沪科版 (2019)选修3一、根据基因工程原理射界和改造蛋白质课时作业

这是一份沪科版 (2019)选修3一、根据基因工程原理射界和改造蛋白质课时作业，共14页。试卷主要包含了基因工程和蛋白质工程的区别是等内容，欢迎下载使用。

1．PCR技术是一种DNA的扩增技术。在一定条件下，加入模板DNA．DNA聚合酶．dATP．dCTP．dGTP．dTTP可以实现DNA的扩增。下列说法正确的是（ ）
A．dCTP水解脱去两个磷酸基后是组成RNA的基本单位之一
B．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键
C．PCR过程中只需要两个引物分子
D．PCR扩增反应体系中的缓冲液相当于细胞中的细胞质基质
2．下列关于利用PCR技术扩增目的基因的叙述，正确的是（ ）
A．PCR技术利用DNA双链复制的原理，使核糖核苷酸序列呈指数方式增加
B．扩增目的基因前，需要设计可与目的基因的碱基序列互补的两种双链引物
C．基因的扩增依赖于模板．热稳定性的DNA聚合酶和原料等物质
D．加热至90~95℃的目的是使基因的磷酸二酯键断裂
3．利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素，下列相关叙述正确的是（ ）
A．选用大肠杆菌作为受体细胞因其繁殖快．易培养．产量高
B．限制酶主要用于目的基因的提取和将目的基因导入受体细胞
C．人和大肠杆菌合成胰岛素时，转录和翻译的场所相同
D．大肠杆菌中没有胰岛素产生表明重组质粒未导入受体菌
4．2019年12月以来，新型冠状病毒导致的肺炎在世界范围爆发。人感染了冠状病毒后常见体征有呼吸道症状．发热．咳嗽．气促和呼吸困难等。在较严重病例中，感染可导致肺炎．严重急性呼吸综合征．肾衰竭，甚至死亡。目前对于新型冠状病毒所致疾病没有特效治疗方法。经科学工作者研究，发现了数种快速检验新冠肺炎病原体的方法，以正确诊断是否感染病毒。下列与新型冠状病毒的研究．诊断有关的说法中错误的是（ ）
A．镜检法：在光学显微镜下直接观察病人的痰液或血液，以发现病原体
B．PCR技术：体外基因复制技术，可在几十分钟内把病原体的基因扩增到数百万倍
C．抗原-抗体法：用特殊制备的病原体蛋白质与病人血清中的相关抗体特异性结合，确认病人是否感染过病原体
D．基因探针技术：用放射性同位素．荧光因子等标记的核酸分子做探针，利用核酸分子杂交原理来检测病原体
5．科学家利用相关技术将β-干扰素第17位的半胱氨酸变成丝氨酸，结果大大提高了β-干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。下列相关叙述中，正确的是（ ）
A．该技术的操作对象是β-干扰素分子
B．改造后的β-干扰素可以口服
C．该技术属于蛋白质工程，与基因工程无关
D．改造后的β-干扰素是自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
6．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
7．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性核酸内切酶和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
8．下面关于多聚酶链式反应(PCR)的叙述正确的是
A．PCR过程中只需要两个引物分子
B．PCR的循环过程分为变性．复性和延伸三步
C．PCR扩增仪需保持在37°C以维持Taq酶最佳活性
D．PCR过程中边解旋边复制
9．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最终找到脱氧核苷酸序列的过程
C．蛋白质工程的操作对象是基因
D．蛋白质工程需要通过mRNA反转录获取目的基因
10．某研究小组为了研制预防H7N9禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是（ ）
A．步骤①所代表的过程是反转录
B．步骤②需使用限制酶和DNA连接酶
C．步骤③可用显微注射法将表达载体导入受体细胞
D．检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原－抗体特异性反应实验
11．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．蛋白质工程是基因工程的基础
12．下列关于蛋白质工程和基因工程的叙述，错误的是（ ）
A．蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系
B．蛋白质工程是第二代基因工程，其基本途径是中心法则的逆向流程
C．基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
D．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
13．科研小组将某细胞中的一种转运蛋白X的第158位的丝氨酸变成亮氨酸，第240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质不仅保留了转运功能，还具有催化活性。下列说法正确的是
A．应直接对转运蛋白质X的氨基酸序列进行改造
B．该过程能定向地改造蛋白质的结构
C．经改造后的蛋白质不需要再进行功能鉴定
D．经改造后的基因在表达过程中不遵循中心法则
14．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存在的蛋白质，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（性状水平）
D．基因工程完全不同于蛋白质工程
15．科学家为提高玉米中赖氨酸含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变为异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬氨酸变为异亮氨酸。为此，操作正确的是
A．直接改造上述两种蛋白质的空间结构
B．对指导上述两种酶蛋白合成的mRNA进行改造
C．利用诱变育种技术促使上述两种酶蛋白的基因突变
D．利用基因工程技术，对控制上述两种酶蛋白的基因进行改造
16．目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白．黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是（ ）
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列
③蓝色荧光蛋白基因的合成
④表达出蓝色荧光蛋白
A．①②③④B．②①③④C．②③①④D．④②①③
17．人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓，然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血，其原因在于t-PA与血纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实，通过某技术，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白，进而显著降低出血副作用。下列相关叙述中错误的是（ ）
A．该技术的关键工作是了解t-PA蛋白质分子结构
B．该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心法则
C．该技术是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的
D．该技术构建出了一种自然界中原先不存在的全新的基因
18．科学家将胰岛素的第28和29位的氨基酸调换顺序，成功获得了速效胰岛素，生产速效胰岛素时需要定向改造的对象是
A．胰岛素B．胰岛素mRNA
C．胰岛素基因D．胰岛B细胞
参考答案与试题解析
1．【答案】B
【解析】
试题分析：
PCR技术：
2．【答案】C
【解析】
试题分析：
PCR技术：①概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，所利用的原理为DNA分子的复制，因此PCR技术一般用于基因扩增；②原理：DNA复制；③条件：模板DNA．四种脱氧核苷酸．一对引物．热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；④方式：以指数的方式扩增，即约2n；⑤过程：高温变性．低温复性．中温延伸。
解答：
A．PCR技术利用DNA双链复制的原理，构成DNA的基本单位为脱氧核苷酸，A错误；
B．在扩增目的基因前，需要设计可与目的基因的碱基序列互补的两种单链引物，在复性时引物分别与目的基因的两条链结合形成双链，便于Taq酶的结合进行延伸，B错误；
C．从整个PCR过程：高温变性．低温复性．中温延伸，可以确定，在扩增过程中需依赖于目的基因的模板．Taq酶和相应原料（脱氧核苷酸）等物质，C正确；
D．加热至90~95℃的目的是使基因的两条链断开，因此高温破坏的是两条链间的氢键，D错误。
故选C。
3．【答案】A
【解析】
试题分析：
大肠杆菌是原核生物，原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核（没有核膜．核仁和染色体）；原核细胞只有核糖体一种细胞器；原核细胞中，转录和翻译在相同时空中进行，而真核生物的转录和翻译过程在不同时间和空间进行。
解答：
A．选用大肠杆菌作为受体细胞是因为其具有繁殖快．易培养．产量高，A正确；
B．将目的基因导入受体细胞，不需要限制酶，B错误；
C．人的胰岛素基因在细胞核中，因此转录发生在细胞核中，而翻译发生在细胞质中的核糖体上，C错误；
D．通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生只能确定目的基因没有翻译成蛋白质，不能判断重组质粒未导入受体菌，D错误。
故选A。
4．【答案】A
【解析】
试题分析：
5．【答案】D
【解析】
试题分析：
将半胱氨酸变成丝氨酸从而改变β-干扰素的活性，属于蛋白质工程的手段。
蛋白质工程：以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过化学．物理和分子生物学的手段进行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，以满足人类对生产和生活的需求。
解答：
A．蛋白质工程的操作对象依然是基因，A错误；
B．改造后的干扰素口服会被水解，B错误；
C．蛋白质工程为基因工程的延伸，C错误；
D．改造后的干扰素是新型的蛋白质分子，D正确。
故选D。
6．【答案】C
【解析】
试题分析：
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。
解答：
A．基因工程和蛋白质工程都需对基因进行操作，A错误；
B．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；
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，C正确；
D．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。
故选C。
7．【答案】C
【解析】
试题分析：
蛋白质工程就是通过对蛋白质化学．蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统，这个生物系统可以是转基因微生物．转基因植物．转基因动物，甚至可以是细胞系统。
解答：
A.据分析可知，蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，A错误；
B. 蛋白质工程通过基因的修饰或基因的合成，对现有的基因进行改造或制造一种新的蛋白质，改造后的蛋白质有的不再是天然的蛋白质，B错误；
C. 蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，C正确；
D. 蛋白质工程是通过基因的修饰或基因的合成，对现有的基因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的需求。D错误；
答案选C.
8．【答案】B
【解析】
A．PCR过程中需要两种引物，引物的数目需要根据扩增的次数确定，A错误；
B．PCR的循环过程分为高温变性（DNA双链打开）．复性（模板链与引物结合）和延伸（合成子链）三步，B正确；
C．PCR扩增仪温度会达到90-95℃，C错误；
D．PCR过程中，在变性阶段打开双链，延伸阶段合成子链，故先解旋再复制，D错误。
故选B。
9．【答案】D
【解析】
试题分析：
10．【答案】C
【解析】
试题分析：
据图分析可知，①是逆转录过程，②是基因表达载体构建过程，③是转化过程，④目的基因在受体细胞中表达过程。
解答：
A．步骤①是以RNA为模板生成DNA的过程叫反转录，A正确；
B．步骤②是基因表达载体构建，需使用同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，同时需要DNA连接酶连接它们形成重组质粒，B正确；
C．步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于感受态，C错误；
D．患禽流感康复的鸡的血清中含有相应的抗体，可以与Q蛋白发生抗原-抗体特异性结合反应，以此可以检测Q蛋白的免疫反应特性，D正确。
故选C。
11．【答案】B
【解析】
试题分析：
蛋白质工程和基因工程的区别：
解答：
A．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；
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，B正确；
C．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；
D．基因工程是蛋白质工程的基础，D错误。
故选B。
12．【答案】D
【解析】
试题分析：
蛋白质工程和基因工程的区别：
解答：
A．蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系，再通过对基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，A正确；
B．蛋白质工程是第二代基因工程，其基本途径是中心法则的逆向流程，从预期的蛋白质的功能出发，推出对应的氨基酸序列，进而推出对应的DNA序列，B正确。
C．基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，目的基因来自其他生物，但自然界存在，C正确；
D．基因工程和蛋白质工程都是在分子水平上进行的操作，D错误。
故选D。
13．【答案】B
【解析】
A．根据以上分析已知，该科研小组采用技术的应该是蛋白质工程，而蛋白质工程直接作用的对象是基因，即应直接对控制转运蛋白质X合成的基因进行改造，A错误；
B．蛋白质工程属于第二代基因工程，能定向地改造蛋白质的结构，B正确；
C．经改造后的蛋白质需要再进行功能鉴定，C错误；
D．经改造后的基因的化学本质不变，在表达过程中仍然遵循中心法则，D错误。
故选B。
14．【答案】B
【解析】
试题分析：基因工程和蛋白质工程都对基因进行分子水平的操作，故A错误；基因工程合成的是天然存在的蛋白质，而蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质，故B正确；基因工程和蛋白质工程都是分子水平的操作，故C错误；蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，又称为第二代基因工程，故D错误。
15．【答案】D
【解析】
试题分析：
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，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
详解：
A．蛋白质的功能与其高级结构密切相关，而蛋白质的高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，且即使改造成功也不能遗传，A错误；
B．直接改造相应的mRNA，不一定能够表达产生所需要的蛋白质，且即使成功也不能遗传，B错误；
C．由于基因突变具有不定向性和低频性，所以使用诱变育种的方法不易获得符合要求的基因，C错误；
D．基因工程可定向改造生物的遗传性状，所以可利用基因工程技术，对控制上述两种酶蛋白的基因进行改造，D正确。
故选D。
16．【答案】B
【解析】
试题分析：
蛋白质工程的基本途径是：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→相应基因的修饰改造或人工合成→相应的表达。
解答：
蛋白质工程的基本途径是：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→相应基因的修饰改造或人工合成→相应的表达。因此，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计→①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列→③蓝色荧光蛋白基因的合成→④表达出蓝色荧光蛋白。即B正确。
故选B。
17．【答案】C
【解析】
试题分析：
18．【答案】C
【解析】
采用蛋白质工程技术将胰岛素的第28和29个氨基酸调换顺序后可获得速效胰岛素，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，因此要生产速效胰岛素，需要对胰岛素基因进行定向改造。
故选C。
目
蛋白质工程
基因工程
区别
原理
中心法则的逆推
基因重组
过程
预期蛋白质供能→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→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蛋白质
定向改造生物的遗传特性，一伙的人类所需的生物类型或生物产品（基因的异体表达）
结果
生产自然界没有的蛋白质
生产自然界已有的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现
目
蛋白质工程
基因工程
区别
原理
中心法则的逆推
基因重组
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→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（基因的异体表达）
结果
生产自然界没有的蛋白质
生产自然界已有的蛋白质
联系
蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现