3.4蛋白质工程的原理和应用同步练习（含解析）2023——2024学年高生物人教版（2019）选择性必修必修3生物技术与工程
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| 名称 | 3.4蛋白质工程的原理和应用同步练习（含解析）2023——2024学年高生物人教版（2019）选择性必修必修3生物技术与工程 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-05-18 14:42:34 | ||
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文档简介
3.4 蛋白质工程的原理和应用 同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．西妥昔是由人/鼠融合基因表达的一种人/鼠嵌合型单抗（如图），除具备鼠源抗体的特异性和亲和力外，还降低了鼠源抗体对人体的免疫原性，可用于多种癌症晚期的治疗。EGF是体内促进细胞生长和增殖的因子，西妥昔注射到人体后可与癌细胞表面的EGF受体特异性结合，抑制癌细胞的生长，诱导癌细胞凋亡。服用西妥昔有一定副作用，如可引起皮肤瘙痒、肝功能下降等。下列关于西妥昔的说法，正确的是（ ）
A．恒定区决定了抗体的特异性
B．人体的不良反应主要与恒定区有关
C．EGF受体仅在某些癌细胞中表达
D．西妥昔单抗的制备过程属于蛋白质工程
2．一种天然蛋白t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，但是心梗患者注射大剂量的t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其诱发出血的副作用。据此，先对天然t-PA基因的碱基序列进行改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。下列说法正确的是（ ）
A．以上技术制造出性能优异的改良t-PA过程被称为蛋白质工程
B．构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I切割质粒pCLY11
C．使用T4DNA连接酶不能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接
D．成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活，且呈现蓝色
3．T4溶菌酶在高温时易失去活性。研究人员对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了酶的耐热性。下列叙述正确的是（ ）
A．该方法得到的T4溶菌酶不需要进行结构和催化功能的鉴定
B．若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响
C．T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类和数量发生了改变
D．T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
4．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图为蛋白质工程的流程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质工程本质上是对DNA分子改造
B．图中①②过程都会进行碱基互补配对
C．蛋白质工程的起始是从①过程开始的
D．蛋白质工程可以创造自然界中不存在的蛋白质
5．从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前科研人员想在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是（ ）
A．合成编码P1的DNA片段
B．改造编码多肽P1的基因
C．依据目标蛋白的功能设计目标蛋白的结构
D．构建含目的肽的基因表达载体
6．AK、DHDPS是玉米中合成赖氨酸的两种关键酶，赖氨酸达到一定浓度就会与两种酶结合抑制它们的活性，如图所示，因此玉米中赖氨酸含量比较低。将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸，该变化影响了其与赖氨酸的结合，使玉米叶片和种子内游离的赖氨酸分别提高5倍和2倍。下列有关分析错误的是（ ）
A．玉米中赖氨酸含量比较低与负反馈调节密切相关
B．要替换AK、DHDPS中的氨基酸需要通过改造相应基因来实现
C．改造后的AK和DHDPS 活性提高，导致玉米合成赖氨酸的能力增强
D．改造后的AK和DHDPS空间结构改变，与赖氨酸结合的能力降低
7．人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质（Y），该蛋白质由一条多肽链组成。目前可以利用现代生物技术生产Y，天然的Y通常需要在低温下保存，若将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙，可提高其热稳定性。下列说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造
B．蛋白质工程技术中的操作对象是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
C．若要获得编码Y的基因，可从人的T细胞中提取mRNA，逆转录合成DNA
D．经改造后的蛋白质Y的热稳定性提高这一性状可遗传
8．TALEN（转录激活样效应因子核酸酶）技术是一种靶向基因操作技术，该技术原理并不复杂，即通过DNA识别模块将TALEN元件靶向特异性的DNA位点并结合，然后在FokI酶的作用下，实现对特定靶向基因的剪切，并借助细胞内固有的同源重组修复和非同源末端链接途径修复过程，完成特定序列的插入、删除或改造。TAL靶向识别单元为间隔32个氨基酸残基的双连氨基酸（即两个相连的氨基酸）序列。不同的双连氨基酸分别与靶向基因中的A、T、C、G有恒定的对应关系，根据靶向基因的碱基序列可以设计出双连氨基酸序列。下列说法错误的是（ ）
A．TALEN是一种靶向基因操作技术，其中FokI蛋白实质上是一种限制酶
B．该技术应该先推测出信使RNA序列，再推测出目的基因的核苷酸序列
C．在构建的基因表达载体中，启动子应位于基因的上游，终止子应位于基因的下游
D．不同的双连氨基酸分别与靶向基因中的A、T、C、G有恒定的对应关系，即双连氨基酸能够与含氮碱基A、T、C、G之间发生碱基互补配对
9．蛋白质工程又称第二代基因工程，人工智能(AI)算法在蛋白质工程领域的应用已经被开发，下图为蛋白质工程的流程，下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工改造
B．干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现
C．①②过程为转录和翻译
D．AI算法在蛋白质工程领域应用的设想中，实现难度最大的是过程④
10．枯草杆菌蛋白酶广泛应用于洗涤剂、食品等行业。某研究小组利用蛋白质工程将该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸，结果发现枯草杆菌蛋白酶的催化活性大幅度提高。下列叙述正确的是（ ）
A．对枯草杆菌蛋白酶进行改造是通过直接改造蛋白酶的分子结构实现的
B．经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状是可遗传的
C．蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
D．蛋白酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
11．科学家利用蛋白质工程将水蛭素（一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质）第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸，显著提高了它的抗凝血活性，流程图如下。有关叙述错误的是（ ）
A．上图的操作流程是从预期的水蛭素功能出发的
B．在这项替换研究中直接操作的对象是基因
C．上图中大分子物质a和b的单体序列均是唯一的
D．用蛋白质工程可生产自然界中不存在的蛋白质
12．我国建立的长江流域水利枢纽工程，解决了国内电力短缺的问题，但会对中华鲟的生存环境和洄游生殖造成一定影响，为此我国实施长江十年禁渔政策等多种措施来保护中华鲟，以下叙述正确的是（ ）
A．我国建立的长江水利枢纽工程对中华鲟的种群出生率造成较大影响
B．禁渔政策的实施，改善了长江流域的环境，提高了小鱼与中华鲟间的能量传递效率
C．科学家通过蛋白质工程，定向改造中华鲟所含的某种蛋白质，经改造的中华鲟的后代无法产生改造后的蛋白质
D．对于中华鲟最有效的保护方法是建立人工养殖基地，给予它们适宜的生存环境
13．T4溶菌酶（Ao）在温度较高时易失去活性。研究人员通过蛋白质工程将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，获得热稳定性高的T4溶菌酶（A1）。下列说法正确的是（ ）
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．蛋白质工程与中心法则的流程方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质
C．检测A1活性时可先将A1与底物混合，再置于高温环境中
D．A0和A1空间结构的差异是二者热稳定性不同的直接原因
14．赖氨酸是人类的必需氨基酸，玉米中的赖氨酸含量很低，且在加工过程中易被破坏而缺乏。为提高玉米中赖氨酸的含量，若将天冬氨酸激酶中第352位的苏氨酸变为异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺变为异亮氨酸，可以使玉米种子中游离赖氨酸含量提高2倍。下列说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程实质是通过改变基因的碱基排列顺序而改变蛋白质的结构
B．蛋白质工程是分子水平的操作，其过程无需构建基因表达载体
C．蛋白质工程理论上既能改造现有蛋白质，也能制造新的蛋白质
D．对基因的改造会经常用到基因的定点突变技术来进行碱基的替换、增添等
15．t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。但t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高，给心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血。若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，获得改良药物t-PA，能显著降低出血副作用。下列叙述错误的是（ ）
A．通过蛋白质工程可制备大量的改良药物t-PA蛋白
B．依据改良t-PA蛋白的氨基酸序列可推导出改良t-PA基因脱氧核苷酸序列
C．获得改良药物t-PA，最终必须通过改造或合成基因来实现
D．将改良的t-PA基因直接注入大肠杆菌，是生产改良t-PA蛋白的核心步骤
16．T4溶菌酶是一种工业用酶，但在温度较高时容易失活。科学家利用蛋白质工程，将T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，获得了耐高温的T4溶菌酶。下列叙述错误的是（ ）
A．为获得耐高温的T4溶菌酶需先设计其空间结构
B．改造T4溶菌酶最终需通过改造基因来完成
C．耐高温的T4溶菌酶合成的过程需进行转录和翻译
D．设计得到的T4溶菌酶可以直接应用到生产实践中
二、多选题
17．T4溶菌酶在温度较高时容易失去活性，科学家对影响T4溶菌酶耐热性的相关基因进行改造，使该酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，该酶的耐热性得到了提高。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．不能利用抗原—抗体杂交的方法对该酶进行检测
B．引起T4溶菌酶空间结构改变的根本原因是二硫键的形成
C．该实例利用了基因定点突变技术，对相关基因进行了改造
D．该实例属于蛋白质工程的范畴，也可直接改造蛋白质
18．人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，但给心梗患者注射大剂量基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其出血副作用。对天然t-PA基因进行改造，并使其在大肠杆菌细胞内表达，可制造出改良t-PA蛋白。下列说法错误的是（ ）
A．设计制造出改良t-PA蛋白首先要从降低其出血副作用这一预期功能开始
B．制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程
C．基因工程需要对基因进行操作，蛋白质工程需要对蛋白质或多肽进行操作
D．依据新蛋白质的氨基酸序列能推出唯一的基因序列
19．苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性，但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问题，制约了其在农业生产中的进一步应用。科学家通过定点突变，将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸后，Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍；将Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸后，Cry蛋白对舞毒蛾的毒性提高了7倍。下列叙述错误的是（ ）
A．对Cry蛋白改造需要重新合成新的基因
B．通过测定DNA的序列确定定点突变是否成功
C．根据Cry蛋白的氨基酸序列只能推测出一种相应的mRNA序列
D．经改造后的苏云金芽孢杆菌中的Cry蛋白毒性提高这一性状不可遗传
20．从自然界中的生物体内分离得到的天然酶，在工业生产环境中催化效率往往较低。科研人员对酶的改造包括理性设计方法和非理性设计方法。理性设计方法通过定点诱变来改变蛋白质中的个别氨基酸，以产生更加理想的酶；非理性设计方法主要通过易错PCR技术实现（如图所示）。易错PCR的原理是利用低保真的TaqDNA聚合酶和改变PCR的反应条件，降低DNA复制的保真度，在新DNA链的合成过程中增加碱基错配，从而使扩增产物出现较多点突变。下列相关叙述正确的是（ ）
A．理性设计方法实现了基因的定向变异，属于蛋白质工程
B．构建重组质粒需要用到的工具有限制酶和DNA连接酶
C．步骤②应使受体菌处于感受态，可采用抗原—抗体杂交技术筛选突变酶
D．低保真的TaqDNA聚合酶会增加新DNA链合成过程中碱基的错配率
三、非选择题
21．二苯乙烯苷是我国传统药材何首乌特有的药效成分，具有抗氧化、清除自由基等功效。合成二苯乙烯苷的关键酶是芪合酶（STS），为获得大量的STS，研究人员利用质粒（如图2）将STS基因（如图1）转化到大肠杆菌细胞内进行表达。回答下列问题：
(1)采用 技术可以快速、大量获得目的基因，据图1分析，利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是 。
(2)为使STS基因与质粒正确连接，需在所选引物的 （填“3”或“5’”）端分别增加相应限制酶的酶切位点，同时选用 两种限制酶切割质粒。
(3)启动子是 识别和结合的部位。很多启动子具有物种特异性，在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择 （填写字母）。
A．何首乌启动子 B．大肠杆菌启动子 C．农杆菌启动子
(4)可将转化后的大肠杆菌接种到含 的培养基上进行筛选。能在该培养基上生长的大肠杆菌是否一定含有STS基因 请判断并说明理由： 。
(5)科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于 。
22．人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。如图所示为科学家培育转入t-PA蛋白基因山羊的过程，该转基因山羊可大规模生产t-PA蛋白（从乳汁中提取）。亮氨酸是维持山羊细胞生命活动必不可少的一种必需氨基酸，其合成与质粒 S中的 Leu基因有关，GFP 基因控制合成绿色荧光蛋白。回答下列问题。
(1)A 为mRNA，则过程①需要的酶是 。过程②需使用的限制酶是 。
(2)为检测基因表达载体是否构建成功，培养基中不应含有 。将山羊成纤维细胞培养一段时间后，筛选出 （填“显示”或“不显示”）绿色荧光的细胞用于过程⑤。
(3)心梗患者注射大剂量的经基因工程生产的t-PA 蛋白会诱发颅内出血，将t-PA 蛋白第84位的半胱氨酸替换成丝氨酸后，能显著降低出血的副作用。据此，需要先对 进行改造，进而制造出性能优异的改良t-PA 蛋白，该过程即 工程。
(4)过程⑨表示 。该过程之所以能够成功依赖于一定的生理学基础，即 （答一点）。
23．2022年8月，九价HPV疫苗的使用人群扩展到9~45岁适龄女性。研究发现，人类99.7%的宫颈癌是由人乳头瘤病毒（HPV）持续感染引起的。科研人员将HPV病毒表面L1衣壳蛋白基因构建重组质粒，导入大肠杆菌制备HPV疫苗，过程如下图所示。请回答下列问题：
(1)构建重组质粒之前，可利用PCR技术扩增L1基因，此时需要在反应体系中添加的有机物有 、 、模板DNA和dNTP等。图b的启动子的作用是 。
(2)为构建重组HPV疫苗，科研人员将L1基因插入质粒中，最好选择限制酶 进行共同切割，原因是 （答出2点即可）。重组质粒导入大肠杆菌后，可用添加 的选择性培养基筛选。
(3)有人认为，与传统的减毒或灭活疫苗相比，重组疫苗安全性更高，试从疫苗的成分角度推测其这一观点的合理性： 。
(4)HPV疫苗也可能通过蛋白质工程来生产。蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，通过 对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的需求。
24．烟草是我国重要的经济作物，其栽培容易受到气候、土壤等诸多生态因子的强烈制约，因而烟草的栽培区域受到限制。土壤中的盐分是制约烟草生长的重要因素，它不仅造成烟草产量和品质降低，同时还使土壤板结。某科研团队为获得抗逆性强的耐盐烟草品种，将抗盐基因H与质粒重组，再借助农杆菌导入烟草细胞中。叶绿体是植物基因工程的理想受体，将外源基因整合到叶绿体DNA中往往能够获得高效表达，由此发展出叶绿体基因工程。回答下列有关问题：
(1)基因工程的核心是构建基因表达载体，质粒作为基因工程的工具，应具备的基本条件有 （答出2点即可）。而作为目的基因的表达载体，除满足上述基本条件外，还需要有启动子和终止子。
(2)检测目的基因是否成功导入受体细胞的叶绿体时，实验组以待测的样本DNA为模板，使用目的基因的特异性引物进行PCR技术扩增，利用PCR技术扩增的前提条件是： 。扩增过程中需要加引物的原因是： 。
(3)转入叶绿体中的基因 （填“会”或“不会”）随花粉传递给子代，理由是 。
(4)若要获得抗盐能力更强的抗盐基因，可以对基因H进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程可以通过蛋白质工程完成，该过程的基本思路是：① 、②设计耐盐蛋白质的结构、③ 、④找到对应的基因序列。
25．干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，对新冠病毒的防治有重要作用。用基因工程获得的工程酵母菌可以生产人类干扰素，请回答关于基因工程的有关问题：
(1)人类干扰素基因能和酵母菌的质粒拼接成功的原因是 ，从而实现重组。人工构建质粒除了需要限制酶切割位点、标记基因、复制原点外，还必须有 等结构。检测干扰素基因是否转录出相应的mRNA的方法是 ，这是它能否发挥功能的第一步。
(2)要获得更多人类干扰素基因可用PCR扩增技术，在PCR扩增仪中不断被消耗的物质有 和 。PCR反应过程中，DNA加热解旋后冷却，引物与 结合，然后在DNA聚合酶作用下延伸子链。
(3)干扰素在体外保存相当困难，如果利用蛋白质工程获得的干扰素可以保存半年，蛋白质工程的目标是 。
(4)观察分析下图，该图表示的过程是（ ）
A．构建基因组文库 B．构建cDNA文库
C．构建基因表达载体 D．构建转基因工程菌
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【分析】单克隆抗体的特点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。
【详解】A、由图可知，可变区能够与抗原特异性结合，可变区决定了抗体的特异性，A错误；
B、鼠源抗体对人体具有免疫原性，人体的不良反应与鼠源抗体有关，主要与可变区有关，B错误；
C、EGF是体内促进细胞生长和增殖的因子，EGF受体在其他细胞中也能表达，C错误；
D、西妥昔单抗的制备过程通过对原有抗体基因改造完成，属于蛋白质工程，D正确。
故选D。
2．A
【分析】1、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。通过蛋白质工程生产出来的蛋白质更加符合人类生产和生活的需要。
【详解】A、该技术通过改造基因，从而产生出优异的改良t-PA蛋白，因此该技术蛋白质工程，A正确；
B、根据碱基互补配对原则，t-PA基因的左端黏性末端为CCGG-，为XmaⅠ酶切得到，t-PA基因的右端黏性末端为GATC-，为BglⅡ酶切得到，质粒需要用相同的酶进行酶切以得到与目的基因相同的黏性末端，因此质粒需选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒pCLY11，B错误；
C、T4DNA连接酶能连接黏性末端，还可以连接平末端，使用T4DNA连接酶能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接，C错误；
D、t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，成功转入重组质粒的受体细胞在培养基上会出现具有抗性的白色菌落，D错误。
故选A。
3．B
【分析】蛋白质工程的基本途径：从预期蛋白质的功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【详解】A、该方法得到的T4溶菌酶需要进行结构和催化功能的鉴定，A错误；
B、结构决定功能，若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响，B正确；
C、由题意可知，T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类及空间结构均发生了改变，C错误；
D、T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，酶大多是蛋白质，少数是RNA，蛋白质工程只能用于改造蛋白质类，D错误。
故选B。
4．C
【分析】1、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。
2、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
3、根据中心法则分析题图：图中①表示转录过程，②表示翻译过程。
【详解】A、蛋白质工程本质上是对DNA分子改造，A正确；
B、图中①表示转录过程，②表示翻译过程，都会进行碱基互补配对，B正确；
C、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），蛋白质工程是从④开始的，C错误；
D、蛋白质工程可以创造自然界中不存在的蛋白质，D正确。
故选C。
5．C
【分析】1、蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。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，最终还必须通过基因来完成；
2、蛋白质工程的基本途径是：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【详解】A、由题意可知，该技术属于蛋白质工程，已经获得该目的基因片段，不需要合成编码目的肽的DNA片段，A错误；
B、未改造前的基因表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽Pl，在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，所以必须对蛋白质进行改造，保持其抗菌性强，抑制其溶血性，而不是改造编码多肽P1的基因，B错误；
C、蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能，设计氨基酸序列，即目的肽的结构，从而推出其基因序列，C正确；
D、是需要构建含目的肽DNA片段的表达载体，但这不是第一步，D错误。
故选C。
6．C
【分析】据图分析，物质X在天冬氨酸激酶（AK）和二氢吡啶二羧酸合成酶（DHDPS）作用下，形成赖氨酸；当赖氨酸含量高时，抑制天冬氨酸激酶（AK）和二氢吡啶二羧酸合成酶（DHDPS）的活性。
【详解】A、由题可知，赖氨酸与AK、DHDPS结合，抑制它们的活性从而使反应速率下降，属于负反馈调节，A正确；
B、根据题意“将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸”，可知上述操作为蛋白质工程，蛋白质工程的实质是改造相应基因来实现，B正确；
CD、将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸，会导致改造后的AK和DHDPS的空间结构改变，与赖氨酸结合的能力降低，但改造后的AK和DHDPS的活性基本不变，C错误；D正确。
故选C。
7．B
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理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。
【详解】A、蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造，以满足人类生产和生活的需求，A正确；
B、蛋白质工程技术中的操作对象是基因，B错误；
C、由于人的T细胞可以合成Y蛋白，故可以从人的T细胞中提取mRNA，经过逆转录合成cDNA，来获取目的基因，C正确；
D、经改造后的蛋白质Y的热稳定性提高这一性状可遗传，因为本质上改造的是基因，D正确。
故选B。
8．D
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、TALEN是一种靶向基因操作技术，该技术利用了TAL靶向识别单元对靶向基因的识别作用和FokⅠ蛋白对靶向基因的切割作用，实现了对特定靶向基因的敲除，可见FokⅠ蛋白实质上是一种限制酶，A正确；
B、已知TAL靶向识别单元中双连氨基酸序列和FokⅠ蛋白的氨基酸序列，可先推测出信使RNA序列，再推测出目的基因的核苷酸序列，利用化学法以单个核苷酸为原料的步骤最终合成目的基因，再通过PCR技术进行扩增，B正确；
C、在构建的基因表达载体中，有启动子、终止子、目的基因、标记基因等，其中启动子位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子位于基因的下游，C正确；
D、只有含氮碱基之间能发生碱基互补配对，而双连氨基酸不含有含氮碱基，D错误。
故选D。
9．A
【分析】1、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。2、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。3、根据中心法则分析题图：图中①表示转录过程，②表示翻译过程。
【详解】A、蛋白质工程并不是直接对蛋白质进行加工修饰的，是通过基因修饰或基因合成等方法，对现有蛋白质进行改造，A错误；
B、蛋白质工程最终是引起蛋白质的改变，干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现，B正确；
C、由图可知，①为DNA→mRNA的过程，为转录，②为mRNA→蛋白质的过程，为翻译，C正确；
D、蛋白质工程是从预期蛋白质功能开始的，即④，也是难度最大的过程，D正确。
故选A。
10．B
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需求。
【详解】A、对枯草杆菌蛋白酶进行改造是通过改造基因实现的，A错误；
B、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶的基因发生了改变，因此这一性状可以遗传，B正确；
C、蛋白质工程通过获取编码蛋白质的基因序列信息进而合成相关的基因并最终获得符合人们需求的蛋 白质，这是蛋白质工程的最终目的，C错误；
D、蛋白酶的改造属于蛋白质工程，酶的化学本质大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质工程只能用于改造蛋白质类酶，D错误。
故选B。
11．C
【分析】蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其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。
【详解】A、据图分析，通过分析预期的水蛭素功能推导出蛋白质的结构，进而明确氨基酸序列，最终确定基因中碱基对的排列顺序，A正确；
B、蛋白质的改造工程直接改变的是控制蛋白质合成所对应的基因，B正确；
C、基因a的基本单位是四种脱氧核苷酸，b是mRNA基本单位是四种核糖核苷酸，因此大分子物质a和b的单体序列均不是唯一的，C错误；
D、基因工程是利用已有的基因生产蛋白质，而蛋白质工程师通过改造基因从而获得原本没有的蛋白质，因此用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质，D正确。
故选C。
12．A
【分析】生物多样性保护的措施：（1）就地保护：自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所；（2）迁地保护：动物园、植物园、濒危物种保护中心；（3）建立精子库、种子库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等；（4）加强宣传和执法力度。
【详解】A、长江水利枢纽工程对中华鲟洄游生殖造成影响，从而影响到中华鲟种群出生率，A正确；
B、禁渔政策改善了中华鲟的生存环境，不能提高营养级之间的能量传递效率，B错误；
C、蛋白质工程是根据人的需求来改造蛋白质，最终是通过改造基因来实现的，因此可遗传给后代，C错误；
D、对生物最有效的保护手段是就地保护，D错误。
故选A。
13．D
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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，（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
【详解】A、蛋白质工程需要在分子水平上对基因进行操作，A错误；
B、蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径，故蛋白质工程与中心法则的流程方向相反，B错误；
C、检测A1活性时应先将A1与底物分别置于高温环境，保温一段时间再混合，C错误；
D、分析题意可知，和AO相比，A1不仅仅是氨基酸的序列不同，同时还增加了一个二硫键，导致空间结构也有差异，是二者热稳定性不同的直接原因，D正确。
故选D。
14．B
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要；蛋白质工程的实质：定向改造或生产人类所需蛋白质，生产自然界没有的蛋白质；
2、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构。蛋白质工程的基本途径是：根据预期的蛋白质功能设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，推测出相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因，再经表达过程产生预期蛋白质。
【详解】A、蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，是通过改变基因的碱基排列顺序而改变蛋白质的结构，A正确；
B、基因表达载体的构建是基因工程的核心，基因工程是蛋白质工程的基础，故蛋白质工程都需要构建基因表达载体，B错误；
C、蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，C正确；
D、对蛋白质的改造是指通过基因工程中的定点诱变技术来进行碱基的替换、增添等，有目的改造蛋白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能，D正确。
故选B。
15．D
【分析】蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其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（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
【详解】A、由图干信息可知，若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，获得改良药物t-PA，能显著降低出血副作用，所有可以通过蛋白质工程可制备大量的改良药物t-PA蛋白，A正确；
B、蛋白质工程的基本途径是：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列，所以可以依据改良t-PA蛋白的氨基酸序列可推导出改良t-PA基因核苷酸序列，B正确；
C、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，最终还必须通过基因来完成，C正确；
D、将改良t-PA基因先构建表达载体，是生产改良t-PA蛋白的核心步骤，D错误。
故选D。
16．D
【分析】分析题意可知，科学家利用蛋白质工程技术，对编码T4溶菌酶的基因进行改造，从而改造了T4溶菌酶的结构，获得了耐热性高的T4溶菌酶。
【详解】A、为获得耐高温的T4溶菌酶，科学需先设计其空间结构，A正确；
B、为获得耐高温的T4溶菌酶，科学家利用蛋白质工程技术，对编码T4溶菌酶的基因进行改造，B正确；
C、获得耐高温的T4溶菌酶，需要对基因进行改造，进而表达出不一样的蛋白质，该过程涉及转录和翻译，C正确；
D、要将设计得到的T4溶菌酶应用到生产实践中，还有很多工作要做，例如由于改造后酶的空间结构发生了改变，因此它的一些基本特性需要重新明确，D错误。
故选D。
17．ABD
【分析】蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、T4溶菌酶本质为蛋白质，可利用抗原-抗体特异性结合的特点对该酶进行检测，A错误；
B、引起T4溶菌酶空间结构改变的根本原因是对T4溶菌酶耐热性的相关基因进行了改造，B错误；
C、该实例利用了基因定点突变技术，对相关基因的特定位点的碱基进行了替换，使该酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，C正确；
D、该实例属于蛋白质工程的范畴，蛋白质工程最终改造的是基因，而不是直接改造蛋白质，D错误。
故选ABD。
18．CD
【分析】蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】A、该技术的原理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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），因此设计制造出改良t-PA蛋白首先要从降低其出血副作用这一预期功能开始，A正确；
B、制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程需要改造现有基因，属于蛋白质工程，B正确；
C、基因工程和蛋白质工程均需对基因进行分子水平操作，C错误；
D、由于不同密码子可能对应同一氨基酸，因此依据新蛋白质的氨基酸序列能推出多种基因序列，D错误。
故选CD。
19．ACD
【分析】通过定点突变，将蛋白质的某一氨基酸进行改造，本质属于基因突变。不同的突变带来的改变无法预测。
【详解】A、对Cry蛋白改造通过改造编码Cry蛋白的基因来实现，A错误；
B、DNA中碱基的排列顺序代表遗传信息，因此，可通过测定DNA的序列确定突变是否成功，B正确；
C、由于密码子的简并性，根据Cry蛋白的氨基酸序列可以推测出多种mRNA序列，C错误；
D、对编码Cry蛋白的基因进行定点突变，其遗传物质发生改变，故经改造后的苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry毒性提高这一性状是可以遗传的，D错误。
故选ACD。
20．ACD
【分析】蛋白质工程：是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理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。
【详解】A、理性设计方法通过定点诱变来改变蛋白质中的个别氨基酸，以产生更加理想的酶，实现了基因的定向变异，属于蛋白质工程，A正确；
B、构建重组质粒需要用到的工具有质粒、限制酶和DNA连接酶，B错误；
C、步骤②可使用钙离子处理受体菌，使之处于能吸收周围DNA分子的状态，可依赖于抗原—抗体杂交技术筛选突变酶，C正确；
D、低保真的TaqDNA聚合酶会增加新DNA链合成过程中碱基的错配率，产生较多的突变点，D正确。
故选ACD。
21．(1) PCR 引物2 和引物 3
(2) 5' XhoI 和 NdeI
(3) RNA 聚合酶 B
(4) 氨苄青霉素 不一定，含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体（空质粒）也可导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落
(5)蛋白质工程
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【详解】（1）PCR技术是一种在体外模拟DNA复制过程，快速扩增目的基因片段的分子生物学技术，采用PCR技术可以快速、大量获得目的基因。P端是5'端，OH端是3'端，在引物作用下，DNA聚合酶只能从引物3'端开始延伸DNA链，因此利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是引物2和引物3。
（2）DNA聚合酶能从引物3'端开始延伸DNA链，为使STS基因与质粒正确连接，在设计PCR引物时需在所选引物的5′端分别增加相应限制酶的酶切位点，以确保目的基因两侧与质粒有相同的酶切位点。据图2可知，质粒中存在三种限制酶切位点，其中限制酶SacⅠ会破坏抗生素标记基因，因此切割质粒应该用XhoⅠ和NdeⅠ，因此目的基因也应该用这两种酶切割才能将目的基因和质粒连接起来，根据图1中转录方向和图2中启动子和终止子位置，应该在引物3的5′端增加NdeⅠ的酶切序列，在引物2的5′端增加XhoⅠ的酶切序列。
（3）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动基因的转录。据题意可知，本实验利用质粒将STS基因转化到大肠杆菌细胞内进行表达，因此在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择大肠杆菌启动子 ，B正确，AC错误。
故选B。
（4）质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，可将转化后的大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的培养基上进行筛选。能在此培养基上生长的可能是含有STS基因导入大肠杆菌，也可能是含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落，因此能在该培养基上生长的大肠杆菌不一定含有STS基因。
（5）蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于蛋白质工程。
22．(1) 逆转录酶 BamHⅠ、HindⅢ
(2) 亮氨酸 不显示
(3) t-PA基因 蛋白质
(4) 胚胎移植 早期胚胎不与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态；受体子宫不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥
【分析】蛋白质工程是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。通过蛋白质工程生产出来的蛋白质更加符合人类生产和生活的需要。
【详解】（1）A 为mRNA，过程①为逆转录过程，则过程①需要的酶是逆转录酶，由B的黏性末端可推知过程②需使用的限制酶是BamHⅠ、HindⅢ。
（2）由题意可知，亮氨酸是维持山羊细胞生命活动必不可少的一种必需氨基酸，其合成与质粒 S中的 Leu基因有关，为检测基因表达载体是否构建成功，培养基中不应含有亮氨酸，由于使用限制酶BamHⅠ、HindⅢ，会破坏GFP 基因，GFP 基因控制合成绿色荧光蛋白，若基因表达载体构建成功，则GFP 基因被破坏，而不显示荧光蛋白。
（3）若将t-PA 蛋白第84位的半胱氨酸替换成丝氨酸，需要先对t-PA基因进行改造，进而制造出性能优异的改良t-PA 蛋白，该过程即蛋白质工程。
（4）过程⑨表示胚胎移植，该过程之所以能够成功依赖于一定的生理学基础，即早期胚胎不与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，受体子宫不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥。
23．(1) 耐高温的DNA聚合酶 引物 RNA聚合酶识别和结合部位
(2) BamHI、HindⅢ 不会导致标记基因都被破坏/避免目的基因自身环化/避免载体自身环化/避免目的基因反向连接到载体上/BdI在质粒上的酶切位点不唯一，导致结果不可控 氨苄青霉素
(3)传统疫苗灭活或减毒不彻底可能会导致接种者患病，重组疫苗不具有病毒核酸，无侵染能力
(4)改造或合成基因
【分析】基因表达载体的结构：启动子：是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动RNA转录；终止子：使转录停止的“信号灯”；标记基因：便于重组DNA分子的筛选；目的基因；复制原点。
【详解】（1）利用PCR技术扩增目的基因，需要往反应体系中添加模板DNA、四种脱氧核苷酸、分别与两条模板链结合的2种引物、Taq酶（或热稳定DNA聚合酶）等。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位。
（2）构建重组质粒时选择的限制酶应该能在目的基因两端产生不同的黏性末端，这样可以保证目的基因以正确的方向插入到质粒中，还可以避免目的基因和载体自身环化等，所以应该在目的基因两端各选择一个限制酶的切割位点。BdI在质粒上的酶切位点不唯一，导致结果不可控，Sau3AI在载体上没有相关酶切位点，因此要选用BamHI、HindⅢ。含有重组质粒的大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性，能够在含有氨苄青霉素的培养基上存活并繁殖形成菌落。
（3）传统疫苗灭活或减毒不彻底可能会导致接种者患病，重组疫苗不具有病毒结构，无侵染能力，但有抗原特性，可刺激机体产生抗体和记忆细胞。
（4）蛋白质工程是通过改造或合成基因对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的需求。
24．(1) 稳定并能自我复制或整合到染色体的DNA上；有一个至多个限制酶切割位点；具有特殊的标记基因；对受体细胞无毒害作用
(2) 要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链
(3) 不会 因为叶绿体中的基因遗传为细胞质遗传，与母本性状相同，而花粉作为父本产生的雄配子，因此不能随花粉遗传给后代
(4) 预期耐盐蛋白质的功能 推测应有的氨基酸序列
【分析】1、质粒具备的条件：（1）能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；（2）有一个至多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接；（3）具有特殊的标记基因，以便进行筛选；
2、基因工程的基本操作程序：
（1）目的基因的筛选与获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；
（3）将目的基因导入受体细胞：将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法等；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）质粒作为基因工程的工具，应具备的基本条件有：稳定并能自我复制或整合到染色体的DNA上；有一个至多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接；具有特殊的标记基因，以便进行筛选；对受体细胞无毒害作用。而作为目的基因的表达载体，除满足上述基本条件外，还需要有启动子和终止子，其中启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动目的基因转录；
（2）PCR是体外快速扩增DNA的技术，利用PCR技术扩增的前提条件是：要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物；由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链，所以扩增过程中需要加入引物；
（3）由于叶绿体基因属于细胞质基因，只通过母本(卵细胞)遗传给后代，不由父本遗传给后代，花粉为父本产生的雄配子，所以转入叶绿体中的基因不能随花粉遗传给后代；
（4）若要获得抗盐能力更强的抗盐基因，可以对基因H进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程可以通过蛋白质工程完成，该过程的基本思路是：根据预期耐盐蛋白质的功能→设计耐盐蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的基因序列。
25．(1) 人类干扰素基因和酵母菌的质粒具有相同的化学组成和空间结构 启动子、终止子 PCR技术
(2) 引物 4种脱氧核苷酸（dNTP） 单链相应互补序列（或互补DNA链或模板链）
(3)根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计
(4)A
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--PCR技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--PCR技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）人类干扰素基因能和酵母菌的质粒拼接成功是因为人类干扰素基因和酵母菌的质粒具有相同的化学组成和空间结构，从而实现重组。转录的产物是RNA，为了检测干扰素基因是否转录出相应的mRNA采用的方法是PCR技术，根据目的基因设计引物，进而实现对基因表达的检测，这是它能否发挥功能的第一步。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（2）要获得更多人类干扰素基因可用PCR扩增技术，PCR扩增的目的是完成相关DNA的复制，同时该过程至少需要两种不同的引物，因此，在PCR扩增仪中不断被消耗的物质有引物和4种脱氧核苷酸（dNTP）。PCR反应过程中，DNA加热解旋后冷却，该步骤为变性，引物与单链相应互补序列（或互补DNA链或模板链）结合，该步骤为复性过程，然后在DNA聚合酶作用下延伸子链，即子链延伸过程。
（3）干扰素在体外保存相当困难，为了延长保存时间，设法利用蛋白质工程获得的干扰素可以保存半年，蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计，从而通过蛋白质工程合成自然界不存在的蛋白质。
（4） A、图中显示，图中将某种生物的基因组DNA利用切限制酶割成一定大小的片段，并与合适的载体重组后导入宿主细胞进行克隆。这些存在于所有重组受体菌群体内的基因组DNA片段的集合，即基因组文库，其中包含了该生物的所有基因，A正确；
B、cDNA文库是由某种生物所有基因的mRNA逆转录形成的cDNA片段构建形成的基因文库，B错误；
C、基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，C正确；
D、用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌，D正确。
故选A。
答案第1页，共2页
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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．西妥昔是由人/鼠融合基因表达的一种人/鼠嵌合型单抗（如图），除具备鼠源抗体的特异性和亲和力外，还降低了鼠源抗体对人体的免疫原性，可用于多种癌症晚期的治疗。EGF是体内促进细胞生长和增殖的因子，西妥昔注射到人体后可与癌细胞表面的EGF受体特异性结合，抑制癌细胞的生长，诱导癌细胞凋亡。服用西妥昔有一定副作用，如可引起皮肤瘙痒、肝功能下降等。下列关于西妥昔的说法，正确的是（ ）
A．恒定区决定了抗体的特异性
B．人体的不良反应主要与恒定区有关
C．EGF受体仅在某些癌细胞中表达
D．西妥昔单抗的制备过程属于蛋白质工程
2．一种天然蛋白t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药，但是心梗患者注射大剂量的t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其诱发出血的副作用。据此，先对天然t-PA基因的碱基序列进行改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。下列说法正确的是（ ）
A．以上技术制造出性能优异的改良t-PA过程被称为蛋白质工程
B．构建重组质粒时需要选用限制酶Xma I和Nhe I切割质粒pCLY11
C．使用T4DNA连接酶不能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接
D．成功导入重组质粒的受体细胞在含有新霉素的培养基上能存活，且呈现蓝色
3．T4溶菌酶在高温时易失去活性。研究人员对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了酶的耐热性。下列叙述正确的是（ ）
A．该方法得到的T4溶菌酶不需要进行结构和催化功能的鉴定
B．若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响
C．T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类和数量发生了改变
D．T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
4．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图为蛋白质工程的流程。下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质工程本质上是对DNA分子改造
B．图中①②过程都会进行碱基互补配对
C．蛋白质工程的起始是从①过程开始的
D．蛋白质工程可以创造自然界中不存在的蛋白质
5．从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前科研人员想在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是（ ）
A．合成编码P1的DNA片段
B．改造编码多肽P1的基因
C．依据目标蛋白的功能设计目标蛋白的结构
D．构建含目的肽的基因表达载体
6．AK、DHDPS是玉米中合成赖氨酸的两种关键酶，赖氨酸达到一定浓度就会与两种酶结合抑制它们的活性，如图所示，因此玉米中赖氨酸含量比较低。将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸，该变化影响了其与赖氨酸的结合，使玉米叶片和种子内游离的赖氨酸分别提高5倍和2倍。下列有关分析错误的是（ ）
A．玉米中赖氨酸含量比较低与负反馈调节密切相关
B．要替换AK、DHDPS中的氨基酸需要通过改造相应基因来实现
C．改造后的AK和DHDPS 活性提高，导致玉米合成赖氨酸的能力增强
D．改造后的AK和DHDPS空间结构改变，与赖氨酸结合的能力降低
7．人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质（Y），该蛋白质由一条多肽链组成。目前可以利用现代生物技术生产Y，天然的Y通常需要在低温下保存，若将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙，可提高其热稳定性。下列说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造
B．蛋白质工程技术中的操作对象是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
C．若要获得编码Y的基因，可从人的T细胞中提取mRNA，逆转录合成DNA
D．经改造后的蛋白质Y的热稳定性提高这一性状可遗传
8．TALEN（转录激活样效应因子核酸酶）技术是一种靶向基因操作技术，该技术原理并不复杂，即通过DNA识别模块将TALEN元件靶向特异性的DNA位点并结合，然后在FokI酶的作用下，实现对特定靶向基因的剪切，并借助细胞内固有的同源重组修复和非同源末端链接途径修复过程，完成特定序列的插入、删除或改造。TAL靶向识别单元为间隔32个氨基酸残基的双连氨基酸（即两个相连的氨基酸）序列。不同的双连氨基酸分别与靶向基因中的A、T、C、G有恒定的对应关系，根据靶向基因的碱基序列可以设计出双连氨基酸序列。下列说法错误的是（ ）
A．TALEN是一种靶向基因操作技术，其中FokI蛋白实质上是一种限制酶
B．该技术应该先推测出信使RNA序列，再推测出目的基因的核苷酸序列
C．在构建的基因表达载体中，启动子应位于基因的上游，终止子应位于基因的下游
D．不同的双连氨基酸分别与靶向基因中的A、T、C、G有恒定的对应关系，即双连氨基酸能够与含氮碱基A、T、C、G之间发生碱基互补配对
9．蛋白质工程又称第二代基因工程，人工智能(AI)算法在蛋白质工程领域的应用已经被开发，下图为蛋白质工程的流程，下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工改造
B．干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现
C．①②过程为转录和翻译
D．AI算法在蛋白质工程领域应用的设想中，实现难度最大的是过程④
10．枯草杆菌蛋白酶广泛应用于洗涤剂、食品等行业。某研究小组利用蛋白质工程将该蛋白酶中第188位丙氨酸替换为脯氨酸、第239位谷氨酰胺替换为精氨酸、第262位缬氨酸替换为亮氨酸，结果发现枯草杆菌蛋白酶的催化活性大幅度提高。下列叙述正确的是（ ）
A．对枯草杆菌蛋白酶进行改造是通过直接改造蛋白酶的分子结构实现的
B．经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状是可遗传的
C．蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息
D．蛋白酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
11．科学家利用蛋白质工程将水蛭素（一种可用于预防和治疗血栓的蛋白质）第47位的天冬酰胺替换为赖氨酸，显著提高了它的抗凝血活性，流程图如下。有关叙述错误的是（ ）
A．上图的操作流程是从预期的水蛭素功能出发的
B．在这项替换研究中直接操作的对象是基因
C．上图中大分子物质a和b的单体序列均是唯一的
D．用蛋白质工程可生产自然界中不存在的蛋白质
12．我国建立的长江流域水利枢纽工程，解决了国内电力短缺的问题，但会对中华鲟的生存环境和洄游生殖造成一定影响，为此我国实施长江十年禁渔政策等多种措施来保护中华鲟，以下叙述正确的是（ ）
A．我国建立的长江水利枢纽工程对中华鲟的种群出生率造成较大影响
B．禁渔政策的实施，改善了长江流域的环境，提高了小鱼与中华鲟间的能量传递效率
C．科学家通过蛋白质工程，定向改造中华鲟所含的某种蛋白质，经改造的中华鲟的后代无法产生改造后的蛋白质
D．对于中华鲟最有效的保护方法是建立人工养殖基地，给予它们适宜的生存环境
13．T4溶菌酶（Ao）在温度较高时易失去活性。研究人员通过蛋白质工程将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，获得热稳定性高的T4溶菌酶（A1）。下列说法正确的是（ ）
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．蛋白质工程与中心法则的流程方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质
C．检测A1活性时可先将A1与底物混合，再置于高温环境中
D．A0和A1空间结构的差异是二者热稳定性不同的直接原因
14．赖氨酸是人类的必需氨基酸，玉米中的赖氨酸含量很低，且在加工过程中易被破坏而缺乏。为提高玉米中赖氨酸的含量，若将天冬氨酸激酶中第352位的苏氨酸变为异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺变为异亮氨酸，可以使玉米种子中游离赖氨酸含量提高2倍。下列说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程实质是通过改变基因的碱基排列顺序而改变蛋白质的结构
B．蛋白质工程是分子水平的操作，其过程无需构建基因表达载体
C．蛋白质工程理论上既能改造现有蛋白质，也能制造新的蛋白质
D．对基因的改造会经常用到基因的定点突变技术来进行碱基的替换、增添等
15．t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。但t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高，给心梗患者注射大量t-PA会诱发颅内出血。若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，获得改良药物t-PA，能显著降低出血副作用。下列叙述错误的是（ ）
A．通过蛋白质工程可制备大量的改良药物t-PA蛋白
B．依据改良t-PA蛋白的氨基酸序列可推导出改良t-PA基因脱氧核苷酸序列
C．获得改良药物t-PA，最终必须通过改造或合成基因来实现
D．将改良的t-PA基因直接注入大肠杆菌，是生产改良t-PA蛋白的核心步骤
16．T4溶菌酶是一种工业用酶，但在温度较高时容易失活。科学家利用蛋白质工程，将T4溶菌酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，获得了耐高温的T4溶菌酶。下列叙述错误的是（ ）
A．为获得耐高温的T4溶菌酶需先设计其空间结构
B．改造T4溶菌酶最终需通过改造基因来完成
C．耐高温的T4溶菌酶合成的过程需进行转录和翻译
D．设计得到的T4溶菌酶可以直接应用到生产实践中
二、多选题
17．T4溶菌酶在温度较高时容易失去活性，科学家对影响T4溶菌酶耐热性的相关基因进行改造，使该酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，该酶的耐热性得到了提高。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．不能利用抗原—抗体杂交的方法对该酶进行检测
B．引起T4溶菌酶空间结构改变的根本原因是二硫键的形成
C．该实例利用了基因定点突变技术，对相关基因进行了改造
D．该实例属于蛋白质工程的范畴，也可直接改造蛋白质
18．人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，但给心梗患者注射大剂量基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低其出血副作用。对天然t-PA基因进行改造，并使其在大肠杆菌细胞内表达，可制造出改良t-PA蛋白。下列说法错误的是（ ）
A．设计制造出改良t-PA蛋白首先要从降低其出血副作用这一预期功能开始
B．制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程属于蛋白质工程
C．基因工程需要对基因进行操作，蛋白质工程需要对蛋白质或多肽进行操作
D．依据新蛋白质的氨基酸序列能推出唯一的基因序列
19．苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry具有杀虫毒性，但Cry蛋白存在杀虫谱窄、毒力有限等问题，制约了其在农业生产中的进一步应用。科学家通过定点突变，将Cry蛋白第168位的组氨酸替换为精氨酸后，Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了3倍；将Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸后，Cry蛋白对舞毒蛾的毒性提高了7倍。下列叙述错误的是（ ）
A．对Cry蛋白改造需要重新合成新的基因
B．通过测定DNA的序列确定定点突变是否成功
C．根据Cry蛋白的氨基酸序列只能推测出一种相应的mRNA序列
D．经改造后的苏云金芽孢杆菌中的Cry蛋白毒性提高这一性状不可遗传
20．从自然界中的生物体内分离得到的天然酶，在工业生产环境中催化效率往往较低。科研人员对酶的改造包括理性设计方法和非理性设计方法。理性设计方法通过定点诱变来改变蛋白质中的个别氨基酸，以产生更加理想的酶；非理性设计方法主要通过易错PCR技术实现（如图所示）。易错PCR的原理是利用低保真的TaqDNA聚合酶和改变PCR的反应条件，降低DNA复制的保真度，在新DNA链的合成过程中增加碱基错配，从而使扩增产物出现较多点突变。下列相关叙述正确的是（ ）
A．理性设计方法实现了基因的定向变异，属于蛋白质工程
B．构建重组质粒需要用到的工具有限制酶和DNA连接酶
C．步骤②应使受体菌处于感受态，可采用抗原—抗体杂交技术筛选突变酶
D．低保真的TaqDNA聚合酶会增加新DNA链合成过程中碱基的错配率
三、非选择题
21．二苯乙烯苷是我国传统药材何首乌特有的药效成分，具有抗氧化、清除自由基等功效。合成二苯乙烯苷的关键酶是芪合酶（STS），为获得大量的STS，研究人员利用质粒（如图2）将STS基因（如图1）转化到大肠杆菌细胞内进行表达。回答下列问题：
(1)采用 技术可以快速、大量获得目的基因，据图1分析，利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是 。
(2)为使STS基因与质粒正确连接，需在所选引物的 （填“3”或“5’”）端分别增加相应限制酶的酶切位点，同时选用 两种限制酶切割质粒。
(3)启动子是 识别和结合的部位。很多启动子具有物种特异性，在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择 （填写字母）。
A．何首乌启动子 B．大肠杆菌启动子 C．农杆菌启动子
(4)可将转化后的大肠杆菌接种到含 的培养基上进行筛选。能在该培养基上生长的大肠杆菌是否一定含有STS基因 请判断并说明理由： 。
(5)科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于 。
22．人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。如图所示为科学家培育转入t-PA蛋白基因山羊的过程，该转基因山羊可大规模生产t-PA蛋白（从乳汁中提取）。亮氨酸是维持山羊细胞生命活动必不可少的一种必需氨基酸，其合成与质粒 S中的 Leu基因有关，GFP 基因控制合成绿色荧光蛋白。回答下列问题。
(1)A 为mRNA，则过程①需要的酶是 。过程②需使用的限制酶是 。
(2)为检测基因表达载体是否构建成功，培养基中不应含有 。将山羊成纤维细胞培养一段时间后，筛选出 （填“显示”或“不显示”）绿色荧光的细胞用于过程⑤。
(3)心梗患者注射大剂量的经基因工程生产的t-PA 蛋白会诱发颅内出血，将t-PA 蛋白第84位的半胱氨酸替换成丝氨酸后，能显著降低出血的副作用。据此，需要先对 进行改造，进而制造出性能优异的改良t-PA 蛋白，该过程即 工程。
(4)过程⑨表示 。该过程之所以能够成功依赖于一定的生理学基础，即 （答一点）。
23．2022年8月，九价HPV疫苗的使用人群扩展到9~45岁适龄女性。研究发现，人类99.7%的宫颈癌是由人乳头瘤病毒（HPV）持续感染引起的。科研人员将HPV病毒表面L1衣壳蛋白基因构建重组质粒，导入大肠杆菌制备HPV疫苗，过程如下图所示。请回答下列问题：
(1)构建重组质粒之前，可利用PCR技术扩增L1基因，此时需要在反应体系中添加的有机物有 、 、模板DNA和dNTP等。图b的启动子的作用是 。
(2)为构建重组HPV疫苗，科研人员将L1基因插入质粒中，最好选择限制酶 进行共同切割，原因是 （答出2点即可）。重组质粒导入大肠杆菌后，可用添加 的选择性培养基筛选。
(3)有人认为，与传统的减毒或灭活疫苗相比，重组疫苗安全性更高，试从疫苗的成分角度推测其这一观点的合理性： 。
(4)HPV疫苗也可能通过蛋白质工程来生产。蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，通过 对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的需求。
24．烟草是我国重要的经济作物，其栽培容易受到气候、土壤等诸多生态因子的强烈制约，因而烟草的栽培区域受到限制。土壤中的盐分是制约烟草生长的重要因素，它不仅造成烟草产量和品质降低，同时还使土壤板结。某科研团队为获得抗逆性强的耐盐烟草品种，将抗盐基因H与质粒重组，再借助农杆菌导入烟草细胞中。叶绿体是植物基因工程的理想受体，将外源基因整合到叶绿体DNA中往往能够获得高效表达，由此发展出叶绿体基因工程。回答下列有关问题：
(1)基因工程的核心是构建基因表达载体，质粒作为基因工程的工具，应具备的基本条件有 （答出2点即可）。而作为目的基因的表达载体，除满足上述基本条件外，还需要有启动子和终止子。
(2)检测目的基因是否成功导入受体细胞的叶绿体时，实验组以待测的样本DNA为模板，使用目的基因的特异性引物进行PCR技术扩增，利用PCR技术扩增的前提条件是： 。扩增过程中需要加引物的原因是： 。
(3)转入叶绿体中的基因 （填“会”或“不会”）随花粉传递给子代，理由是 。
(4)若要获得抗盐能力更强的抗盐基因，可以对基因H进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程可以通过蛋白质工程完成，该过程的基本思路是：① 、②设计耐盐蛋白质的结构、③ 、④找到对应的基因序列。
25．干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，对新冠病毒的防治有重要作用。用基因工程获得的工程酵母菌可以生产人类干扰素，请回答关于基因工程的有关问题：
(1)人类干扰素基因能和酵母菌的质粒拼接成功的原因是 ，从而实现重组。人工构建质粒除了需要限制酶切割位点、标记基因、复制原点外，还必须有 等结构。检测干扰素基因是否转录出相应的mRNA的方法是 ，这是它能否发挥功能的第一步。
(2)要获得更多人类干扰素基因可用PCR扩增技术，在PCR扩增仪中不断被消耗的物质有 和 。PCR反应过程中，DNA加热解旋后冷却，引物与 结合，然后在DNA聚合酶作用下延伸子链。
(3)干扰素在体外保存相当困难，如果利用蛋白质工程获得的干扰素可以保存半年，蛋白质工程的目标是 。
(4)观察分析下图，该图表示的过程是（ ）
A．构建基因组文库 B．构建cDNA文库
C．构建基因表达载体 D．构建转基因工程菌
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【分析】单克隆抗体的特点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。
【详解】A、由图可知，可变区能够与抗原特异性结合，可变区决定了抗体的特异性，A错误；
B、鼠源抗体对人体具有免疫原性，人体的不良反应与鼠源抗体有关，主要与可变区有关，B错误；
C、EGF是体内促进细胞生长和增殖的因子，EGF受体在其他细胞中也能表达，C错误；
D、西妥昔单抗的制备过程通过对原有抗体基因改造完成，属于蛋白质工程，D正确。
故选D。
2．A
【分析】1、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。通过蛋白质工程生产出来的蛋白质更加符合人类生产和生活的需要。
【详解】A、该技术通过改造基因，从而产生出优异的改良t-PA蛋白，因此该技术蛋白质工程，A正确；
B、根据碱基互补配对原则，t-PA基因的左端黏性末端为CCGG-，为XmaⅠ酶切得到，t-PA基因的右端黏性末端为GATC-，为BglⅡ酶切得到，质粒需要用相同的酶进行酶切以得到与目的基因相同的黏性末端，因此质粒需选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒pCLY11，B错误；
C、T4DNA连接酶能连接黏性末端，还可以连接平末端，使用T4DNA连接酶能将t-PA改良基因与质粒pCLY11连接，C错误；
D、t-PA能高效降解因血浆纤维蛋白凝聚而成的血栓，成功转入重组质粒的受体细胞在培养基上会出现具有抗性的白色菌落，D错误。
故选A。
3．B
【分析】蛋白质工程的基本途径：从预期蛋白质的功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【详解】A、该方法得到的T4溶菌酶需要进行结构和催化功能的鉴定，A错误；
B、结构决定功能，若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响，B正确；
C、由题意可知，T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类及空间结构均发生了改变，C错误；
D、T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，酶大多是蛋白质，少数是RNA，蛋白质工程只能用于改造蛋白质类，D错误。
故选B。
4．C
【分析】1、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。
2、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
3、根据中心法则分析题图：图中①表示转录过程，②表示翻译过程。
【详解】A、蛋白质工程本质上是对DNA分子改造，A正确；
B、图中①表示转录过程，②表示翻译过程，都会进行碱基互补配对，B正确；
C、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），蛋白质工程是从④开始的，C错误；
D、蛋白质工程可以创造自然界中不存在的蛋白质，D正确。
故选C。
5．C
【分析】1、蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。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，最终还必须通过基因来完成；
2、蛋白质工程的基本途径是：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【详解】A、由题意可知，该技术属于蛋白质工程，已经获得该目的基因片段，不需要合成编码目的肽的DNA片段，A错误；
B、未改造前的基因表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽Pl，在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，所以必须对蛋白质进行改造，保持其抗菌性强，抑制其溶血性，而不是改造编码多肽P1的基因，B错误；
C、蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能，设计氨基酸序列，即目的肽的结构，从而推出其基因序列，C正确；
D、是需要构建含目的肽DNA片段的表达载体，但这不是第一步，D错误。
故选C。
6．C
【分析】据图分析，物质X在天冬氨酸激酶（AK）和二氢吡啶二羧酸合成酶（DHDPS）作用下，形成赖氨酸；当赖氨酸含量高时，抑制天冬氨酸激酶（AK）和二氢吡啶二羧酸合成酶（DHDPS）的活性。
【详解】A、由题可知，赖氨酸与AK、DHDPS结合，抑制它们的活性从而使反应速率下降，属于负反馈调节，A正确；
B、根据题意“将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸”，可知上述操作为蛋白质工程，蛋白质工程的实质是改造相应基因来实现，B正确；
CD、将AK中第352位苏氨酸变成异亮氨酸，DHDPS中第104位天冬酰胺变成异亮氨酸，会导致改造后的AK和DHDPS的空间结构改变，与赖氨酸结合的能力降低，但改造后的AK和DHDPS的活性基本不变，C错误；D正确。
故选C。
7．B
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理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。
【详解】A、蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造，以满足人类生产和生活的需求，A正确；
B、蛋白质工程技术中的操作对象是基因，B错误；
C、由于人的T细胞可以合成Y蛋白，故可以从人的T细胞中提取mRNA，经过逆转录合成cDNA，来获取目的基因，C正确；
D、经改造后的蛋白质Y的热稳定性提高这一性状可遗传，因为本质上改造的是基因，D正确。
故选B。
8．D
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、TALEN是一种靶向基因操作技术，该技术利用了TAL靶向识别单元对靶向基因的识别作用和FokⅠ蛋白对靶向基因的切割作用，实现了对特定靶向基因的敲除，可见FokⅠ蛋白实质上是一种限制酶，A正确；
B、已知TAL靶向识别单元中双连氨基酸序列和FokⅠ蛋白的氨基酸序列，可先推测出信使RNA序列，再推测出目的基因的核苷酸序列，利用化学法以单个核苷酸为原料的步骤最终合成目的基因，再通过PCR技术进行扩增，B正确；
C、在构建的基因表达载体中，有启动子、终止子、目的基因、标记基因等，其中启动子位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子位于基因的下游，C正确；
D、只有含氮碱基之间能发生碱基互补配对，而双连氨基酸不含有含氮碱基，D错误。
故选D。
9．A
【分析】1、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。2、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。3、根据中心法则分析题图：图中①表示转录过程，②表示翻译过程。
【详解】A、蛋白质工程并不是直接对蛋白质进行加工修饰的，是通过基因修饰或基因合成等方法，对现有蛋白质进行改造，A错误；
B、蛋白质工程最终是引起蛋白质的改变，干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现，B正确；
C、由图可知，①为DNA→mRNA的过程，为转录，②为mRNA→蛋白质的过程，为翻译，C正确；
D、蛋白质工程是从预期蛋白质功能开始的，即④，也是难度最大的过程，D正确。
故选A。
10．B
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需求。
【详解】A、对枯草杆菌蛋白酶进行改造是通过改造基因实现的，A错误；
B、经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶的基因发生了改变，因此这一性状可以遗传，B正确；
C、蛋白质工程通过获取编码蛋白质的基因序列信息进而合成相关的基因并最终获得符合人们需求的蛋 白质，这是蛋白质工程的最终目的，C错误；
D、蛋白酶的改造属于蛋白质工程，酶的化学本质大多数是蛋白质，少数是RNA，蛋白质工程只能用于改造蛋白质类酶，D错误。
故选B。
11．C
【分析】蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其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。
【详解】A、据图分析，通过分析预期的水蛭素功能推导出蛋白质的结构，进而明确氨基酸序列，最终确定基因中碱基对的排列顺序，A正确；
B、蛋白质的改造工程直接改变的是控制蛋白质合成所对应的基因，B正确；
C、基因a的基本单位是四种脱氧核苷酸，b是mRNA基本单位是四种核糖核苷酸，因此大分子物质a和b的单体序列均不是唯一的，C错误；
D、基因工程是利用已有的基因生产蛋白质，而蛋白质工程师通过改造基因从而获得原本没有的蛋白质，因此用蛋白质工程可生产基因工程所不能生产的蛋白质，D正确。
故选C。
12．A
【分析】生物多样性保护的措施：（1）就地保护：自然保护区和国家森林公园是生物多样性就地保护的场所；（2）迁地保护：动物园、植物园、濒危物种保护中心；（3）建立精子库、种子库，利用生物技术对濒危物种的基因进行保护等；（4）加强宣传和执法力度。
【详解】A、长江水利枢纽工程对中华鲟洄游生殖造成影响，从而影响到中华鲟种群出生率，A正确；
B、禁渔政策改善了中华鲟的生存环境，不能提高营养级之间的能量传递效率，B错误；
C、蛋白质工程是根据人的需求来改造蛋白质，最终是通过改造基因来实现的，因此可遗传给后代，C错误；
D、对生物最有效的保护手段是就地保护，D错误。
故选A。
13．D
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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，（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
【详解】A、蛋白质工程需要在分子水平上对基因进行操作，A错误；
B、蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径，故蛋白质工程与中心法则的流程方向相反，B错误；
C、检测A1活性时应先将A1与底物分别置于高温环境，保温一段时间再混合，C错误；
D、分析题意可知，和AO相比，A1不仅仅是氨基酸的序列不同，同时还增加了一个二硫键，导致空间结构也有差异，是二者热稳定性不同的直接原因，D正确。
故选D。
14．B
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要；蛋白质工程的实质：定向改造或生产人类所需蛋白质，生产自然界没有的蛋白质；
2、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构。蛋白质工程的基本途径是：根据预期的蛋白质功能设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，推测出相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因，再经表达过程产生预期蛋白质。
【详解】A、蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，是通过改变基因的碱基排列顺序而改变蛋白质的结构，A正确；
B、基因表达载体的构建是基因工程的核心，基因工程是蛋白质工程的基础，故蛋白质工程都需要构建基因表达载体，B错误；
C、蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，C正确；
D、对蛋白质的改造是指通过基因工程中的定点诱变技术来进行碱基的替换、增添等，有目的改造蛋白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能，D正确。
故选B。
15．D
【分析】蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其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（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
【详解】A、由图干信息可知，若将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，获得改良药物t-PA，能显著降低出血副作用，所有可以通过蛋白质工程可制备大量的改良药物t-PA蛋白，A正确；
B、蛋白质工程的基本途径是：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列，所以可以依据改良t-PA蛋白的氨基酸序列可推导出改良t-PA基因核苷酸序列，B正确；
C、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，最终还必须通过基因来完成，C正确；
D、将改良t-PA基因先构建表达载体，是生产改良t-PA蛋白的核心步骤，D错误。
故选D。
16．D
【分析】分析题意可知，科学家利用蛋白质工程技术，对编码T4溶菌酶的基因进行改造，从而改造了T4溶菌酶的结构，获得了耐热性高的T4溶菌酶。
【详解】A、为获得耐高温的T4溶菌酶，科学需先设计其空间结构，A正确；
B、为获得耐高温的T4溶菌酶，科学家利用蛋白质工程技术，对编码T4溶菌酶的基因进行改造，B正确；
C、获得耐高温的T4溶菌酶，需要对基因进行改造，进而表达出不一样的蛋白质，该过程涉及转录和翻译，C正确；
D、要将设计得到的T4溶菌酶应用到生产实践中，还有很多工作要做，例如由于改造后酶的空间结构发生了改变，因此它的一些基本特性需要重新明确，D错误。
故选D。
17．ABD
【分析】蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】A、T4溶菌酶本质为蛋白质，可利用抗原-抗体特异性结合的特点对该酶进行检测，A错误；
B、引起T4溶菌酶空间结构改变的根本原因是对T4溶菌酶耐热性的相关基因进行了改造，B错误；
C、该实例利用了基因定点突变技术，对相关基因的特定位点的碱基进行了替换，使该酶的第3位异亮氨酸变为半胱氨酸，C正确；
D、该实例属于蛋白质工程的范畴，蛋白质工程最终改造的是基因，而不是直接改造蛋白质，D错误。
故选ABD。
18．CD
【分析】蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
【详解】A、该技术的原理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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），因此设计制造出改良t-PA蛋白首先要从降低其出血副作用这一预期功能开始，A正确；
B、制造出性能优异的改良t-PA蛋白的过程需要改造现有基因，属于蛋白质工程，B正确；
C、基因工程和蛋白质工程均需对基因进行分子水平操作，C错误；
D、由于不同密码子可能对应同一氨基酸，因此依据新蛋白质的氨基酸序列能推出多种基因序列，D错误。
故选CD。
19．ACD
【分析】通过定点突变，将蛋白质的某一氨基酸进行改造，本质属于基因突变。不同的突变带来的改变无法预测。
【详解】A、对Cry蛋白改造通过改造编码Cry蛋白的基因来实现，A错误；
B、DNA中碱基的排列顺序代表遗传信息，因此，可通过测定DNA的序列确定突变是否成功，B正确；
C、由于密码子的简并性，根据Cry蛋白的氨基酸序列可以推测出多种mRNA序列，C错误；
D、对编码Cry蛋白的基因进行定点突变，其遗传物质发生改变，故经改造后的苏云金芽孢杆菌中的杀虫晶体蛋白Cry毒性提高这一性状是可以遗传的，D错误。
故选ACD。
20．ACD
【分析】蛋白质工程：是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理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。
【详解】A、理性设计方法通过定点诱变来改变蛋白质中的个别氨基酸，以产生更加理想的酶，实现了基因的定向变异，属于蛋白质工程，A正确；
B、构建重组质粒需要用到的工具有质粒、限制酶和DNA连接酶，B错误；
C、步骤②可使用钙离子处理受体菌，使之处于能吸收周围DNA分子的状态，可依赖于抗原—抗体杂交技术筛选突变酶，C正确；
D、低保真的TaqDNA聚合酶会增加新DNA链合成过程中碱基的错配率，产生较多的突变点，D正确。
故选ACD。
21．(1) PCR 引物2 和引物 3
(2) 5' XhoI 和 NdeI
(3) RNA 聚合酶 B
(4) 氨苄青霉素 不一定，含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体（空质粒）也可导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落
(5)蛋白质工程
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【详解】（1）PCR技术是一种在体外模拟DNA复制过程，快速扩增目的基因片段的分子生物学技术，采用PCR技术可以快速、大量获得目的基因。P端是5'端，OH端是3'端，在引物作用下，DNA聚合酶只能从引物3'端开始延伸DNA链，因此利用该技术扩增STS基因时，应选择的引物是引物2和引物3。
（2）DNA聚合酶能从引物3'端开始延伸DNA链，为使STS基因与质粒正确连接，在设计PCR引物时需在所选引物的5′端分别增加相应限制酶的酶切位点，以确保目的基因两侧与质粒有相同的酶切位点。据图2可知，质粒中存在三种限制酶切位点，其中限制酶SacⅠ会破坏抗生素标记基因，因此切割质粒应该用XhoⅠ和NdeⅠ，因此目的基因也应该用这两种酶切割才能将目的基因和质粒连接起来，根据图1中转录方向和图2中启动子和终止子位置，应该在引物3的5′端增加NdeⅠ的酶切序列，在引物2的5′端增加XhoⅠ的酶切序列。
（3）启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，启动基因的转录。据题意可知，本实验利用质粒将STS基因转化到大肠杆菌细胞内进行表达，因此在图2质粒中插入STS基因，其上游启动子应选择大肠杆菌启动子 ，B正确，AC错误。
故选B。
（4）质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，可将转化后的大肠杆菌接种到含氨苄青霉素的培养基上进行筛选。能在此培养基上生长的可能是含有STS基因导入大肠杆菌，也可能是含氨苄青霉素抗性基因的未重组载体导入大肠杆菌，使大肠杆菌在培养基上形成菌落，因此能在该培养基上生长的大肠杆菌不一定含有STS基因。
（5）蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，科研人员利用相关技术替换了STS某个位点的氨基酸，提高了STS的抗氧化能力，该技术属于蛋白质工程。
22．(1) 逆转录酶 BamHⅠ、HindⅢ
(2) 亮氨酸 不显示
(3) t-PA基因 蛋白质
(4) 胚胎移植 早期胚胎不与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态；受体子宫不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥
【分析】蛋白质工程是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。通过蛋白质工程生产出来的蛋白质更加符合人类生产和生活的需要。
【详解】（1）A 为mRNA，过程①为逆转录过程，则过程①需要的酶是逆转录酶，由B的黏性末端可推知过程②需使用的限制酶是BamHⅠ、HindⅢ。
（2）由题意可知，亮氨酸是维持山羊细胞生命活动必不可少的一种必需氨基酸，其合成与质粒 S中的 Leu基因有关，为检测基因表达载体是否构建成功，培养基中不应含有亮氨酸，由于使用限制酶BamHⅠ、HindⅢ，会破坏GFP 基因，GFP 基因控制合成绿色荧光蛋白，若基因表达载体构建成功，则GFP 基因被破坏，而不显示荧光蛋白。
（3）若将t-PA 蛋白第84位的半胱氨酸替换成丝氨酸，需要先对t-PA基因进行改造，进而制造出性能优异的改良t-PA 蛋白，该过程即蛋白质工程。
（4）过程⑨表示胚胎移植，该过程之所以能够成功依赖于一定的生理学基础，即早期胚胎不与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，受体子宫不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥。
23．(1) 耐高温的DNA聚合酶 引物 RNA聚合酶识别和结合部位
(2) BamHI、HindⅢ 不会导致标记基因都被破坏/避免目的基因自身环化/避免载体自身环化/避免目的基因反向连接到载体上/BdI在质粒上的酶切位点不唯一，导致结果不可控 氨苄青霉素
(3)传统疫苗灭活或减毒不彻底可能会导致接种者患病，重组疫苗不具有病毒核酸，无侵染能力
(4)改造或合成基因
【分析】基因表达载体的结构：启动子：是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动RNA转录；终止子：使转录停止的“信号灯”；标记基因：便于重组DNA分子的筛选；目的基因；复制原点。
【详解】（1）利用PCR技术扩增目的基因，需要往反应体系中添加模板DNA、四种脱氧核苷酸、分别与两条模板链结合的2种引物、Taq酶（或热稳定DNA聚合酶）等。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位。
（2）构建重组质粒时选择的限制酶应该能在目的基因两端产生不同的黏性末端，这样可以保证目的基因以正确的方向插入到质粒中，还可以避免目的基因和载体自身环化等，所以应该在目的基因两端各选择一个限制酶的切割位点。BdI在质粒上的酶切位点不唯一，导致结果不可控，Sau3AI在载体上没有相关酶切位点，因此要选用BamHI、HindⅢ。含有重组质粒的大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性，能够在含有氨苄青霉素的培养基上存活并繁殖形成菌落。
（3）传统疫苗灭活或减毒不彻底可能会导致接种者患病，重组疫苗不具有病毒结构，无侵染能力，但有抗原特性，可刺激机体产生抗体和记忆细胞。
（4）蛋白质工程是通过改造或合成基因对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的需求。
24．(1) 稳定并能自我复制或整合到染色体的DNA上；有一个至多个限制酶切割位点；具有特殊的标记基因；对受体细胞无毒害作用
(2) 要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链
(3) 不会 因为叶绿体中的基因遗传为细胞质遗传，与母本性状相同，而花粉作为父本产生的雄配子，因此不能随花粉遗传给后代
(4) 预期耐盐蛋白质的功能 推测应有的氨基酸序列
【分析】1、质粒具备的条件：（1）能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；（2）有一个至多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接；（3）具有特殊的标记基因，以便进行筛选；
2、基因工程的基本操作程序：
（1）目的基因的筛选与获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；
（3）将目的基因导入受体细胞：将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法等；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）质粒作为基因工程的工具，应具备的基本条件有：稳定并能自我复制或整合到染色体的DNA上；有一个至多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接；具有特殊的标记基因，以便进行筛选；对受体细胞无毒害作用。而作为目的基因的表达载体，除满足上述基本条件外，还需要有启动子和终止子，其中启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动目的基因转录；
（2）PCR是体外快速扩增DNA的技术，利用PCR技术扩增的前提条件是：要有一段已知目的基因的核苷酸系列，以便根据这一序列合成引物；由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链，所以扩增过程中需要加入引物；
（3）由于叶绿体基因属于细胞质基因，只通过母本(卵细胞)遗传给后代，不由父本遗传给后代，花粉为父本产生的雄配子，所以转入叶绿体中的基因不能随花粉遗传给后代；
（4）若要获得抗盐能力更强的抗盐基因，可以对基因H进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程可以通过蛋白质工程完成，该过程的基本思路是：根据预期耐盐蛋白质的功能→设计耐盐蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到对应的基因序列。
25．(1) 人类干扰素基因和酵母菌的质粒具有相同的化学组成和空间结构 启动子、终止子 PCR技术
(2) 引物 4种脱氧核苷酸（dNTP） 单链相应互补序列（或互补DNA链或模板链）
(3)根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计
(4)A
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--PCR技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--PCR技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）人类干扰素基因能和酵母菌的质粒拼接成功是因为人类干扰素基因和酵母菌的质粒具有相同的化学组成和空间结构，从而实现重组。转录的产物是RNA，为了检测干扰素基因是否转录出相应的mRNA采用的方法是PCR技术，根据目的基因设计引物，进而实现对基因表达的检测，这是它能否发挥功能的第一步。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（2）要获得更多人类干扰素基因可用PCR扩增技术，PCR扩增的目的是完成相关DNA的复制，同时该过程至少需要两种不同的引物，因此，在PCR扩增仪中不断被消耗的物质有引物和4种脱氧核苷酸（dNTP）。PCR反应过程中，DNA加热解旋后冷却，该步骤为变性，引物与单链相应互补序列（或互补DNA链或模板链）结合，该步骤为复性过程，然后在DNA聚合酶作用下延伸子链，即子链延伸过程。
（3）干扰素在体外保存相当困难，为了延长保存时间，设法利用蛋白质工程获得的干扰素可以保存半年，蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计，从而通过蛋白质工程合成自然界不存在的蛋白质。
（4） A、图中显示，图中将某种生物的基因组DNA利用切限制酶割成一定大小的片段，并与合适的载体重组后导入宿主细胞进行克隆。这些存在于所有重组受体菌群体内的基因组DNA片段的集合，即基因组文库，其中包含了该生物的所有基因，A正确；
B、cDNA文库是由某种生物所有基因的mRNA逆转录形成的cDNA片段构建形成的基因文库，B错误；
C、基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，C正确；
D、用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌，D正确。
故选A。
答案第1页，共2页
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