1314基因工程的应用蛋白质工程的崛起

1．(2010年黄冈模拟)科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是()①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④【答案】B2．如下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是()A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长【答案】C3．基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。下列叙述错误的是()A．基因工程间接导致了基因污染B．基因工程破坏了生物原有的基因组成C．基因工程是通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状D．人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响【答案】C4．蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是()A．基因工程原则上能生产任何蛋白质B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现D．蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第三代基因工程【答案】B5．(2010年南京模拟)下列关于蛋白质工程的说法，正确的是()A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子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】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，还必须从基因入手。与基因工程不同，蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子。【答案】B6．下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答：(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？__________________。为什么？________________________________________________________________________。(2)过程②③必需的酶分别是______、_______；过程⑥所用的酶是_______；过程⑦所用的酶是_______。(3)取自大肠杆菌的物质B，其名称是______，在基因工程中起____的作用。B上通常带有某些标记基因，其作用是________________________________________________。(4)为使⑧更易进行，可用___________处理D，以增大其通透性。(5)图中的B应该符合的条件为__________________________________。能起到B的作用的有_______________________________________________，图中的D是基因工程中的_______细胞，能作为这种细胞的有_____________等。【答案】(1)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA(2)逆转录酶解旋酶限制酶DNA连接酶(3)质粒载体便于筛选出导入了重组质粒的工程菌(4)CaCl2(5)能在宿主细胞中稳定保存并复制、具标记基因、具多个限制酶切割位点质粒、动植物病毒、λ噬菌体衍生物受体大肠杆菌、土壤农杆菌、酵母菌、动植物细胞7．(2010年全国重点中学模拟)干扰素能抵抗所有病毒引起的感染，对治疗癌症及白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人的淋巴细胞中提取，每升人的血液只能提取0.05μg干扰素。而科学家通过基因工程方法可以在酵母细胞内获得大量的干扰素(如下图所示)。请据图回答有关问题：(1)可以获得目的基因的方法是_______________________________________________。(2)通过基因工程可以把人的干扰素基因插入到酵母菌的基因中，其原因是________________________________________________________________________。(3)图中X的名称是______，它的组成除了目的基因外，还必须有________。(4)要实现c过程，通常要对酶母菌细胞用_______进行处理。要检测干扰素基因是否成功导入到酵母菌细胞，所用到的方法是_________。要检测基因是否成功表达，除了进行分子检测之外，有时还需要进行___________的鉴定。【答案】(1)从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成(2)人和酵母菌的DNA都有规则的双螺旋结构，都遵循碱基互补配对原则(3)重组DNA(重组质粒、重组载体)标记基因、启动子、终止子(4)钙离子DNA分子杂交技术个体生物学水平8．如下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出杀虫晶体蛋白基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫植物的图解。请分析回答：(1)写出b过程的表达式：_________________________________________________。(2)人工合成目的基因的方法有：①__________________________________；②________________________________________________________________________。(3)将目的基因和载体(质粒)结合的工具酶有：_______酶和__________酶。(4)科学家计划从哺乳动物的乳汁中提取某种抗体，应将控制抗体合成的基因导入该种动物的____________中，导入基因成功表达的标志是________________。【解析】应用基因工程技术，从苏云金芽孢杆菌中提取杀虫晶体蛋白基因(目的基因)导入棉花细胞中形成转基因抗虫棉，Bt基因的表达使棉花细胞中合成了原毒素，使采食棉花的昆虫中毒死亡。要使某种动物的乳汁中含有某种抗体，目的基因一般导入受精卵中。这样，由此受精卵发育成的哺乳动物的所有体细胞中都含有目的基因。【答案】(1)Bt基因――→转录mRNA――→翻译原毒素(晶体蛋白)(2)①以目的基因的mRNA为模板反转录为单链DNA，然后在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA②依照蛋白质的氨基酸序列，通过密码子推算出基因序列，然后直接合成目的基因(3)限制性核酸内切DNA连接(4)受精卵动物乳汁中含此种抗体