2011年高三生物试题精选精析 基因工程的应用 新人教版必修3

(1)判断某人患糖尿病的主要方法有 。

(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？ ，为什么？ 。 (3)为使过程⑧更易进行，可用 处理D的细胞。D细胞一般选用大肠杆菌或枯草杆菌的原因是 。

(4)下图A～D段表示质粒的某片段，若B表示启动子，为使目的基因直接表达，目的基因C插入的最佳位点是图中的 处(填数字序号)。

(5)根治糖尿病的最佳方法是 。

(6)基因工程其他方面的应用，如被用于培育转胰蛋白酶抑制剂基因的蔬菜，但若对该蔬菜处理不当，可能给人体带来的负面影响是 。

解析 (1)糖尿病患者空腹时的血糖浓度持续高于1.6～1.8 g/L，且尿液中含有糖。(2)胰岛素基因的表达只在胰岛B细胞内，人皮肤细胞内虽有胰岛素基因，但不表达。(3)过程⑧是将目的基因导入大肠杆菌中，可用Ca2+处理受体细胞，使之处于感受态。大肠杆菌、枯草杆菌繁殖速度快，目的基因表达迅速，故作受体细胞。(4)启动子位于基因的首端，以驱动基因转录出mRNA。(5)通过基因治疗可根治糖尿病。(6)转胰蛋白酶抑制剂基因的表达产物胰蛋白酶抑制剂可能会抑制人胰蛋白酶活性，从而影响食物的消化。

【答案】 (1)空腹时的血糖浓度持续高于1.6～1.8 g/L，且尿液中有糖 (2)不能 皮肤细胞中的胰岛素基因不表达，不能形成胰岛素mRNA (3)CaCl2(或Ca2+) 繁殖速度快，目的基因表达迅速 (4)③ (5)基因治疗

(6)胰蛋白酶抑制剂会抑制人的胰蛋白酶的活性，影响食物蛋白的消化

7.胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：

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(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是 。

(2)通过DNA合成形成的新基因应与 结合后转移到 中才能得到准确表达。

(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有 、 和发酵工程。

(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？

。 (5)下列关于蛋白质工程的说法，错误的是 ( )

A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要

B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构 C.蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子 D.蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程

解析 (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，对蛋白质结构进行分子设计，因此，图中构建新的胰岛素模型的依据是胰岛素的预期功能。(2)合成的目的基因应与载体构建基因表达载体后导入受体细胞中才能得以表达。(3)利用蛋白质工程生产自然界原本不存在的蛋白质，需对原有的胰岛素进行改造，根据新的胰岛素中氨基酸的序列推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，人工合成新的胰岛素基因，形成目的基因，改造好的目的

基因需通过基因工程来生产基因产物，并且在生产过程中要借助工程菌，所以还需要进行发酵，因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。(4)由新的蛋白质模型到构建新的基因，其基本设计思路是根据新的蛋白质中氨基酸的序列，推测出基因中的脱氧核苷酸序列。然后用DNA合成仪直接合成出新的基因。(5)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，最终还必须通过改造基因来完成，而不是直接对蛋白质分子进行操作。 【答案】 (1)蛋白质的预期功能 (2)载体 大肠杆菌等受体细胞 (3)蛋白质工程 基因工程

(4)根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因 (5)B

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