专题16 基因工程和蛋白质工程-学易金卷：2023年高考生物一模试题分项汇编（广东专用）

专题16 基因工程和蛋白质工程 1、 选择题 1.（2023·广州市一模）为使玉米获得抗除草剂性状，科研人员进行了相关操作(如图所示)。含有内含子的报告基因不能在原核生物中正确表达，其正确表达产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌，会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列叙述错误的是 A．T-DNA可将基因G转移并整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上 B．利用物质K和抗生素进行筛选1，可获得农杆菌的蓝色菌落 C．利用物质K和除草剂进行筛选2，更易于获得抗除草剂的转基因植株 D．愈伤组织重新分化为芽、根等器官的过程中，需要添加植物激素 2.（2023·汕头一模）基因编辑技术CRISPR/Cas9系统包括两个组分：一个是人工合成的短链RNA（sgRNA）和一个来自细菌的核酸酶Cas9。sgRNA与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合，然后Cas9切割该DNA序列，使DNA双链断裂，此时向细胞中加入大量可用于修复的模板DNA，细胞就会以这些片段为模板合成DNA，从而使特定的碱基序列被引入基因组中、下列说法错误的是（   ） A．Cas9决定了基因编辑的位点和基因编辑的效率 B．基因编辑技术可以破坏某个基因使其失去功能 C．基因突变是不定向的而基因编辑能定向改变基因 D．Cas9类似限制酶能够使双链DNA中的磷酸二酯键断裂 3.（2023·梅州一模）为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，具体流程如下图。相关说法不正确的是（    ） A．p1301载体上应含有增强Bapt基因表达的序列 B．超表达载体中应含有潮霉素抗性基因作为标记基因 C．可使用Bapt基因制成的探针检测过程⑤是否成功 D．工厂化生产紫杉醇需将改造后的红豆杉细胞培养至愈伤组织 2、 非选择题 1.（2023·广东省一模）近年来，我国在创新药和高端医疗器械等方面取得长足发展，但仍落后于欧美等发达国家10～20年。重组人干扰素α-1b是我国批准生产的第一个基因工程药物。下图为其生产原理示意图。 回答下列问题： (1)淋巴细胞能提取到干扰素mRNA，而肝脏细胞或肌肉细胞不能，造成这些细胞在形态、结构和功能上存在差异的根本原因是_________。 (2)PCR过程每次循环分为3步，其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为__________得到的产物一般通过___________的方法来鉴定。 (3)在构建重组质粒过程中，需用到的工具酶有_________。要将成功转入干扰素基因的工程菌筛选出来，所用的方法是_________。为保证工程菌不受其他杂菌的影响，培养前需用__________方法对培养基进行严格的灭菌。 (4)干扰素在体外保存相当困难。但如果将干扰素分子的一个半胱氨酸替换为丝氨酸，则这种改造的干扰素可在-70℃条件下保存半年，这属于__________工程应用的领域。 2.（2023·广东省一模）β-丙氨酸作为重要的中间体，广泛应用于医药、食品、化工等领域。L-天冬氨酸-α-脱羧酶(PanD)能够催化β-丙氨酸的生成，但天然PanD活力(酶活力是指酶催化一定化学反应的能力)较低且易失活。研究人员运用蛋白质工程对酶基因进行分子改造，在未知PanD三维结构和功能关系的情况下，通过易错PCR技术引入随机突变，再进行定向筛选，最终获得活力和稳定性均较高的PanD。回答下列问题。 (1)易错PCR与普通PCR相似，每次循环也包括了_______三步，但可通过改变PCR反应条件来提高碱基错配的几率。在PCR反应体系中，Mg2+可以提高已发生错配区域的稳定性，Mn2+可以降低DNA聚合酶对底物的专一性。因此，与普通PCR相比，易错PCR的反应体系中应适当_______(填“提高”或“降低”)Mg2+浓度、_______(填“提高”或“降低”)Mn2+浓度。通过多轮的易错PCR及筛选，可以获取所需的PanD基因。 (2)研究人员对比改造前后的两种PanD，发现改造后的PanD的第305位氨基酸由赖氨酸突变为丝氨酸，推测突变后酶活力升高的原因是_______。 (3)为将能表达高活力PanD的大肠杆菌应用于工业发酵生产β-丙氨酸，研究人员还探究了发酵的最佳反应条件，研究中发现了随着底物浓度升高，β-丙氨酸产量下降的现象，推测其原因可能是_______。因此在工业生产中，要采用_______(填“一次足量添加”或“多次分批补料”)的投料策略。 3.（2023·深圳一模）表面展示技术是通过重组DNA技术，将外源蛋白与细胞表面的蛋白质组装成融合蛋白，从而可展示在细胞表面。回答下列问题。 (1)若要将芽孢表面蛋白基因cotB与外源的绿色荧光蛋白基因gfp构建