高中生物 15 蛋白质工程的崛起作业 新人教版选修3
【金版教程】2015年人教版生物选修三作业：1-5蛋白质工程的崛起
03课后课时精练一、选择题1．蛋白质工程的实质是()A．改造蛋白质B．改造mRNAC．改造基因D．改变氨基酸解析：蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特殊要求，对蛋白质的结构进行分子设计，由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质结构进行设计改造，必须从基因入手。
答案：C2．葡萄糖异构酶(GⅠ)在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家对GⅠ基因进行体外定点诱变，以脯氨酸(Prol38)替代Gly138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果最适反应温度提高10～12 ℃。
这属于生物工程中的()A．基因工程B．蛋白质工程C．发酵工程D．酶工程解析：酶工程的重点在于对已存在的酶合理充分利用(如：加酶洗衣粉、嫩肉粉等)，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。
通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。
答案：B3．下列哪项不是蛋白质工程中的蛋白质分子设计()A．对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换B．对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装C．从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质D．设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列解析：蛋白质工程的重要方面是蛋白质的分子设计，它可以分为三类：一是对已知蛋白质进行少数氨基酸的替换，二是对不同来源的蛋白质进行拼接组装，三是设计制造自然界中全新的蛋白质。
D项中的内容是合成基因，属于基因工程。
答案：D4．下列不属于蛋白质工程成果的是()A．改造酶的结构，提高酶的热稳定性B．生产出鼠—人嵌合抗体C．将t-PA分子中的天冬酰胺替换为谷氨酰胺D．蛋白酶洗衣粉容易洗掉奶渍、血渍解析：A、B、C三项所述都是对现存的蛋白质分子进行改造，属于蛋白质工程的成果。
而加酶洗衣粉属于酶制剂的应用，属于酶工程的成果。
答案：D5．下列关于蛋白质工程应用的叙述错误的是()A．蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性C．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素D．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂解析：蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构来改造基因，进而控制合成或改变自然界中的蛋白质，而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便可达到。
人教版选修3 1.4 蛋白质工程的崛起 作业
1．4 蛋白质工程的崛起一、选择题1．科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白；而且这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。
据此分析不正确的一项是( )A．这些鸡是基因工程的产物B．这种变异属于可遗传的变异C．该过程属于蛋白质工程技术D．该种变异属于定向变异解析：选C。
根据题干信息分析，将目的基因(控制某药物蛋白合成的基因)导入了来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育成的鸡产生了该药物蛋白的鸡蛋，说明目的基因在这些鸡中表达了，A正确；这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋，说明这种变异属于可遗传的变异，B正确；该技术为第一代基因工程技术，并没有利用蛋白质工程对控制蛋白质合成的基因的结构进行改造，C错误；基因工程的原理是基因重组，且是对生物性状的定向改造，即这种变异是定向的，D正确。
2．(2019·泰州高二检测)下面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蛋白质的预期功能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→①B．⑤→④→③→②→①→②C．④→①→⑤→②→③→①D．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→找到相对应的脱氧核苷酸序列(即基因)→修改或合成的基因表达出相应的蛋白质。
3．下列关于蛋白质工程的设计思路，不正确的是( )A．从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构B．从蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序C．从氨基酸的顺序推测基因的脱氧核苷酸的排列顺序D．蛋白质工程完全不遵循中心法则解析：选D。
蛋白质工程需要以基因工程为指导，蛋白质工程中也有基因的表达过程，遵循中心法则。
4．(2019·郑州高二检测)蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括哪几种( )①进行少数氨基酸的替换②对不同来源的蛋白质的拼接③从预期蛋白质的功能出发去推测氨基酸排列顺序④直接改变蛋白质的空间结构A．①②B．①②③C．②③④D．①②④解析：选B。
高中生物 专题1 第4节 蛋白质工程的崛起同步练习 新人教版选修3
【成才之路】2021高中生物专题1 第4节蛋白质工程的崛起同步练习新人教版选修3一、选择题1．蛋白质工程制造的蛋白质是( )A．天然蛋白质B．稀有蛋白质C．自然界中不存在的蛋白质D．血红蛋白质[答案] C2．蛋白质工程中 ,要对蛋白质结构进行设计改造 ,必须通过基因修饰或基因合成来完成 ,而不是直接改造蛋白质的原因是( )A．缺乏改造蛋白质所必需的工具酶B．改造基因易于操作且改造后能够遗传C．人类对大多数蛋白质高级|结构知之甚少D．蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化 ,操作难度大[答案] B[解析] 蛋白质工程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 .蛋白质工程的直接操作对象是基因 ,并且改造后能够遗传；假设直接改造蛋白质 ,其性状不能遗传 .3．蛋白质工程的根本流程是( )①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A．①→②→③→④B．④→②→①→③C．③→①→④→②D．③→④→①→②[答案] C4．蛋白质工程的根底是( )A．基因工程B．细胞工程C．发酵工程D．酶工程[答案] A[解析] 蛋白质工程是基因工程的延续 ,是在基因工程根底上开展起来的 .进行蛋白质分子设计后 ,需要应用高效的基因工程来进行蛋白质的合成 .5．蛋白质工程与基因工程相比 ,其突出特点是( )A．基因工程原那么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 ,那么制造一种新的蛋白质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根底上延伸出来的第三代基因工程[答案] B[解析] 蛋白质工程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 ,是延伸出来的第二代基因工程 .6．以下关于蛋白质工程应用的表达不正确的选项是( )A．蛋白质工程可以改造酶的结构 ,提高酶的热稳定性B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性C．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素D．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰 ,合成速效型胰岛素制剂[答案] C[解析] 蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构 ,来改造基因 ,进而控制合成新的蛋白质或改变自然界中的蛋白质 ,而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便可到达 .二、非选择题7．(2021·德州检测)以下图为蛋白质工程操作的根本思路 ,请据图答复以下问题：(1)代表蛋白质工程操作思路的过程是__________________ ,代表中|心法那么内容的是__________ .(填写数字)(2)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：①____________ ,②__________ ,③__________ ,④____________ ,⑤____________ .(3)蛋白质工程的目的是________________ ,通过___________________________实现 .(4)从图中可以看出蛋白质工程的根本途径与中|心法那么是____________的 .[答案] (1)④⑤①②③(2)转录翻译折叠分子设计DNA合成(3)对蛋白质的结构进行分子设计基因合成或改造(4)相反8．枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性 ,但极易被氧化而失效 .1985年 ,美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后 ,虽然其水解活性有所下降 ,但抗氧化能力大大提高 .用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂 ,可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍 .(1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是________ .(2)改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比 ,至|少有________个碱基对发生变化 .(3)利用生物技术改造蛋白质 ,提高了蛋白质的______性 ,埃斯特尔所做的工作是对蛋白质进行_________________________________________________________________ .[答案] (1)蛋白质工程(2)1(3)稳定少数氨基酸的替换[解析] 此题考查蛋白质工程的有关问题 .基因中的3个碱基对决定mRNA上3个碱基 ,mRNA上3个相邻碱基决定一个氨基酸 .利用生物技术改造蛋白质能够提高蛋白质的稳定性 .一、选择题1．科学家为提高玉米中赖氨酸含量 ,方案将天冬氨酸激酶的第352位苏氨酸变成异亮氨酸 ,将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸 ,这样就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍 .以下对蛋白质的改造 ,操作正确的选项是( )A．直接通过分子水平改造蛋白质B．直接改造相应的mRNAC．对相应的基因进行操作D．重新合成新的基因[答案] C[解析] 蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造 ,从而使蛋白质的功能满足人们的需要 .而蛋白质功能与其高级|结构密切相关 ,蛋白质高级|结构又非常复杂 ,所以直接对蛋白质进行改造非常困难 .而蛋白质是由基因控制合成的 ,对基因进行操作却容易得多 .另外 ,改造后的基因可以遗传 ,如对蛋白质直接改造 ,即使成功也不能遗传 .2．当前医学上 ,蛋白质工程药物正逐步取代第|一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂 ,那么基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是( )A．都与天然产物完全相同B．都与天然产物不相同C．基因工程药物与天然产物相同 ,蛋白质工程药物与天然产物不相同D．基因工程药物与天然产物不相同 ,蛋白质工程药物与天然产物完全相同[答案] C3．(2021·潍坊检测)以下关于蛋白质工程和基因工程的比拟 ,不合理的是( )A．基因工程原那么上只能生产自然界已存在的蛋白质 ,而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造 ,从而制造一种新的蛋白质B．蛋白质工程是在基因工程的根底上开展起来的 ,蛋白质工程最|终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C．当得到可以在－70℃条件下保存半年的干扰素后 ,在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下 ,干扰素可以大量自我合成D．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的[答案] C[解析] 基因工程原那么上只能生产自然界已存在的蛋白质 ,而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造 ,从而制造一种新的蛋白质；蛋白质工程是在基因工程的根底上开展起来的 ,蛋白质工程最|终还是要通过基因修饰或基因合成来完成 ,这样产生的改变才能遗传下去；蛋白质不是遗传物质 ,不可能自我合成；由于基因工程和蛋白质工程都是对基因进行操作 ,因此 ,基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的 .4．蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时 ,主要包括哪几种( )①进行少数氨基酸的替换②对不同来源的蛋白质的拼接③从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质④直接改变蛋白质的空间结构A．①②B．①②③C．②③④D．①②④[答案] B[解析] 蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时 ,不能直接改变蛋白质的空间结构 .但是能进行少数和氨基酸的替换 ,能对不同来源的蛋白质进行拼接 ,能够从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质 .故此题的正确的答案为B .5．葡萄糖异构酶(GI)在工业上应用广泛 ,为提高其热稳定性 ,科学家对GI基因进行体外定点诱变 ,以脯氨酸(Pro138)替代Gly138 ,含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达 ,结果最|适反响温度提高10～12℃ .这属于( )A．基因工程B．蛋白质工程C．发酵工程D．酶工程[答案] B[解析] 酶工程的重点在对于已存在的酶合理充分利用(如加酶洗衣粉、嫩肉粉等) ,而蛋白质工程的重点那么在于对已存在的蛋白质分子的改造 .通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂 ,而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构 ,然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤 .因此 ,答案选B .6．猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显 ,原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的胰岛素不同 .为了使猪胰岛素临床用于人治疗糖尿病 ,用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最|正确方案是( )A．将猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换B．将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素C．将猪胰岛素和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病D．根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素[答案] A[解析] 猪胰岛素同人胰岛素只有一个氨基酸不同 ,只要替换掉这个氨基酸就可以了 ,制造一种全新的胰岛素非常困难 ,而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担忧的 .二、非选择题7．绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光 ,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况 ,帮助推断蛋白质的功能 .如图为我国首|例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图 ,据图答复：(1)图中通过过程①、②形成重组质粒 ,需要限制酶切取目的基因、切割质粒 .限制酶Ⅰ的识别序列和切点是 -G↓GATCC - ,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是 -↓GATC - .在质粒上有酶I的一个切点 ,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点 .在DNA连接酶的作用下 ,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来 ?________ ,理由是_________________________________________________________ .(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时 ,采用最|多也最|有效的方法是________________________________________________________________________ .(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上 ,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是______________________________________ .获得的转基因克隆猪 ,可以解决的医学难题是________________________________ .(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等 ,采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：________(用序号表示) .①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)④表达出蓝色荧光蛋白[答案] (1)可以连接由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的)(2)显微注射技术(3)鉴定受体细胞中是否含有目的基因供体器官缺乏和免疫排斥(4)②①③④[解析] 此题考查基因程和蛋白质工程的相关知识 .(1)由于两种限制酶切割形成的黏性末端是相同的 ,可以互补配对 ,因此可用DNA连接酶进行相互 "缝合〞 .(2)基因工程中目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法 .(3)基因表达载体上标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因；获得转基因猪 ,可以解决医学上供体器官缺乏和免疫排斥问题 .(4)蛋白质下程操作流程的正确顺序是②、①、③、④ .8．以下图表示形成鼠 -人嵌合抗体的过程 .请据图答复：(1)改造鼠源抗体 ,生产鼠 -人嵌合抗体 ,属于________(生物工程)的范畴 .图示该过程中 ,根据预期的嵌合抗体功能 ,设计嵌合抗体的结构 ,最|终必须对________进行操作 .(2)从鼠杂交瘤细胞中获得可变区的特定基因 ,然后与人的抗体恒定区基因连接 ,需要的工具酶是________ .重组基因是否翻译成蛋白质 ,需要从转基因鼠中别离、提取________ ,利用相应的抗体进行抗原 -抗体杂交 .(3)在鼠 -人嵌合抗体进入人体内后 ,识别抗原的区域是________区 ,引起人体免疫反响的主要是________区；经过改造的鼠 -人嵌合抗体 ,与鼠源杂交瘤抗体相比拟 ,突出的优点是________ .[答案] (1)蛋白质工程基因(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶蛋白质(3)可变恒定对人体的不良反响(或过敏反响等副作用)减少[解析] 根据题目的图示 ,可以看到是对蛋白质进行了改造 ,将鼠抗体的可变区与人抗体的恒定区进行了组合 ,这种操作属于蛋白质工程 .蛋白质工程最|终要通过对基因的改造、合成来对蛋白质进行改造 .抗原具有特异性 ,不同的抗原需要不同的抗体来特异性地识别 ,所以识别不同抗原的区域应该是可变的 .。
《专题11.4蛋白质工程的崛起》作业设计方案-高中生物人教版选修3
《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，使学生：1. 理解蛋白质工程的基本概念、应用和重要性。
2. 掌握蛋白质工程中关键概念，如基因编辑技术、蛋白设计策略等。
3. 培养学生自主查阅文献和思考的能力，增强其在生物学领域的探究能力。
二、作业内容本次作业以《蛋白质工程的崛起》课程内容为基础，主要安排以下任务：1. 基础知识掌握：学生需完成课后关于蛋白质工程相关知识的阅读任务，包括但不限于蛋白质结构与功能、基因编辑工具等基础知识。
2. 文献综述准备：选择与蛋白质工程相关的科研文献，提取文献中关于蛋白质工程应用实例的描述，并简要分析其技术特点和影响。
3. 小组讨论：学生需分组讨论蛋白质工程在医学、农业等领域的应用前景，并形成小组报告。
4. 创新实践：设计一个简单的蛋白质工程实验方案，包括实验目的、实验原理、实验步骤等。
三、作业要求为确保作业的完成质量和效果，特提出以下要求：1. 文献综述：学生需选择至少三篇相关文献，并确保文献的时效性和权威性。
提取信息时需准确、全面，分析需深入、客观。
2. 小组讨论：每组人数不超过五人，讨论需充分、深入，报告需条理清晰，观点明确。
3. 创新实践：实验方案需具备科学性和可操作性，创新点需突出，同时注意实验的安全性和可行性。
4. 所有作业需按时提交，格式规范，字迹工整。
四、作业评价作业评价将从以下几个方面进行：1. 知识掌握程度：学生对蛋白质工程相关基础知识的理解和掌握情况。
2. 文献综述质量：文献选择、信息提取和分析的准确性和深度。
3. 小组讨论效果：讨论的充分性、报告的条理性和观点的明确性。
4. 创新实践能力：实验方案的科学性、创新性和可操作性。
5. 作业规范程度：作业的提交时间、格式和字迹等。
五、作业反馈作业完成后，教师将对学生的作业进行批改和评价，并及时给予反馈：1. 对学生的优点和不足进行点评，帮助学生明确自己的学习方向。
2. 对学生的文献综述、小组讨论和实验方案提出改进意见和建议。
新人教版高中生物选修三1.4《蛋白质工程的崛起》同步练习
1.4 蛋白质工程的崛起[课时作业]一、选择题1．下列不属于蛋白质工程崛起理由的是( )A．自然界已有的蛋白质能满足特定物种生存的需要B．转基因生物表达出的新型蛋白质是其他物种早已存在的C．自然界现有蛋白质的功能与特点不一定能满足人类的需要D．现有蛋白质的特点可能限制了其自身的大量合成解析：蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的，其崛起的主要缘由是：基因工程只能生产出自然界已有的蛋白质，这些蛋白质虽然能满足特定物种生存的需要，却不一定能满足人类的某种特殊需要，所以需要对蛋白质进行改造。
A项叙述与改造蛋白质的缘由无关，真正的缘由还是现有的蛋白质不一定能满足人类的需要。
D项是对现有蛋白质不能满足人类某项需求的特点的描述。
答案：A2．蛋白质工程的目标是( )A．通过对基因进行诱变，产生新的蛋白质B．通过基因重组，合成生物体本来没有的蛋白质C．根据人们对蛋白质功能的特定需求，改造或制造蛋白质D．生产大量的蛋白质解析：蛋白质工程是指为了满足人类的生产和生活的需要，以蛋白质分子的结构规律和生物功能为基础，通过对基因修饰或合成新的基因，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。
答案：C3．当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类治疗剂，则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是( )A．都与天然产物完全相同B．都与天然产物不相同C．基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同D．基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同解析：基因工程合成的是自然界已存在的蛋白质，与相应天然产物完全相同。
蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质，与天然产物不相同。
答案：C4．下列有关蛋白质工程和基因工程的说法正确的是( )A．蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别B．基因工程是蛋白质工程的关键技术C．通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的解析：蛋白质工程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。
高中生物 1.4《蛋白质工程的崛起》素材 新人教版选修3
1.4 蛋白质工程的崛起[课本问题答案和提示]（一）思考与探究1.蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？提示〔供教师在教学中参考〕：蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要。
而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。
分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。
在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。
这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会很快变性失活。
提高蛋白质的稳定性是工业生产中一个非常重要的课题。
一般来说，提高蛋白质的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。
下面举一个如何通过蛋白质工程来提高重组β-干扰素专一活性和稳定性的例子。
干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。
将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为106 U/mg，只相当于天然产品的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的β-干扰素量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。
为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，β-干扰素蛋白质中有3个半胱氨酸〔第17位、31位和141位〕，推测可能是有一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。
研究人员将第17位的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β-干扰素的抗病性活性提高到108U/mg，并且比天然β-干扰素的贮存稳定性高很多。
在基础理论研究方面，蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。
通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。
高中生物 蛋白质工程的崛起试题 新人教版选修3(2021年最新整理)
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课时跟踪检测(四）蛋白质工程的崛起（满分:50分时间：25分钟)一、选择题（每小题2分，共20分)1．下列说法不．正确的是（)A．天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的B．天然蛋白质都能符合人类生产和生活的需要C．天然干扰素在体外保存相当困难D．许多工业用酶是由天然酶改造而来的2．下列关于蛋白质工程的设计思路中，说法不．正确的是( ）A．从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构B．从蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序C．从氨基酸的排列顺序推测基因中脱氧核苷酸的排列顺序D．蛋白质工程完全不遵循中心法则3．科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌中表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了β干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。
该生物技术为( )A．基因工程 B．蛋白质工程C．基因突变D．组织培养4．下列哪项不是蛋白质工程的研究内容（）A．分析蛋白质分子的精细结构B．对蛋白质进行有目的的改造C．分析氨基酸的化学组成D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质5．下列关于蛋白质工程的叙述中,不．正确的是( ）A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要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过的新型蛋白质分子D．蛋白质工程的操作起点是从预期蛋白质功能出发，设计出相应的基因，并借助基因工程实现的6．科学家为提高玉米中赖氨酸含量,将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是( ）A．直接通过分子水平改造蛋白质B．直接改造相应的mRNAC．对相应的基因进行操作D．重新合成新的基因7．猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显，原因是猪的胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。
《专题1 1.4 蛋白质工程的崛起》作业设计方案-高中生物人教版选修3
《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 理解和掌握蛋白质工程的基本概念和原理。
2. 通过对蛋白质工程实际应用的了解，增强对生物科学的兴趣。
3. 培养独立研究和团队协作的能力。
二、作业内容：1. 阅读教材相关章节，完成以下问题：a. 什么是蛋白质工程？请简要解释其基本原理。
b. 列举至少三个实际应用蛋白质工程的例子，并简要说明其原理。
2. 分组讨论：a. 分组：将学生分成若干小组，每组4-5人。
b. 讨论：每组选择一个蛋白质工程的应用实例进行深入讨论，包括其技术手段、实现过程、优点和可能存在的问题等。
c. 报告：每组派代表向全班报告他们的讨论结果，鼓励其他小组提问和补充信息。
3. 个人报告：a. 个人总结：每个学生根据自身对蛋白质工程的了解，撰写一篇关于蛋白质工程在未来生物科技领域的发展趋势的个人报告。
b. 思考：思考蛋白质工程在实际应用中可能面临的伦理、安全等问题，以及如何解决这些问题。
三、作业要求：1. 作业应按时提交，学生需在小组讨论和提交个人报告时做好相应的记录和准备。
2. 提交作业时应保证内容真实、客观，不抄袭，不敷衍。
3. 鼓励学生在完成作业的过程中积极与老师和同学交流，共同进步。
四、作业评价：1. 评价标准：根据学生作业的完成质量、讨论的参与度、个人报告的深度和广度等方面进行评价。
2. 评价方式：教师评价与学生互评相结合，确保评价的公正性和准确性。
五、作业反馈：1. 对于在讨论和报告中表现优秀的小组和个人，给予表扬和奖励，以激励学生的学习积极性和自信心。
2. 对于在作业中遇到困难的学生，提供及时的指导和帮助，帮助他们克服困难，提高学习效果。
3. 根据学生的反馈和教师观察，对作业设计方案进行改进，以提高作业的有效性和适用性。
通过这次作业设计方案，我们旨在通过多种形式帮助学生理解和掌握蛋白质工程的基本概念和原理，同时通过实际应用的了解，增强他们对生物科学的兴趣。
此外，通过分组讨论和独立研究，培养他们的团队协作和独立研究能力。
高中生物学选择性必修3课时作业15
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
解析：基因工程和蛋白质工程均是对基因进行操作，基因工程合成的是 天然存在的蛋白质，而蛋白质工程可以合成非天然存在的蛋白质，A 错误； 可以通过对 X 蛋白基因进行修饰或人工合成获得 X1 蛋白基因，B 正确；蛋 白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，其过程中也需 要酶和载体作为工具，C 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 错误。
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
11．(2021 江苏扬州市高二期末)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。下图示意蛋白质工程流程。下列有关叙述错误的是( A )
A．蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白改造 C．①②过程为转录和翻译 D．蛋白质工程是从④开始的
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
解析：细胞中蛋白质糖基化是一种翻译后修饰，主要发生在内质网中， A 错误；糖基化对蛋白质的空间结构有影响，进而影响蛋白质的溶解度、稳 定性、活性等特性，B 正确；基因控制蛋白质的合成，据此可推测蛋白质糖 基化工程可通过基因工程改变糖基化途径中有关酶实现糖基化途径的改变， C 正确；进行合适的糖基化修饰可改变蛋白质的空间结构，进而可以提高治 疗性蛋白质的疗效，D 正确。
新教材·生物（RJ） 选择性必修3
6．(2021 山东青岛二中高二期末)某团队用化学法人工合成了脑啡肽 N 端五肽(能与细胞膜上某种受体特异性结合)的编码区，使其与人干扰素基因 连接，在大肠杆菌中成功表达出一种融合蛋白，该融合蛋白抑制肿瘤细胞生 长的活性显著高于单纯的干扰素。下列叙述错误的是( B )
《专题1 1.4 蛋白质工程的崛起》作业设计方案-高中生物人教版选修3
《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 理解和掌握蛋白质工程的基本概念和原理；2. 能够应用蛋白质工程的知识解决一些实际问题；3. 培养独立思考和团队协作的能力。
二、作业内容：1. 阅读教材相关章节，完成以下简答题：（1）什么是蛋白质工程？其基本思路是什么？（2）蛋白质工程在生物医药领域的应用有哪些？（3）举例说明蛋白质工程在农业生产中的应用。
2. 小组合作，选择一个具体的蛋白质工程应用案例，进行以下任务：（1）收集相关资料，了解该案例的背景和现状；（2）分析该案例中蛋白质工程的作用和意义；（3）提出可能的改进方案，并评估其可行性和效果。
3. 每组提交一份报告，内容包括：（1）案例介绍；（2）分析结果；（3）改进方案；（4）对蛋白质工程的理解和感悟。
三、作业要求：1. 独立完成简答题，认真阅读教材相关内容；2. 小组合作完成任务，确保每位成员参与讨论和贡献；3. 提交报告需包括完整的信息和清晰的图表，字数不限；4. 报告应注重逻辑和条理性，突出蛋白质工程的应用价值和意义。
四、作业评价：1. 评价标准：根据报告的内容和质量，包括对蛋白质工程原理的掌握、案例分析的准确性和深度、改进方案的可行性和效果等，进行综合评分；2. 评价方式：教师评价与小组互评相结合，确保公平公正。
五、作业反馈：1. 鼓励学生在完成作业后，积极与教师和其他同学进行交流和讨论，共同进步；2. 教师将对作业进行批改，并针对学生的问题进行反馈和指导，帮助学生更好地理解和掌握蛋白质工程的知识。
通过这份作业设计方案，我们旨在让学生全面理解和掌握蛋白质工程的基本概念和原理，同时培养他们独立思考和团队协作的能力，以便更好地应用蛋白质工程的知识解决实际问题。
作业内容丰富，形式多样，包括个人简答题、小组合作任务和报告提交等环节。
作业内容部分，学生需要阅读教材相关章节，完成简答题，并在此基础上选择一个具体的蛋白质工程应用案例进行分析和改进方案提出。
《专题1 1.4 蛋白质工程的崛起》作业设计方案-高中生物人教版选修3
《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 了解蛋白质工程的基本概念和原理；2. 掌握蛋白质工程在生物科技领域的应用；3. 培养独立思考和团队协作的能力。
二、作业内容：1. 阅读教材相关章节，提炼出蛋白质工程的基本概念、发展历程和原理。
2. 小组合作，搜集并整理蛋白质工程在生物科技领域的应用实例。
3. 每组挑选一个具体蛋白质工程案例，制作成PPT进行汇报。
4. 请同学们思考并回答以下问题：（1）为什么需要蛋白质工程？（2）蛋白质工程和基因工程有何异同？（3）阐述蛋白质工程在未来生物科技领域的发展前景。
三、作业要求：1. 独立完成作业，确保准确理解蛋白质工程的相关知识。
2. 小组合作，共同搜集、整理和汇报蛋白质工程的应用案例，培养团队协作精神。
3. 汇报时间控制在5-7分钟，语言简明扼要，突出重点。
4. 回答问题时，请结合所阅读材料和小组讨论内容，言之有理即可。
四、作业评价：1. 评价标准：回答问题的准确性、小组汇报的逻辑性和团队协作精神。
2. 评价方式：教师评价与学生互评相结合，确保评价的公正性和客观性。
五、作业反馈：1. 请同学们在完成作业后，将作业中的疑惑和问题反馈给老师，以便于老师更好地了解学生的学习情况，并及时做出解答。
2. 鼓励同学们相互交流、学习，共同提高对蛋白质工程的认知水平。
3. 提醒同学们按时完成作业，遵守课堂纪律，确保教学质量。
六、额外思考：1. 为什么蛋白质工程在生物科技领域具有如此重要的作用？它与其他生物技术有什么区别？2. 请结合现实生活中的例子，谈谈蛋白质工程在未来医疗、农业、工业等领域的应用前景。
3. 谈谈你对蛋白质工程伦理问题的看法，如基因编辑婴儿等事件，如何平衡科技进步与伦理道德的关系？通过的作业安排，希望同学们能够全面掌握蛋白质工程的相关知识，并培养独立思考和团队协作的能力。
在完成作业的过程中，也希望同学们能够积极思考蛋白质工程的发展前景和伦理问题，为未来的生物科技发展贡献自己的力量。
人教版选修三 蛋白质工程的崛起 作业(1)
人教版选修三蛋白质工程的崛起作业(1)人教版选修三蛋白质工程的崛起作业(1)第4课蛋白质工程的兴起基础过关蛋白质工程兴起的原因及基本原理1．添加在洗衣粉中的某种酶在低温下活性较低，影响了洗衣粉的洗涤效果。
如果让你用生物工程的方法改变此酶的特性，首先考虑的是()a．基因工程b．蛋白质工程c．诱变d．细胞工程答案b分析蛋白质工程可以改变酶的结构。
通过修饰蛋白质分子某些活性部位的一个或几个氨基酸残基，有目的地提高酶适应低温的能力，从而提高洗衣粉的低温洗涤效果。
2.以下关于蛋白质工程的陈述是正确的：（a）蛋白质工程是蛋白质分子在分子水平上的直接操作。
B.蛋白质工程可以产生自然界从未存在过的新蛋白质分子。
C.蛋白质的转化是通过直接修饰相应的mRNA来实现的。
D.蛋白质工程的过程与天然蛋白质合成的过程相同。
B解析蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作。
即通过直接改造基因实现的。
蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程相反，其原理是中心法则的逆推。
3．蛋白质工程操作的实质是()a．改造蛋白质b．改造mrnac．改造基因d．改造氨基酸答案c分析蛋白质工程的目的是获得人类所需的蛋白质。
因为蛋白质的合成是由基因控制的，所以有必要从根本上改造基因。
4．在设计合成自然界中不存在的蛋白质时，首先应该设计()a．基因结构b．mrna结构c．氨基酸序列d．蛋白质结构答案d分析蛋白质工程的操作过程：从预期的蛋白质功能出发→ 设计预期的蛋白质结构→推断正确的氨基酸序列→ 寻找相应的脱氧核苷酸序列。
因此，第一个设计应该是蛋白质的结构。
5．猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显，原因是猪的胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。
为了使猪的胰岛素用于临床治疗人的糖尿病，用蛋白质工程对蛋白质分子进行设一计的最佳方案是()a、猪的胰岛素被另一种氨基酸取代b．将猪的胰岛素和人的胰岛素进行拼接，组成新的胰岛素c．将猪的胰岛素和人的胰岛素混合在一起治疗人的糖尿病d．根据人的胰岛素设计制造一种新的胰岛素答案a由于猪胰岛素分子中只有一种氨基酸与人胰岛素不同，因此可以用蛋白质工程中的蛋白质分子来设计，只需替换这种不同的氨基酸即可。
《专题1 1.4 蛋白质工程的崛起》作业设计方案-高中生物人教版选修3
《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 通过对蛋白质工程基本概念的理解，了解其崛起的过程。
2. 通过作业，提高学生主动学习、独立思考和团队合作的能力。
3. 增强学生对生物科学和工程学的交叉学科的理解。
二、作业内容：1. 阅读理解：学生需仔细阅读关于蛋白质工程崛起的文章，回答以下问题：* 什么是蛋白质工程？* 蛋白质工程的主要应用领域是什么？* 蛋白质工程崛起的背景和原因是什么？2. 小组讨论：学生以小组形式进行讨论，围绕以下主题展开：* 蛋白质工程与基因工程、传统育种方法相比有何优势？* 蛋白质工程面临的主要挑战是什么？如何解决？* 未来蛋白质工程的发展趋势是什么？3. 报告撰写：每个小组需提交一份关于蛋白质工程崛起的报告，包括讨论的内容和观点，以及小组成员的贡献。
三、作业要求：1. 学生需独立完成阅读理解和初级的讨论内容。
2. 小组讨论应确保每位成员都积极参与，并分享各自的观点。
3. 报告应包含完整、准确的信息，并体现小组成员的共同观点。
4. 提交作业的时间限制为：阅读理解部分在课堂进行讨论，小组讨论和报告需在课后完成并提交。
四、作业评价：1. 教师将对每位学生的阅读理解回答和小组报告进行评分，以评估学生对蛋白质工程基本概念的理解程度。
2. 教师将根据小组讨论中的参与程度、贡献和讨论主题的深度和广度，对小组进行评价。
3. 教师将根据作业完成情况、讨论质量和报告的准确性，给予学生总体评价。
评价结果将纳入期末成绩。
五、作业反馈：1. 教师将在下次课堂上对学生的学习情况进行反馈，包括存在的问题和需要改进的地方。
2. 学生应积极回应教师的反馈，并针对反馈进行改进，以提高自己的学习效果。
3. 学生也可通过作业反馈系统或直接与教师交流，提供关于作业设计的建议和意见，以便教师不断完善教学。
通过本次作业，学生将有机会深入了解蛋白质工程的基本概念和崛起过程，同时提高他们的主动学习能力、独立思考能力和团队合作能力。
《专题11.4蛋白质工程的崛起》作业设计方案-高中生物人教版选修3
《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业设计旨在让学生通过自主学习和小组合作的方式，深入理解蛋白质工程的基本概念、原理及其在生物科技领域的应用。
通过作业的完成，学生能够掌握蛋白质工程的基本操作流程，并初步形成分析和解决问题的能力。
二、作业内容1. 基础知识掌握：学生需认真阅读教材《蛋白质工程的崛起》相关章节，并完成下列问题：（1）简述蛋白质工程的基本概念及发展历程。
（2）列举蛋白质工程的主要应用领域，并简要说明其应用方式。
（3）阐述蛋白质工程与基因工程、传统育种的区别与联系。
2. 操作技能练习：学生需利用在线模拟软件或实验操作平台，完成至少一个蛋白质工程的基本操作步骤模拟实验，并记录操作过程和结果。
3. 小组讨论与合作：学生需分组进行讨论，围绕以下主题展开：（1）蛋白质工程在医学、农业、工业等领域的应用案例分析。
（2）未来蛋白质工程可能的发展方向及影响。
（3）小组合作完成一份PPT汇报材料，总结讨论内容并准备课堂展示。
三、作业要求1. 每位学生需独立完成基础知识的掌握和问题回答，并在规定时间内提交。
2. 操作技能练习应确保每位学生都能进行模拟实验，并真实记录操作过程和结果。
3. 小组讨论应确保每位成员都能积极参与，并充分准备PPT 汇报材料。
汇报材料应包括明确的主题、内容要点和清晰的逻辑结构。
4. 提交作业时，需同时提交基础知识的答案、模拟实验的记录以及小组讨论的PPT文件。
四、作业评价1. 基础知识的掌握情况将根据学生提交的答案进行评分，重点考察学生对蛋白质工程基本概念的掌握程度。
2. 操作技能练习的评价将根据学生的模拟实验记录和操作过程进行评分，重点考察学生的实践能力和操作规范性。
3. 小组讨论的评价将根据小组的PPT汇报材料、讨论深度和广度进行评分，重点考察学生的团队协作能力和问题分析能力。
五、作业反馈1. 教师将对每位学生的作业进行批改，并给出详细的评语和建议。
高中生物基因工程1.4蛋白质工程的崛起课后作业新人教版选修3
高中生物基因工程1.4蛋白质工程的崛起课后作业新人教版选修31.下列不属于蛋白质工程崛起理由的是( )A.自然界的已有蛋白质能满足特定物种生存的需要B.转基因生物表达出的新型蛋白质是其他物种早已存在的C.自然界现有蛋白质的功能与特点不一定能满足人类的需要D.现有蛋白质的特点可能限制了其自身的大量合成解析:蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的,其崛起的主要缘由是:基因工程只能生产出自然界已有的蛋白质,这些蛋白质虽然能满足特定物种生存的需要,却不一定能满足人类的某种特殊需要,所以需要对蛋白质进行改造。
A项叙述与改造蛋白质的缘由无关,真正的缘由还是现有的蛋白质不一定能满足人类的需要。
D项是对现有蛋白质不能满足人类某项需求的特点的描述。
答案:A2.蛋白质工程的基础是( )A.基因工程B.细胞工程C.酶工程D.发酵工程解析:蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。
答案:A3.下列选项中正确的是( )A.蛋白质工程生产的蛋白质氨基酸种类增多B.蛋白质工程生产的蛋白质氨基酸种类减少C.蛋白质工程生产的蛋白质仍为天然存在的蛋白质D.蛋白质工程可合成天然不存在的蛋白质解析:蛋白质工程可根据蛋白质结构与生物活性及功能的关系,利用基因工程手段,按人类需要定向改造天然存在的蛋白质,从而形成与自然界存在的蛋白质不同的蛋白质分子,甚至创造出自然界根本就没有的、符合人们需求的蛋白质分子。
答案:D4.下列有关蛋白质工程和基因工程的说法,正确的是( )A.蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质,所以二者没有区别B.基因工程是蛋白质工程的关键技术C.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质D.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的解析:蛋白质工程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。
其中,基因工程是关键技术,是蛋白质工程的基础,因为对蛋白质结构的改造是通过改造基因而实现的,所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质,改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。
高中生物 1.4《蛋白质工程的崛起》同步练习 新人教版选修3
1.4 蛋白质工程的崛起试卷【同步训练与拓展】1.科学家为提高玉米中赖氨酸含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是( )A.直接通过分子水平改造蛋白质B.直接改造相应的mRNAC.对相应的基因进行操作D.重新合成新的基因2.蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是 ( )A.氨基酸种类增多B.氨基酸种类减少C.仍为天然存在蛋白质D.可合成天然不存在的蛋白质3.下列各项与蛋白结构多样性无关的是 ( )A.氨基酸数目、种类、排列顺序B.构成蛋白质的多肽链的数目C.构成蛋白质的肽链的空间结构D.氨基酸至少含一个氨基和一个羧基4.天然蛋白质合成遵循的法则是 ( )A.转录B.翻译C.中心法则D.复制5.蛋白质工程的基本流程正确的是 ( )①推理蛋白质分子结构；②DNA合成；③预期蛋白质功能；④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列；⑤推导出氨基酸序列A.①→②→③→④→⑤B.④→⑤→②→①→③C.③→①→⑤→④→②D.③→④→⑤→①→②6.科学家将β-干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β-干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。
该生物技术为 ( )A.基因工程B.蛋白质工程C.基因突变D.细胞工程7.蛋白质工程的实质是 ( )A.改造蛋白质B.改造mRNAC.改造基因D.改变氨基酸8.蛋白质工程的基础是 ( )A.基因工程B.细胞工程C.发酵工程D.酶工程9.蛋白质工程制造的蛋白质是 ( )A.天然蛋白质B.稀有蛋白质C.自然界中不存在的蛋白质D.肌肉蛋白10.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.蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子D.蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程11.玉米是生产赖氨酸的好材料，可是产量低，需改变什么结构就能提高产量 ( )A.天冬氨酸激酶B.二氢吡啶二羧酸合成酶C.肽酶D.A、B都是12.基因工程的实质是 ( )A.同种生物之间转移基因B.不同种生物之间转移基因C.改变蛋白质结构D.不同种生物转移蛋白质13.干扰素经改造可以长期储存，从蛋白质水平上应改变的是 ( )A.胱氨酸B.精氨酸C.谷氨酸D.半胱氨酸14.当前医学上，第二代生物技术药物正逐渐取代第一代多肽蛋白质类替代治疗剂。
《专题1 1.4 蛋白质工程的崛起》作业设计方案-高中生物人教版选修3
《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 通过对蛋白质工程基本概念的理解，深化对生物工程领域的认识。
2. 培养独立查阅资料、分析问题和解决问题的能力。
3. 通过作业实践，增强团队协作和沟通交流能力。
二、作业内容：1. 小组任务：每个小组选择一种蛋白质，通过查阅资料，了解该蛋白质的功能、结构以及在生物体中的作用。
a. 请为选择的蛋白质写一篇短论文，概述其性质和功能；b. 尝试描述蛋白质结构与功能的关系；c. 思考如果该蛋白质的功能需要改进，我们应该如何实现这一目标？通过小组讨论，分享你们的观点和思路。
2. 个人任务：利用蛋白质工程的知识，回答以下问题：a. 什么是蛋白质工程？它的基本原理是什么？b. 蛋白质工程在生物医药领域的应用有哪些？c. 举例说明一种通过蛋白质工程实现的药物设计或改良。
d. 讨论蛋白质工程可能面临的挑战和未来发展趋势。
三、作业要求：1. 小组任务需完成一份PPT报告，每组选取一名代表在课堂上汇报。
PPT内容需包含所选择的蛋白质的介绍、研究背景、功能及结构分析，以及针对功能改进的思考。
报告时间限制在5-7分钟。
2. 个人任务需以书面形式提交作业答案，字数不少于200字。
3. 作业应独立完成，不得抄袭或使用其他人的成果。
4. 鼓励小组间互相讨论和交流，共同解决问题，提高团队协作能力。
四、作业评价：1. 评价标准将基于作业完成质量、小组协作和课堂表现等方面进行综合评估。
2. 教师将对所有小组的PPT报告进行点评和指导，对优秀报告进行表扬和鼓励。
3. 个人作业的回答将作为个人成绩的一部分，也将纳入平时成绩的考核。
4. 对于在作业中表现出积极思考、创新意识和团队协作精神的学生，将给予额外加分奖励。
五、作业反馈：1. 学生应认真听取教师的点评和建议，及时修改和完善自己的作业。
2. 对于在作业中遇到困难的学生，教师应提供必要的帮助和支持，鼓励他们克服困难，提高学习效果。
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【金版教程】2015年高中生物 1-5 蛋白质工程的崛起作业新人教版选修3一、选择题1．蛋白质工程的实质是( )A．改造蛋白质B．改造mRNAC．改造基因D．改变氨基酸解析：蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特殊要求，对蛋白质的结构进行分子设计，由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质结构进行设计改造，必须从基因入手。
答案：C2．葡萄糖异构酶(GⅠ)在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家对GⅠ基因进行体外定点诱变，以脯氨酸(Prol38)替代Gly138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果最适反应温度提高10～12 ℃。
这属于生物工程中的( )A．基因工程B．蛋白质工程C．发酵工程D．酶工程解析：酶工程的重点在于对已存在的酶合理充分利用(如：加酶洗衣粉、嫩肉粉等)，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。
通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。
答案：B3．下列哪项不是蛋白质工程中的蛋白质分子设计( )A．对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换B．对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装C．从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质D．设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列解析：蛋白质工程的重要方面是蛋白质的分子设计，它可以分为三类：一是对已知蛋白质进行少数氨基酸的替换，二是对不同来源的蛋白质进行拼接组装，三是设计制造自然界中全新的蛋白质。
D项中的内容是合成基因，属于基因工程。
答案：D4．下列不属于蛋白质工程成果的是( )A．改造酶的结构，提高酶的热稳定性B．生产出鼠—人嵌合抗体C．将tPA分子中的天冬酰胺替换为谷氨酰胺D．蛋白酶洗衣粉容易洗掉奶渍、血渍解析：A、B、C三项所述都是对现存的蛋白质分子进行改造，属于蛋白质工程的成果。
而加酶洗衣粉属于酶制剂的应用，属于酶工程的成果。
答案：D5．下列关于蛋白质工程应用的叙述错误的是( )A．蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性C．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素D．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂解析：蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构来改造基因，进而控制合成或改变自然界中的蛋白质，而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便可达到。
答案：C6．下列哪项不是蛋白质工程的研究内容( )A. 分析蛋白质分子的精细结构B. 对蛋白质进行有目的的改造C. 分析氨基酸的化学组成D. 按照人们的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质解析：蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子，形成自然界不存在的蛋白质分子。
为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包括组成蛋白质的氨基酸的化学成分的分析。
答案：C7．干扰素是动物体内的一种蛋白质，可用于治疗病毒的感染和癌症，但很难在体外保存。
科学家通过改变其分子上的一个氨基酸来延长它的保存期限。
科学家是如何改变的( )A. 将半胱氨酸变成丝氨酸B. 将丝氨酸变成半胱氨酸C. 将半胱氨酸变成苏氨酸D. 将苏氨酸变成半胱氨酸解析：如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，在－70℃条件下可以保存半年。
答案：A8．蛋白质工程中，对蛋白质的结构进行分子设计的根据是( )A．人们对蛋白质功能的特定需求B．蛋白质中氨基酸序列C．信使RNA中核糖核苷酸序列D．基因中脱氧核苷酸序列解析：蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程相反，由蛋白质功能入手，设计蛋白质结构，再对基因进行改造。
答案：A9．下列关于蛋白质工程的叙述中，错误的是( )A．蛋白质工程的实现需要许多科学技术参与B．蛋白质工程创造了新的基因C．蛋白质工程又称为第二代基因工程D．定点诱变技术用于蛋白质的“中改”解析：蛋白质工程的实现需要许多科学技术参与，结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。
分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。
蛋白质工程一般先创造出适合人类需求的新基因，然后表达出特定的蛋白质。
基因工程是其中的关键技术，因此，蛋白质工程又被称为第二代基因工程。
定点诱变技术用于蛋白质的“小改”。
答案：D10．有关基因工程与蛋白质工程的说法，正确的是( )A．通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要B．通过基因工程能得到自然界不存在的蛋白质C．蛋白质工程通常是对蛋白质的结构进行直接改造D．蛋白质工程可以创造新的、自然界不存在的蛋白质解析：基因工程得到的蛋白质是自然界原来就具有的蛋白质，产生的蛋白质不一定都符合人类需要，蛋白质工程的直接操作对象是基因。
答案：D11．蛋白质工程中，直接进行操作的对象是( )A．氨基酸结构B．肽链结构C．蛋白质空间结构D．基因结构解析：蛋白质工程中，直接改造蛋白质分子结构难度大，并且获得的性状不能遗传给下一代。
因此，直接操作的对象是基因，对基因进行相应的操作，设计或改变其结构，进而合成出自然界中不存在的蛋白质类型。
答案：D12．已知氨基酸序列如何确定mRNA碱基序列( )A．氨基酸的密码子B．基因碱基对序列C．mRNA上U的位置D．转运RNA序列解析：因为每个氨基酸都是由三个碱基组成的密码子决定的，所以根据组成氨基酸的密码子再来反推mRNA上的碱基序列，进而确定基因的结构。
答案：A13．在当前医学上，第二代生物技术药物正逐渐取代第一代多肽蛋白质类药物作为治疗剂，则第一代药物与第二代重组药物分别是( )A．都与天然产物完全相同B．都与天然产物不相同C．第一代药物与天然产物相同，第二代药物与天然产物不同D．第一代药物与天然产物不同，第二代药物与天然产物相同解析：此题重点考查蛋白质工程的应用。
蛋白质工程是延伸出来的第二代基因工程，它通过对天然蛋白质的基因进行改造来实现对其编码的蛋白质的改造。
它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的具有人类所需优点的与天然产物不同的蛋白质。
答案：C14．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解析：蛋白质工程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，是延伸出来的第二代基因工程。
答案：B15．“蛋白质工程”的研究，将对生命科学产生重大影响。
下列关于蛋白质工程的叙述，不正确的是( )A．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系B．基因工程是蛋白质工程的关键技术C．蛋白质工程是对蛋白质分子的直接改造D．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程解析：蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，是在基因水平上改造蛋白质。
答案：C二、非选择题16．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。
下图表示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：(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)通过人工合成DNA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？解析：(1)蛋白质工程的目的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，即速效胰岛素。
(2)合成的目的基因应与载体形成重组DNA分子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。
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。
17．干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在－70℃条件下保存半年，给广大患者带来了福音。
(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产________________的蛋白质，不一定符合________________的需要。
而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过________________或________________，对现有蛋白质进行________________，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。
(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的________________结构。
(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？______________________________。
原因是：______________________________________________。
答案：(1)预期的蛋白质功能预期的蛋白质结构应有的氨基酸序列相对应的脱氧核苷酸序列(基因)(2)自然界已存在的人类生产和生活基因修饰基因合成改造(3)空间(或高级)(4)应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质进行改造首先，任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是改造了蛋白质，并且改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传给下一代。
如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传；其次，对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多18．[2014·江苏徐州联考]科学家对鼠杂交瘤细胞(杂交瘤细胞是既能无限增殖又能分泌特异性抗体的一种杂交细胞)获得鼠源抗体进行改造，生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。