课时冲关60 基因工程的应用和蛋白质工程-【创新教程】2026年高考生物总复习大一轮课时作业（人教版2019 单选）

课时冲关６０　 基因工程的应用和蛋白质工程　对应学生用书P４８５ [基础对点练] １．(２０２５􀅰江西南昌质检)基因工程广泛应用于农 牧业、医药卫生和食品工业等方面.下列有关 说法错误的是 (　　) A．乳腺生物反应器可用于生产药物 B．干扰素是一种具有干扰细菌复制作用的糖 蛋白 C．基因工程技术可用于提高作物和畜产品的 产量 D．将某些病毒的抗病基因导入植物中,可培育 转基因抗病植物 解析:B　[干扰素是一种具有干扰病毒复制作 用的糖蛋白,B错误.] ２．(２０２５􀅰河南天一大联考)如图表示构建重组质 粒和筛选含人胰岛素原基因的细菌的过程,其 中Ⅰ和Ⅱ表示抗性基因,①~⑦表示过程,其他 数字表示菌落.下列有关叙述正确的是 (　　) (注:⑦过程表示用灭菌绒布从含氨苄青霉素培 养基中蘸取菌种,再按到含四环素培养基中 培养) A．①②只能用同一种限制酶进行切割 B．Ⅰ表示抗氨苄青霉素基因,Ⅱ表示抗四环素 基因 C．３、５菌落是筛选出的含有人胰岛素原基因的 细菌 D．该基因工程成功的标志是细菌合成具有生物 活性的胰岛素 解析:C　[由于不同限制酶切割形成的黏性末 端可能相同,因此①②也可以用不同种限制酶 进行切割,A 错误;根据⑥⑦筛选结果可知,构 建基因表达载体后,抗四环素基因被破坏,而抗 氨苄青霉素基因没有被破坏,因此Ⅰ表示抗四 环素基因,Ⅱ表示抗氨苄青霉素基因,B 错误; ３、５菌落中的细菌能抗氨苄青霉素,但不能抗四 环素,筛选出的是含有人胰岛素原基因的细菌, C正确;细菌是原核生物,不含内质网和高尔基 体,不能对胰岛素进行加工,因此细菌不能合成 具有生物活性的胰岛素,D错误.] ３．(２０２５􀅰合肥市调研)如图为蛋白质工程操作的 基本思路,下列叙述错误的是 (　　) A．代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤ B．代表中心法则内容的是①② C．①代表转录,②代表翻译,④代表分子设计, ⑤代表DNA合成 D．蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子 设计,通过基因合成或改造实现 解析:D　[代表蛋白质工程操作思路的过程是 ④⑤,A 正确;①代表转录,②代表翻译,④代表 分子设计,⑤代表 DNA 合成,B、C正确;蛋白质 工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计, 通过基因合成或改造实现,D错误.] ４．(２０２５􀅰安徽淮南检测)下列关于蛋白质工程的 说法正确的是 (　　) A．蛋白质工程无需构建基因表达载体 B．蛋白质工程需要限制性内切核酸酶和 DNA 连接酶 C．对蛋白质 的 改 造 是 通 过 直 接 改 造 相 应 的 mRNA来实现的 D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程 是相同的 解析:B　[蛋白质工程是以基因工程为基础的, 蛋白质工程需要限制性内切核酸酶(切割目的 基因和载体)和 DNA 连接酶(连接切割后的目 的基因和载体),构建基因表达载体,A 错误, B正确;对蛋白质的改造是通过直接改造相应 的基因来实现的,C错误;蛋白质工程是从预期 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,找到并改变相对应的脱 氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因,获得所 需要的蛋白质,故蛋白质工程的流程和天然蛋 白质合成的过程是不完全相同的,D错误.] ５．(２０２５􀅰福建泉州五中质检)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 T－DNA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 解析:B　[可通过农杆菌转化法将农杆菌导入 菊花受体细胞,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.] ６．(２０２５􀅰山西部分学校高三检测)基因组编辑技 术能对基因进行定点“修改”,以改变目的基因 的序列和功能,可应用于物种改良和基因治疗. 下列分析错误的是 (　　) A．对目的基因的碱基进行定点替换、增添或敲 除,会引起基因突变 B．编辑过程中造成 DNA 小片段异常插入某基 因中,将导致染色体变异 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰５５６􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第九单元　生物技术与工程 C．将抗性基因编辑后插入农作物基因组中改良 物种,利用了基因重组原理 D．可通过导入正常基因或者精准编辑修复缺陷 基因,达到治疗疾病的目的 解析:B　[基因组编辑时对基因进行定点修改, 以改变目的基因的碱基序列,属 于 基 因 突 变, A 正确;编辑过程中造成 DNA 小片段异常插入 某基因中,将导致基因中的碱基序列增添,属于 基因突变,B错误;将抗性基因编辑后插入农作 物基因组中,通过基因重组使该农作物获得抗 性性状,改良物种,C 正确;导入正常基因或者 精准编辑修复缺陷基因,可纠正因遗传物质改 变引起的病变,达到治疗疾病的目的,D正确.] ７．(２０２５􀅰安徽天域大联考高三质检)生物制药是 生物技术的综合利用,从生物体、生物组织、细 胞和体液中分离出有效成分,制备用于预防、治 疗和诊断的产品.如今,细胞工程在生物制药 工业发挥着不可替代的作用,下列关于细胞工 程制药的叙述,错误的是 (　　) A．乳腺生物反应器是将药用蛋白基因的表达载 体直接导入生物的乳腺细胞中,而后在转基 因动物的乳汁中获得人类需要的药用蛋白 B．将能够分泌特异性抗体的B淋巴细胞与能够 无限增殖的骨髓瘤细胞融合筛选,形成能产 生特定抗体的杂交瘤细胞,从而获得单克隆 抗体 C．利用植物细胞培养技术获得植物细胞次生代 谢物,不会大量破坏植物资源,对于环境保护 具有重要意义 D．利用转基因植物也能生产疫苗,以植物作为 生物反应器,将携带抗原基因的载体导入受 体细胞,在植物体内表达和修饰这类特定抗 原,成为具有免疫活性的蛋白质 解析:A　[制备乳腺生物反应器时,需将目的基 因(药用蛋白基因)与乳腺中特异表达的基因的 启动子等调控元件重组在一起,然后导入受精 卵中,A 错误;将能够分泌特异性抗体的B淋巴 细胞与能够无限增殖的骨髓瘤细胞融合,再进 行两次筛选,获得能产生特定抗体的杂交瘤细 胞,从而获得单克隆抗体,B 正确;植物细胞的 次生代谢物含量很低,从植物组织提取会大量 破坏植物资源,利用植物细胞培养技术实现次 生代谢物的工厂化生产,可获得大量植物细胞 次生代谢物,不会大量破坏植物资源,对于环境 保护具有重要意义,C正确;以植物作为生物反 应器,将携带抗原基因的载体导入植物的受体 细胞,获得转基因植物,该植物能表达和修饰这 类特定抗原,成为具有免疫活性的蛋白质,再制 成疫苗,D正确.] ８．(２０２５􀅰河北十县联考高三期中)研究人员利用 点突变技术将干扰素(IFN)第１７位的半胱氨酸 诱变为丝氨酸后,发现其抗病毒活性提高了１００ 倍,且这种新型的IFN在－７０℃下保存１５０天 后仍然稳定.下列相关叙述错误的是 (　　) A．点突变技术通常是直接对蛋白质进行操作, 使氨基酸改变 B．IFN抗病毒活性发生改变的直接原因是其空 间结构发生改变 C．该技术为蛋白质工程,蛋白质工程常利用的 工具酶有限制酶和DNA连接酶等 D．经改造后的新型IFN 活性强、稳定性高的性 状是可以遗传的 解析:A　[点突变技术属于蛋白质工程,蛋白质 工程直接改造的对象是基因,A 错误;IFN 抗病 毒活性发生改变的直接原因是其空间结构发生 改变,B 正确;蛋白质工程是第二代基因工程, 基因工程利用的工具酶有限制酶和 DNA 连接 酶等,C正确;蛋白质工程改造的是控制蛋白质 合成的基因,因此经改造后的新型IFN 的性状 可以遗传,D正确.] ９．(２０２５􀅰广东六校高三联考)将天然 Ti质粒改 造成含有Vir 基因的辅助质粒(作用为辅助 T－DNA转移)和不含有Vir 基因、含有 T－ DNA的穿梭质粒,共同转入农杆菌,可提高转 化效率.细菌和棉花对密码子偏好不同,为提 高翻译效率,增强棉花抗病虫害能力,进行下图 所示操作. 注:F１~F３,R１~R３ 表示引物;T－DNA－L B表示 T－DNA 左边界;T－DNA－RB表示 T－DNA右边界;Ori表示复制原点;KanR 表示 卡那霉素抗性基因;HygBR 表示潮霉素B抗性 基因. 请分析并回答下列问题: (１)本操作中获取目的基因的方法有　　 　. (２)根据图中穿梭质粒上的KanR 和 HygBR 两 个标记基因的位置,用　　 　(选填“卡那霉素” 或“潮霉素B”)初步筛选转化的棉花愈伤组织. (３)为检测棉花植株是否导入目的基因,提取棉 花植株染色体DNA 作模板,进行PCR,应选用 的引物是　　 　. (４)穿梭质粒中通过使用两个p３５s启动子,可 以增加　　　　　　　　的结合位点,从而提 高目的基因的转录效率,合成更多的 mRNA,进 而增加蛋白质的表达量. (５)对 T－DNA 边界序列进行测序发现,在连 接的 T－DNA部分中,RB通常比LB更精确完 整.RB连接序列更完整是因为与 RB共价连 接的 VirD２蛋白可以保护它免受核酸外切酶消 化.而较大的 LB序列缺失是因为 LB末端区 域缺乏保护.为了直观地显示 T－DNA 的转 移是否完整,可用绿色荧光蛋白基因(GFP)作 为报告基因,构建在紧邻　　 　(选填“左”或 “右”)边界的位置. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰６５６􀅰 高考总复习　生物学 　　　　　　 (６)本研究采用的部分生物技术属于蛋白质工 程,理由是　　 　. A．通过含有双质粒的农杆菌转化棉花细胞 B．将苏云金杆菌Bt基因导入棉花细胞中表达 C．将１~１３６２基因序列改变为棉花细胞偏好密 码子的基因序列 D．用１~１３６２合成基因序列和１３６３~１８４８天 然基因序列获得改造的抗虫蛋白 解析:(１)结合图示可知,基因工程中获取目的 基因的方法有人工合成(１－１３６２基因序列)和 PCR技术扩增(短时间内大量获得目的基因). (２)结合基因表达载体的示意图可知,HygBR 位于 T－DNA 片段中,而 KanR 不在 T－DNA 片段中,HygBR 能表达潮霉素 B抗性基因,能 合成抗潮霉素B物质,因此用潮霉素 B初步筛 选转化的棉花愈伤组织. (３)引物是能与目的基因碱基互补配对的序列, 由图可知,该目的基因是人工合成的１－１３６２ 基因序列与 １３６３－１８４８ 基 因 序 列 拼 接 成 的, PCR扩增目的基因时,引物应在目的基因的两 端,所以为检测棉花植株是否导入目的基因,应 选用的引物是F３、R２. (４)启动子是 RNA 聚合酶识别与结合的位点, 可用于驱动基因的转录,故穿梭质粒中通过使 用两个p３５s 启动子,可以增加 RNA 聚合酶的 结合位点,从而提高目的基因的转录效率,合成 更多的 mRNA,进而增加蛋白质的表达量. (５)T－DNA－LB表示 T－DNA 左边界;T－ DNA－RB表示 T－DNA 右边界,由于连接的 T－DNA部分中,RB(右边界)通常比 LB(左边 界)更精确完整,T－DNA 从农杆菌转移到植物 细胞中时始于右边界止于左边界,即 T－DNA 首先在农杆菌中从右边界到左边界被剪切、复 制,然后进入植物细胞并整合到染色体上,且在 T－DNA 的转移过程中会出现不完整转移现 象,即可能出现右边界被剪切,而左边界未被剪 切的现象,因此,以绿色荧光蛋白基因(GFP)作 报告基因研究 T－DNA 的转移,则GFP 应构 建在紧临左边界的位置. (６)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律 及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或 合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的 蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,用１~ １３６２合成基因序列和１３６３~１８４８天然基因序 列获 得 改 造 的 抗 虫 蛋 白,属 于 蛋 白 质 工 程. ABC不符合题意,D符合题意. 答案:(１)PCR扩增和人工合成 (２)潮霉素B　(３)F３、R２　(４)RNA 聚合酶　 (５)左　(６)D １０．(２０２５􀅰四川成都名校联盟高三模拟)研究发 现,蛋白酶抑制剂(一种蛋白质)可抑制害虫胰 蛋白酶活性,从而使害虫不能正常消化食物以 达到抗虫的目的,因此蛋白酶抑制剂基因转化 方式成为作物抗虫育种的新途径.某研究团 队将胰蛋白酶抑制剂(NaPI)基因转入棉花, 获得了转基因棉花植株,其部分操作流程如下 图所示.已知EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ是两种限 制酶.回答下列问题. (１)利用PCR技术扩增 NaPI基因时,要添加 　　　　　　　　　酶,该酶需要在反应的缓 冲液中添加　 　(填一种无机盐离子)来激活. (２)基因工程的核心步骤是该图中的　 　(填 序号).利用农杆菌转化法时需要将 NaPI基 因插入到 Ti质粒的 T－DNA上,原因是 　 　. (３)在分子水平上,研究团队可用　 　(写出１ 种即可)技术检测NaPI基因在棉花愈伤组织 细胞中的整合,然后经过基因表达的检测,筛 选出能合成胰蛋白酶抑制剂的棉花细胞,再通 过 　 技术,即可得到转基因抗虫植株. (４)研究发现,胰凝乳蛋白酶抑制剂(StPinlA) 也能起到抗虫的效果.研究团队做了相关实 验(“对照”指的是非转基因棉花),得到如下图 所示的实验结果: 据图分析,研究团队的实验思路是:将 NaPI 基因和StPinlA 基因　　　　　　　　,然后 检测虫体质量及每株棉铃数.根据实验结果, 若想要得到抗虫效果最佳的转基因棉花,你的 建议是 　 　. 解析:(１)PCR 过程中,Mg２＋ 可以激活耐高温 的 DNA 聚 合 酶,故 需 要 在 缓 冲 液 中 加 入 Mg２＋ . (２)基因工程的核心步骤是②构建基因表达 载体. (３)棉花细胞通过植物组织培养可得到转基因 植株. (４)根据曲线图和柱形图可知,四组的变量是 导入不同基因的转基因棉花,即将 NaPI基因 和StPinlA 基因单独或同时导入棉花,然后检 测虫体质量及每株棉铃数,研究发现,同时导 入 NaPI基因和StPinlA 基因的转基因棉花, 抗虫效果最佳,且每株棉铃数最多,故应该将 NaPI基因和StPinlA 基因同时导入棉花,获 得转基因棉花. 答案:(１)耐高温的DNA聚合　Mg２＋ (２)②　T－DNA会转移并整合到受体细胞的 染色体DNA上 (３)PCR　植物组织培养 (４)单独或同时导入棉花　将 NaPI 基因和 StPinlA 基因同时导入棉花 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀅰７５６􀅰 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 第九单元　生物技术与工程