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课时跟踪练(48) 基因工程的应用和蛋白质工程
一、选择题
1.(2023·山东潍坊模拟)我国科学家在进行抗虫棉的培育过程中独创了“花粉管通道法”,该方法有多种操作方式。下图表示花粉管通道法介导植物基因转移。下列相关说法正确的是( )
A.花粉管通道法无须等到雌蕊成熟
B.花粉管通道法后续需要植物组织培养
C.花粉管通道法可用于玉米等单子叶植物的转基因培育
D.外源DNA不需要构建基因表达载体,就能借助花粉管通道进入受体细胞并表达
C 解析:授粉过程需要在雌蕊成熟后,因此,花粉管通道法应该在雌蕊成熟时才能进行,A错误;采用花粉管通道法将外源DNA导入受精卵,可以直接实现转基因植物的自然生成,无需组织培养,B错误;玉米等单子叶植物的转基因培育可使用花粉管通道法,C正确;要让目的基因进入受体细胞后能稳定存在并得到复制和表达,不管采用什么导入方法,都需要构建重组载体才能实现,故外源DNA需要构建基因表达载体,才能借助花粉管通道进入受体细胞并表达,D错误。
2.几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化其水解。将几丁质酶基因转入菊花体内,可增强其抗真菌病的能力。下列有关叙述错误的是( )
A.将几丁质酶基因插入Ti质粒的TDNA上构建表达载体
B.可通过显微注射法将农杆菌导入菊花受体细胞
C.可用PCR等技术检测目的基因是否成功导入
D.可用真菌接种实验检测转基因菊花对真菌的抗性程度
B 解析:Ti质粒的TDNA可以转移到受体细胞中,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,根据这一特点,构建表达载体时,应该将目的基因即几丁质酶基因插入到Ti质粒的TDNA上,A正确;农杆菌能在自然状态下侵染菊花,显微注射法是用于将目的基因导入动物细胞的方法,B错误;可用PCR等技术检测目的基因是否成功导入,C正确;几丁质酶基因转入菊花体内,可增强其抗真菌病的能力,故可用真菌接种实验检测转基因菊花对真菌的抗性程度,D正确。
3.红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种激素物质,是当今最成功的基因工程药物,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,目前临床使用的红细胞生成素主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)。其简要生产流程如图,下列相关叙述正确的是( )
A.过程①用到的工具酶有DNA聚合酶、限制酶和DNA连接酶
B.构建的重组表达载体中终止子的作用是终止翻译过程
C.检测重组细胞是否表达出rhEPO常用抗原—抗体杂交技术
D.用乳腺生物反应器生产EPO可将人EPO基因导入哺乳动物体细胞获得
C 解析:过程①为构建基因表达载体,需用限制酶切割目的基因和载体,并用DNA连接酶连接,该过程不需要DNA聚合酶参与,A错误;终止子的作用是终止转录过程,B错误;检测重组细胞是否表达出rhEPO,可利用抗原和抗体特异性结合的原理,采用抗原—抗体杂交技术检测,C正确;可以将人EPO基因转入哺乳动物受精卵中,使EPO基因在转基因动物的乳腺细胞中表达,通过分泌的乳汁来生产EPO,但是目前还不能直接用高度分化的体细胞制备乳腺生物反应器,D错误。
4.人葡萄糖脑苷脂酶(hGC)缺乏症是一种常染色体隐性遗传病,患者因缺乏hGC基因而不能合成hGC,导致脾脏肿大、梗死和破裂,所以通常活不过10岁。传统的治疗方法是从人的胎盘中提取hGC后注入人体,治疗价格十分昂贵。科学家现已将hGC基因通过农杆菌转化法成功转入烟草中,并高效表达,其过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.转化是指将hGC基因导入烟草细胞,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程
B.过程③一般采用显微注射将农杆菌导入烟草细胞
C.从含重组Ti质粒的农杆菌中获取hGC基因的表达产物可直接用于疾病治疗
D.从愈伤组织中提取蛋白质作为抗原进行抗原—抗体杂交检测hGC基因是否转录
A 解析:转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,故这里的转化是指将hGC基因导入烟草细胞,并且在烟草细胞内维持稳定和表达的过程,A正确;过程③可直接用含重组质粒的农杆菌感染烟草细胞,B错误;农杆菌属于原核生物,不含内质网和高尔基体,所表达的蛋白质还不具有相应的空间结构,没有活性,因此,从含重组Ti质粒的农杆菌中获取hGC基因的表达产物需加工后才可用于疾病治疗,C错误;可从愈伤组织中提取蛋白质作为抗原进行抗原—抗体杂交检测hGC基因是否成功表达并翻译出蛋白质,D错误。
5.(2023·重庆八中模拟)T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。研究人员通过蛋白质工程对T4溶菌酶第3位上的异亮氨酸改成半胱氨酸,该处半胱氨酸可与第97位半胱氨酸之间形成一个二硫键,获得了热稳定性高的T4溶菌酶。下列说法正确的是( )
A.蛋白质工程与中心法则的流程方向一致,即DNA→mR