体中的一种病毒；利用基因工程生产乙肝疫苗时的目的基因是乙肝病毒的核酸。【答案】B13、下列关于基因工程应用的叙述，正确的是( )A.我国的转基因抗虫棉转入的抗虫基因是Bt毒蛋白基因B.利用乳腺生物反应器能够获得一些重要医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因转入了动物的乳腺细胞中C.由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用D.为培育成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【解析】转基因抗虫棉转入的抗虫基因是Bt毒蛋白基因；利用乳腺生物反应器能够获得人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因转入了动物的受精卵细胞中，且在乳腺细胞中表达产生了人的血清白蛋白
36、；大肠杆菌细胞中缺少内质网、高尔基体等细胞器，获得人的干扰素后要经过进一步的修饰才具有生物活性；为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时可以受精卵为受体细胞，也可以是体细胞。【答案】A14、(2011烟台模拟)科学家将-干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了-干扰素的抗病毒活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为( ) A.蛋白质工程B.基因工程C.基因突变D.细胞工程【解析】题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的-干扰素也不是天然-干扰素，而是经过改造的，是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
37、工程。【答案】A15、(2011长沙模拟)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.当得到可以在-70条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的【解析】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；蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来
38、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，这样产生的改变才能遗传下去；蛋白质不是遗传物质，不可能自我复制；由于基因工程和蛋白质工程都是对基因进行操作，因此，基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的。【答案】C二、非选择题16、土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌，它带有一个大的质粒叫Ti质粒，它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，只有TDNA片段才能转入植物细胞的基因组。结构右图及转化过程如下图所示，回答相关问题：(1)从细胞结构的特点与复杂程度看，土壤农杆菌属于_细胞，其质粒是能够自主_的环状DNA分子。(2)为了使某种植物具有抗旱性状而又不
39、引起植物产生冠瘿瘤，需对Ti质粒进行修饰，即去除瘤基因，将抗旱基因转移至_，然后在一定条件下将外植体在含_的稀释培养基上培养，此时修饰的TDNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。(3)将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选，发生转化的外植体开始增殖，形成愈伤组织，其特点是_，通过产生不定芽和体细胞胚再长出整个植物。(4)基因转化是否成功应对转基因植物进行鉴定，可以直接在_水平对转基因植物与非转基因植物进行比较；为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的_。【解析】(1)土壤农杆菌属于原核细胞，其质粒能够自主复制。(2)目的基因要插入TDNA上，外植体与含目的基因的土
40、壤农杆菌混合培养，修饰的TDNA转入植物细胞并整合到植物基因组中。(3)愈伤组织是高度液泡化的、没有分化的活的薄壁细胞团。(4)对转基因植物进行鉴定，转基因植物与非转基因植物进行比较，是在个体水平(表现型)。导入目的基因的转基因植物是杂合子，为获得纯合的转基因植株，还需要对转基因植株进行严格的自交。【答案】(1)原核复制(2)TDNA土壤农杆菌(3)相对没有分化的活的薄壁细胞团(4)个体水平(表现型)自交17、胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生
41、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)通过DNA合成形成的新基因应与 结合后转移到 中才能得到准确表达。(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有 、 和发酵工程。(4)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？ 。(5)下列关于蛋白质工程的说法，错误的是 ( )A.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，定向改变分子的结构C.蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子D.蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二
42、代基因工程【解析】(1)蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，因此，图中构建新的胰岛素模型的依据是胰岛素的预期功能。(2)合成的目的基因应与载体构建基因表达载体后导入受体细胞中才能得以表达。(3)利用蛋白质工程生产自然界原本不存在的蛋白质，需对原有的胰岛素进行改造，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，人工合成新的胰岛素基因，形成目的基因，改造好的目的基因需通过基因工程来生产基因产物，并且在生产过程中要借助工程菌，所以还需要进行发酵，因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。(4)由新的蛋白质模型到构建新的基因，其基本设计思路是根据新的蛋白质中氨基酸的序列，推测出基因中的脱氧核苷酸序列。然后用DNA合成仪直接合成出新的基因。(5)由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造基因来完成，而不是直接对蛋白质分子进行操作。【答案】(1)蛋白质的预期功能(2)载体 大肠杆菌等受体细胞(3)蛋白质工程 基因工程(4)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合成仪来合成出新的胰岛素基因(5)B客服唯一联系qq 1119139686 欢迎跟我们联系