1、PAGE11基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程的崛起題組一基因工程應(yīng)用1采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫雅嘤隽宿D(zhuǎn)基因羊，但是人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述，正確的是（多選）（）A人體細(xì)胞中的基因與山羊細(xì)胞中的基因所用的密碼子是相同的分子導(dǎo)入羊的受精卵C在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中D人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板催化合成mRNA2蘇云金桿菌（Bt）能產(chǎn)生具有殺蟲能力的毒素蛋白。下圖是轉(zhuǎn)Bt毒素蛋白基因植物的培育過程示意圖（amH完全酶切后，反應(yīng)管中有_種DNA片段。（2）圖中表示Hind與Bam

2、H酶切、DNA連接酶連接的過程，此過程可獲得_種重組質(zhì)粒；如果換用Bst與BamH酶切，目的基因與質(zhì)粒連接后可獲得_種重組質(zhì)粒。（3）目的基因插入質(zhì)粒后，不能影響質(zhì)粒的_。（4）圖中的Ti質(zhì)粒調(diào)控合成的vir蛋白，可以協(xié)助帶有目的基因的T-DNA導(dǎo)入植物細(xì)胞，并防止植物細(xì)胞中_對T-DNA的降解。（5）已知轉(zhuǎn)基因植物中毒素蛋白只結(jié)合某些昆蟲腸上皮細(xì)胞表面的特異受體，使細(xì)胞膜穿孔，腸細(xì)胞裂解，昆蟲死亡。而該毒素蛋白對人類的風(fēng)險相對較小，原因是人類腸上皮細(xì)胞_。（6）生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因作物與非轉(zhuǎn)基因作物混合播種，其目的是降低害蟲種群中的_基因頻率的增長速率。3（2022上海綜合能力測試）運(yùn)用轉(zhuǎn)基

3、因技術(shù)培養(yǎng)的單細(xì)胞“工程硅藻”，可把光合作用合成的有機(jī)物以脂質(zhì)形式儲存起來?？茖W(xué)家計劃在海水中大量培養(yǎng)“工程硅藻”，捕撈后從中提煉“生物柴油”。與礦物柴油相比，使用這種“生物柴油”的優(yōu)點是（）可再生不顯著增加碳排放不排放含硫廢氣不會對生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響ABCD題組二蛋白質(zhì)工程4以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是（）A蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)B蛋白質(zhì)工程就是酶工程的延伸C蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造D蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì)5（2022鎮(zhèn)江質(zhì)檢）科學(xué)家將干擾素基因進(jìn)行定點突變導(dǎo)入大腸桿菌表達(dá)，使干擾素第十七位的半胱氨酸，改變成絲氨酸，結(jié)果大大提高了干擾素的抗病毒活性，并且提高了

4、儲存穩(wěn)定性。該生物技術(shù)為（）A蛋白質(zhì)工程B基因工程C基因突變D細(xì)胞工程6下列關(guān)于基因工程及其應(yīng)用的敘述正確的是（）A若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻，可先將目的基因?qū)氪竽c桿菌中，再轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞B用氨基酸序列推測合成的目的基因與原基因的編碼區(qū)中的外顯子一致探針能檢測飲用水中重金屬物質(zhì)的含量D作為運(yùn)載體要有多種限制酶的切點，但對一種限制酶而言，最好只有一個切點7（2022南師大附中學(xué)情分析）蛋白質(zhì)工程中，直接需要進(jìn)行操作的對象是（）A氨基酸結(jié)構(gòu)B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)C肽鏈結(jié)構(gòu)D基因結(jié)構(gòu)分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)表達(dá)成功。請據(jù)圖回答問題：（1）圖中DNA是以_為模板，_形成單鏈DNA，在酶的作用下合成雙鏈DNA

5、，從而獲得了所需要的基因。（2）圖中代表的是_，在它的作用下將質(zhì)粒（_DNA）切出_末端。（3）圖中表示將_。表示_DNA隨大腸桿菌的繁殖而進(jìn)行_。（4）采用蛋白質(zhì)工程可以對胰島素進(jìn)行改造，使之起效時間縮短，保證餐后血糖高峰和血液中胰島素高峰一致。如果你是科研工作者，請寫出研制速效胰島素的思路。（5）下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程說法不正確的是（）A蛋白質(zhì)工程能將人抗體某些區(qū)段替代鼠單克隆抗體的區(qū)段，降低鼠單克隆抗體免疫原性B蛋白質(zhì)工程可對酶的催化活性、底物專一性、抗氧化性、熱變性、堿變性等加以改變C理論上通過對關(guān)鍵氨基酸的置換與增刪是進(jìn)行蛋白質(zhì)工程的唯一方法D蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理論研究

6、的需要9胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射入人體后，會堆積在皮下，要經(jīng)過較長時間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，因此治療效果受到影響。下圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計的速效胰島素的生產(chǎn)過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題。（1）構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是。（2）圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么？（3）新的胰島素基因與運(yùn)載體（質(zhì)粒）結(jié)合過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。已知限制性內(nèi)切酶的識別序列和切點是GGATCC。請畫出質(zhì)粒被限制性內(nèi)切酶切割后所形成的黏性末端。DNA連接酶對所連接的DNA兩端堿基序列是否有專一性要求。（

7、4）若將含有新的胰島素基因的表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞中，最常用的有效做法是。（5）若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有、和發(fā)酵工程。參考答案（基因工程的一個重要理論依據(jù)是不同的生物共用一套遺傳密碼，所以相同的基因在不同生物體內(nèi)表達(dá)產(chǎn)生相同的蛋白質(zhì)；將目的基因?qū)氲絼游锛?xì)胞中，常用顯微注射法；目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞后，與受體細(xì)胞的基因組融合，隨受體細(xì)胞（導(dǎo)入目的基因的受精卵）的分裂而復(fù)制傳遞，因此乳腺細(xì)胞和其他體細(xì)胞含有相同的基因，都含有人的凝血因子基因；DNA連接酶用于連接DNA的磷酸二酯鍵，與轉(zhuǎn)錄無關(guān)，轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶。）2（1）4（2）21（3）復(fù)制（4）DNA水解酶（5）表

8、面無相應(yīng)的特異性受體（6）抗性【解析】（1）BamH在中有2個切點，Hind在中有1個切點，故可切出4種DNA片段。（2）據(jù)題圖Hind、BamH酶切后得到兩種外源DNA片段，則用DNA連接酶連接后可獲得2種重組質(zhì)粒。同理，用Bst與BamH酶切后，得到一種外源DNA片段，則用DNA連接酶連接后，可獲得1種重組質(zhì)粒。（3）質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞必須能正常復(fù)制才能為目的基因的擴(kuò)增提供必要的條件。（4）因為植物細(xì)胞中有能降解TDNA的酶（DNA水解酶）。（5）不同生物的基因不同，表達(dá)產(chǎn)物的蛋白質(zhì)也不同。從而造成人類腸上皮細(xì)胞表面無相應(yīng)毒素蛋白的受體。（6）轉(zhuǎn)基因與非轉(zhuǎn)基因作物混種，可降低抗性作物對害蟲的

9、選擇性，使害蟲種群中的抗性基因頻率增長速率減慢。（蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)，又稱為第二代基因工程。蛋白質(zhì)工程不僅能生產(chǎn)天然蛋白質(zhì)，還可以定向改造控制蛋白質(zhì)合成的相應(yīng)基因中的脫氧核苷酸序列或人工合成所需要的自然界原本不存在的基因片段，從而合成自然界中原本不存在的蛋白質(zhì)。）（基因工程是通過對基因的操作，將符合人們需要的目的基因?qū)脒m宜的生物體，使其高效表達(dá)，從中提取所需的基因控制合成的蛋白質(zhì)，或表現(xiàn)某種性狀，蛋白質(zhì)產(chǎn)品仍然為天然存在蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程卻是對控制蛋白質(zhì)合成的基因進(jìn)行改造，從而實現(xiàn)對其編碼的蛋白質(zhì)的改變，所得到的已不是天然的蛋白質(zhì)。題目中的操作中涉及的基因顯然不再是原來的基因，其合

10、成的干擾素也不是天然干擾素，而是經(jīng)過改造的，是具人類所需優(yōu)點的蛋白質(zhì)，因而整個過程利用的生物技術(shù)為蛋白質(zhì)工程。）（轉(zhuǎn)基因植物的培育中轉(zhuǎn)入外源基因常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法等；由于每種氨基酸可由不同的密碼子決定，因此，用氨基酸序列推測合成的目的基因與原基因的編碼區(qū)中的外顯子不一定相同；DNA探針能檢測飲用水中的病毒，由于作用原理是DNA分子雜交，因此對重金屬無效；運(yùn)載體有多種限制酶切點以便與外源基因結(jié)合，一種限制酶只有一個切點，才能確保結(jié)合的精確。）（蛋白質(zhì)工程是通過基因定點誘變或重組DNA技術(shù)改造基因，以定向改造天然蛋白質(zhì)或創(chuàng)造新蛋白質(zhì)的過程。）8（1）原胰島素mRNA逆轉(zhuǎn)錄（2）特定的限制性核酸內(nèi)切酶環(huán)狀黏性（3）目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞重組擴(kuò)增（4）確定蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)應(yīng)有的氨基酸序列應(yīng)有的堿基排列（5）C9（1）蛋白質(zhì)的預(yù)期功能（2）根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列，推測出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來合成新的胰島素基因。（3）（4）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（5）蛋白質(zhì)工程基因工程【解析】（1）構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預(yù)期功能。（2）