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专题6 基因工程的应用及蛋白质工程
1.(22-23高二下·天津·期末)动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵,进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。大致过程如图所示。以下叙述错误的是( )
A.通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因即可
B.④通常采用显微注射技术
C.在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达,因此可以从乳汁中提取药物
D.该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取
2.(21-22高二下·天津·期末)1988年,美国默克公司以仅700万美元的价格,向我国全部转让当时最先进的重组乙肝疫苗的生产技术。该技术利用酿酒酵母来表达乙肝病毒的表面抗原(HBsAg),然后将表面抗原(HB-sAg)纯化后混合佐剂制成乙肝疫苗。下列相关说法错误的是( )
A.传统乙肝疫苗的生产方式是在培养液中培养乙肝病毒,再对乙肝病毒进行减毒或灭活处理
B.HBsAg基因能导入酵母中仍能成功表达,是由于酵母和乙肝病毒共用一套遗传密码
C.科学家不选大肠杆菌作受体,可能是因为HBsAg需要依赖内质网和高尔基体进行后期加工和包装
D.该技术的原理是基因重组,通过该技术生产出的疫苗化学本质是蛋白质
3.(21-22高二下·天津·期末)1987年,美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞,获得高水平的表达,长成的植物通体光亮,堪称自然界的奇迹。这一研究的理论基础不包括( )
A.萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同
B.萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码
C.烟草植物体含有荧光素基因
D.萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同
4.(22-23高二下·天津滨海新·期末)下列有关基因工程与蛋白质工程的说法,不正确的是( )
A.基因工程合成的是天然的蛋白质,蛋白质工程合成的不一定是天然存在的蛋白质
B.基因工程需要对基因进行分子水平操作,蛋白质工程不对基因进行操作
C.人的生长激素基因工程菌产生的生长激素属于该工程菌的次生代谢产物
D.蛋白质工程须构建基因表达载体,改造后的蛋白质的性状可遗传给子代
5.(21-22高二下天津·期末)葡萄糖异构酶在工业上应用广泛,科学家将其第 138 位甘氨酸替换为脯氨酸后,其最适温度提高了 10℃左右。相关叙述正确的是( )
A.蛋白质功能是由氨基酸的种类和数量决定
B.改造蛋白质结构可通过改造基因结构实现
C.蛋白质工程不可以定向改变蛋白质的结构
D.酶最适温度提高是因为脯氨酸比甘氨酸更耐热
6.(22-23高二下·天津·期末)科学家利用蛋白质工程技术将葡萄糖异构酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代,结果它的最适温度提高了10~12℃。下列说法正确的是( )
A.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
B.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
C.蛋白质工程的目的是获得满足人类生产和生活需求的蛋白质
D.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
7.(22-23高二下·天津·期末)四环素被广泛应用于治疗人及动物的细菌感染,但残留在动物组织、奶制品中的四环素通过食物链进入人体,会对人类健康造成威胁。为保障食品安全和人类健康,科研人员向大肠杆菌体内导入了一些特殊的DNA序列作为生物传感器,从而建立一种简易、灵敏以及准确的四环素检测方法。
(1)研究者利用图1所示的原理设计四环素检测传感器(图中GFP为绿色荧光蛋白基因)。当环境中有四环素时,菌体 (能/不能)发出绿色荧光,原因为 。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
(2)研究者利用基因工程技术构建含四环素检测传感器的大肠杆菌工程菌。
①利用图2所示的质粒1和质粒2,构建同时含片段1和片段2的表达载体,可分别用限制酶 和 处理质粒1和质粒2,再用DNA连接酶连接。(四种限制酶的识别序列及切割位点如表所示)
限制酶
E
X
识别序列及切割位点
5′…G↓AATTC…3′
3′…CTTAA↑G…5′
5′…T↓CTAGA…3′
3′…AGATC↑T…5′
限制酶
S
P
识别序列及切割位点
5′…A↓CTAGT…3′
3′…TGATC↑A…5′
5′…CTGCA↓G…3′
3′…G↑ACGTC…5′
②研究者通过上述方法将所有的启动子和相应基因的DNA片段与载体连接,构建表达载体,导入用 处理的大肠杆菌细胞内,经过筛选,获得工程菌。
(3)研究者发现在四环素浓度较