《创新课堂》第3章第4节 课后达标检测(教师版)-高中生物学选择性必修3(人教版)同步讲练测

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名称 《创新课堂》第3章第4节 课后达标检测(教师版)-高中生物学选择性必修3(人教版)同步讲练测
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文件大小 111.5KB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2026-02-07 00:00:00

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文档简介

一、选择题
1.下列不属于蛋白质工程的成果的是(  )
A.改造酶的结构,提高其热稳定性
B.生产人—鼠嵌合抗体
C.将干扰素分子中的半胱氨酸替换为丝氨酸
D.将人的胰岛素基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素
解析:选D。将人的胰岛素基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素是基因工程的成果。
2.(2024·江苏泰州高二检测)下列对蛋白质工程的基本操作程序的叙述,正确的是(  )
①蛋白质分子结构合成 ②DNA合成 ③mRNA合成 ④预期蛋白质的功能 ⑤根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列
A.①→②→③→④→⑤→①
B.⑤→④→③→②→①→②
C.④→①→⑤→②→③→①
D.②→③→⑤→①→②→④
解析:选C。蛋白质工程的操作流程: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C符合题意。
3.(2024·河北唐山高二期中)下列各项与蛋白质工程没有直接关系的是(  )
A.利用各种高科技手段分析蛋白质的分子结构
B.研究并改变某种蛋白质相关基因的碱基序列
C.设计和制造自然界中没有的人工蛋白质
D.将编码牛凝乳酶的基因导入酵母菌的基因组中获得凝乳酶
答案:D
4.科研人员将葡萄糖异构酶的第138位的甘氨酸替换为脯氨酸,使葡萄糖异构酶的热稳定性提高,使其最适反应温度提高了10~12 ℃。下列有关对葡萄糖异构酶进行改造的叙述,错误的是(  )
A.该技术为蛋白质工程,即第二代基因工程
B.直接在蛋白质分子水平上对葡萄糖异构酶进行改造
C.改造前可以先预期所需蛋白质的功能,再设计预期的蛋白质结构
D.改造时需对葡萄糖异构酶基因的碱基对进行替换
解析:选B。通过对葡萄糖异构酶基因的改造,定向改造葡萄糖异构酶,属于蛋白质工程,即第二代基因工程,A正确;对葡萄糖异构酶进行改造,是改造葡萄糖异构酶基因,不是直接在蛋白质分子水平上进行改造,B错误;该蛋白质工程的基本思路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)→获得热稳定性提高的葡萄糖异构酶,C正确;改造时要将葡萄糖异构酶的第138位的甘氨酸替换为脯氨酸,因此要对葡萄糖异构酶基因的相应碱基对进行替换,D正确。
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.合成编码目的肽的DNA片段
B.构建含目的肽DNA片段的表达载体
C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽
D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽
解析:选C。由题意可知,多肽P1为抗菌性和溶血性均较强的多肽,要设计出抗菌性强但溶血性弱的多肽,即在P1的基础上设计出自然界原本不存在的蛋白质,首先要做的是依据P1的氨基酸序列设计出多条模拟肽,然后进行改造,从而确定抗菌性强但溶血性弱的多肽的氨基酸序列。
6.L-天冬酰胺酶对于治疗小儿白血病特别有效,但在临床应用中经常出现过敏反应。科研人员预期在L-天冬酰胺酶的基础上研发药效强但免疫性弱的蛋白质药物,下一步要做的是(  )
A.合成编码L-天冬酰胺酶的DNA片段
B.构建含L-天冬酰胺酶基因片段的表达载体
C.设计出药效强但免疫性弱的蛋白质结构
D.利用抗原—抗体杂交等方法对表达产物进行检测
解析:选C。根据蛋白质工程技术,预期在L-天冬酰胺酶的基础上研发药效强但免疫性弱的蛋白质药物的下一步是设计出药效强但免疫性弱的蛋白质结构,C符合题意。
7.下列关于蛋白质工程的说法,错误的是(  )
A.蛋白质工程能使人抗体的某些区段替代鼠单克隆抗体的某些区段,降低人对鼠单克隆抗体的免疫反应
B.蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等加以改变
C.理论上对关键氨基酸进行置换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法
D.蛋白质工程崛起的原因主要是工业生产和基础理论研究的需要
解析:选C。蛋白质工程能产生自然界中没有的人—鼠嵌合抗体,减少过敏等异常免疫反应的发生,A项正确;蛋白质工程能通过改造基因对现有蛋白质进行改造,如改变酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等,B项正确;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,C项错误;人类生产和生活中的需求以及基础理论研究的需要等,造成了蛋白质工程的崛起,D项正确。
8.苏云金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蛋白的第168位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蛋白的第282位、第283位丙氨酸和亮氨酸分别替换成甘氨酸和丝氨酸后,Cry蛋白对烟草天蛾的毒性提高了7倍。下列有关叙述正确的是(  )
A.对Cry蛋白的改造是通过直接替换Cry蛋白中的氨基酸来实现的
B.Cry蛋白的毒性提高了3倍或7倍的原因可能是改变了该蛋白质的空间结构
C.改造Cry蛋白应从Cry蛋白基因的脱氧核苷酸序列出发设计其特有的结构
D.使用蛋白质工程改造Cry蛋白过程中不需要使用限制酶和DNA连接酶
解析:选B。对Cry蛋白的改造是通过改造相关基因来实现的,A项错误;蛋白质的结构决定功能,Cry蛋白的毒性提高了3倍或7倍的原因可能是改变了该蛋白质的空间结构,B项正确;改造Cry蛋白应从预期Cry蛋白的功能出发设计其特有的结构,C项错误;蛋白质工程的基础是基因工程,故使用蛋白质工程改造Cry蛋白过程中需要使用限制酶和DNA连接酶,D项错误。
9.已知生物体内有一种X蛋白,如果将X蛋白的某一个氨基酸替换,改变后的蛋白质(X1蛋白)不但保留了X蛋白的功能,而且具有了酶的催化活性。下列说法正确的是(  )
A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B.可以通过对X蛋白基因进行改造或人工合成获得X1蛋白基因
C.蛋白质工程操作过程中,不需要酶和载体作为工具
D.细胞内合成X1蛋白与X蛋白的过程中,遗传信息的流向是相反的
解析:选B。蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因,两者的根本区别是蛋白质工程可制造出自然界中没有的蛋白质,A项错误;可以通过对X蛋白基因进行改造或人工合成获得X1蛋白基因,B项正确;蛋白质工程操作过程中,需要酶和载体作为工具,C项错误;细胞内合成X1蛋白与X蛋白的过程中,遗传信息的流向是相同的,D项错误。
10.中华鲟是一种濒危野生动物,研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质,使其更加适应现在的水域环境。下列有关说法错误的是(  )
A.蛋白质工程可定向改变蛋白质分子的结构
B.改造蛋白质可通过改变基因结构实现
C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种
D.改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质
解析:选D。蛋白质工程可以通过改造基因来定向改变蛋白质分子的结构,A、B正确;改造后的中华鲟具有新的性状,但其和现有中华鲟之间没有生殖隔离,仍是同一物种,C正确;蛋白质工程改造的是基因,可以遗传给子代,因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质,D错误。
11.科研人员以某种酶为核心研究材料,在其N端找到了两个关键的氨基酸位点,将这两个位点的组氨酸和脯氨酸分别替换为酪氨酸后,其热稳定性得到了显著提高。下列说法正确的是(  )
A.细胞内合成改造后的高热稳定性蛋白质的过程不遵循中心法则
B.替换蛋白质中的氨基酸实际可通过改造基因中的碱基序列实现
C.在分子水平上,可利用PCR等技术检测细胞内是否合成新的目的蛋白质
D.制备过程中应先获得目标蛋白质的三维结构,再预期其生物学功能
解析:选B。细胞内蛋白质的合成过程都遵循中心法则,A项错误;蛋白质是DNA经过转录、翻译得到的,所以替换蛋白质中的氨基酸实际可通过改造基因中的碱基序列实现,B项正确;PCR等技术能检测目的基因是否插入细胞DNA或是否转录,检测细胞内是否合成新的目的蛋白质可使用抗原—抗体杂交法,C项错误;制备过程中要先预期目标蛋白质的生物学功能,再设计获得该蛋白质的三维结构,D项错误。
12.(2024·山东济宁高二月考)纤维素酶广泛应用于医药、食品发酵、造纸、废水处理等领域。研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后,纤维素酶的热稳定性得到了提高。下列有关该技术的说法错误的是(  )
A.经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状可遗传
B.对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的
C.改造纤维素酶也需要构建基因表达载体
D.改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶
解析:选B。蛋白质工程是对基因进行改造或重新合成,然后使改造或合成的基因进行表达,改造后的性状是可遗传的,A项正确,B项错误;改造或重新合成的基因的表达需要构建基因表达载体,C项正确;改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶,D项正确。
二、非选择题
13.赖氨酸是人体必需氨基酸之一,能促进人体发育、增强免疫功能,并有提高中枢神经组织功能的作用。某农科所科技人员欲通过将玉米某种蛋白酶改造成“M酶”,从而大大提高玉米种子中赖氨酸的含量,以期待培育出高赖氨酸含量的玉米新品种。请回答下列问题:
(1)科技人员先从“提高玉米种子中赖氨酸的含量”这一功能出发,预期构建出______的结构,再推测出相对应目的基因的________________序列,最终合成“M酶”基因。
(2)科技人员获得“M酶”基因后,常利用__________在体外将其大量扩增,此过程需要的一种特殊的酶是____________________。
(3)只有将“M酶”基因插入___________________中,才能确保“M酶”基因在玉米细胞中得以稳定遗传。科技人员将“M酶”基因导入玉米细胞中需要借助________________的运输。
(4)依据____________________________的原理,可将含有“M酶”基因的玉米细胞培育成转“M酶”基因的玉米植株。为了确保育种成功,科技人员需要通过__________________________________________,从个体水平加以鉴定。
解析:(1)欲将玉米某种蛋白酶改造成“M酶”,则应该利用蛋白质工程,构建出“M酶”(蛋白质)的结构,再推测出相对应目的基因的脱氧核苷酸序列,最终合成“M酶”基因。(2)基因工程中,获取的目的基因一般利用PCR进行扩增,过程中需要耐高温的DNA聚合酶的催化。(3)要确保“M酶”基因在玉米细胞中得以稳定遗传,必须将“M酶”基因插入玉米细胞的染色体DNA中;将“M酶”基因(目的基因)导入玉米细胞中需要借助载体的运输。(4)将含有“M酶”基因的玉米细胞培育成转“M酶”基因的玉米植株可利用植物组织培养技术,依据的原理是植物细胞的全能性。科技人员需要通过测定玉米种子中赖氨酸的含量,从个体水平加以鉴定,以确保育种成功。
答案:(1)“M酶” 脱氧核苷酸 (2)PCR 耐高温的DNA聚合酶 (3)玉米细胞的染色体DNA 载体 (4)植物细胞具有全能性 测定玉米种子中赖氨酸的含量
14.糖尿病是近年来高发的“富贵病”,常见类型有1型糖尿病和2型糖尿病。1型糖尿病的主要病因之一是胰岛功能减退。科研人员作出如下设计:取糖尿病患者的细胞,将人的正常胰岛素基因导入其中,然后进行细胞培养,诱导产生胰岛组织,重新植入患者的胰岛内,使胰岛恢复功能。1型糖尿病需要注射胰岛素治疗。目前临床使用胰岛素制剂注射120 min后才出现高峰,与人体生理状态不符。科研人员通过一定的工程技术手段,将胰岛素B链的第28号和第29号氨基酸互换,获得了速效胰岛素,已通过临床试验。请回答下列问题:
(1)对1型糖尿病进行基因治疗的方案中,正常胰岛素基因为__________________。将该基因导入人体细胞所用的方法是_________________________________________________________________。
(2)对1型糖尿病患者进行治疗的基因工程的核心步骤是_________________________________________________________________。
(3)科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素,该技术的实验流程如下:
其中,A表示的是____________________,B表示的是_____________________。
解析:(1)对1型糖尿病进行基因治疗的方案中,正常胰岛素基因为目的基因。将该基因导入人体细胞所用的方法是显微注射法。(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。(3)分析题图可知,A表示的是预期蛋白质的功能,B表示的是应有的氨基酸序列。
答案:(1)目的基因 显微注射法 (2)基因表达载体的构建 (3)预期蛋白质的功能 应有的氨基酸序列