2025版高考生物一轮总复习选择性必修3第10单元生物技术与工程第7讲基因工程的基本操作程序和应用及蛋白质工程提能训练.docVIP

第10单元生物技术与工程第7讲基因工程的基本操作程序和应用及蛋白质工程

A组

一、选择题

1．(2024·福建厦门统考模拟预测)下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R表示方向。下列叙述正确的是(D)

A．②链从L到R的方向为3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板

B．PCR过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制

C．以1个DNA为模板经3次循环需消耗8个引物③

D．物质③的5′端添加了某序列，至少需经2次循环才可获得该序列的双链产物

解析：根据DNA分子中两条链的反向平行关系可判断，②链从L到R的方向为5′→3′，图中①②链均可作为子链合成的模板，A错误；PCR过程需要通过高温处理使双链中氢键断裂成为单链，而后通过降温使子链和引物之间形成双链结构，再调节温度使子链沿着引物的3′端延伸，B错误；以1个DNA为模板经3次循环产生的DNA分子数目为23＝8，则需消耗引物③的数目为(8×2－2)÷2＝7，C错误；物质③的5′端添加了某序列，至少需经2次循环才可获得以该序列为模板合成的双链DNA产物，D正确。故选D。

2．(2023·浙江台州统考二模)某校学习小组进行PCR实验，甲、乙、丙三名同学分别以酵母菌为材料，进行PCR扩增，各取20ul产物进行凝胶电泳，得到的结果如下图。下列叙述错误的是(D)

A．凝胶a端靠近电泳槽的负极接线柱

B．甲同学设置的PCR循环次数可能比乙同学多

C．丙同学所用的引物可能与甲乙同学的不一样

D．丙同学扩增得到的片段比甲乙同学的要大

解析：在a端点样孔，DNA分子带负电荷，在电场的作用下会向正极移动，故凝胶a端靠近电泳槽的负极接线柱，A正确；甲同学的电泳条带比乙同学条带宽，说明甲同学扩增的DNA产物多于乙同学，故甲同学设置的PCR循环次数可能比乙同学多，B正确；由图可知，丙同学扩增出来的产物与甲乙同学产物不同，其DNA不同，其碱基序列可能不同，故丙同学所用的引物可能与甲乙同学的不一样，C正确；丙同学扩增产物的电泳条带比甲乙条带位置距离点样孔更远，说明丙同学扩增的DNA分子小，迁移速率快，D错误。故选D。

3．(2023·北京朝阳统考二模)利用蛋白质工程改造源于溶珊瑚弧菌的几丁质酶：保留该酶N端，在C端增加陆生真菌几丁质结合保守域，从而增加酶与底物的结合能力。改造后的酶活性显著高于市售几丁质酶。相关叙述错误的是(B)

A．几丁质是海洋中含量丰富的多糖之一

B．溶珊瑚弧菌通过分泌几丁质酶获取氮源

C．直接操作对象是溶珊瑚弧菌的几丁质酶基因

D．表达改造后的几丁质酶需要借助于受体细胞

解析：几丁质也是一种多糖，又称为壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，几丁质是仅次于纤维素的第二大可再生资源，也是海洋中含量丰富的多糖之一，A正确；酶的作用是催化，溶珊瑚弧菌通过分泌几丁质酶催化几丁质的水解，从而获取氮源，B错误；蛋白质工程操作的对象为基因，结合题干可知直接操作对象是溶珊瑚弧菌的几丁质酶基因，C正确；改造的为几丁质酶基因，改造后的基因需要导入相应的受体细胞中，经转录翻译后合成相应蛋白质，D正确。故选B。

4．胰岛素可用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。如图是新的速效胰岛素的生产过程，下列有关叙述错误的是(B)

A．新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素结构模型的主要依据

B．若用大肠杆菌生产新的胰岛素，需用显微注射法将目的基因导入大肠杆菌

C．新的胰岛素生产过程中涉及中心法则

D．新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构

解析：若要利用大肠杆菌生产新的胰岛素，常借助Ca2＋处理的方法将目的基因导入大肠杆菌，B错误。

二、综合题

5．(2022·湖南卷)水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：

(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是氨基酸序列多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并。

(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是DNA双链复制。

(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类(填“种类”或“含量”)有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。

(4)若要比较蛋白质工