2019秋+金版学案设计+生物·选修3(人教版)练习：专题1+1.4蛋白质工程的崛起+Word版含解

专题1 基因工程1.4 蛋白质工程的崛起1．蛋白质工程崛起的缘由是()A．天然蛋白质使生物适应环境B．天然蛋白质均为自然界已经存在的种类C．天然蛋白质不能够完全满足人类生产、生活的需要D．天然蛋白质的结构和种类是长期自然选择的结果解析：天然蛋白质均为自然界已经存在的种类，虽然能够满足生物的生存需要，但不能完全满足人类生产和生活的需要，这是蛋白质工程崛起的缘由。

答案：C2．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分子中的天门冬酰胺替换为谷氨酰胺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：将人的胰岛素基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素属于基因工程的成果。

答案：D3．下列关于基因工程和蛋白质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：本题考查基因工程与蛋白质工程的区别与联系。

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。

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来实现的，所以蛋白质工程是在基因水平上改造，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。

答案：B4．下列不属于蛋白质工程的是()A．对胰岛素进行改造，生产速效型药品B．改造酶的结构，提高酶的热稳定性C．将天冬氨酸激酶的一个苏氨酸替换为异亮氨酸D．将控制人的胰岛素合成的基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素解析：将控制人的胰岛素合成的基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素，属于基因工程。

答案：D5．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，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在－70 ℃下保存半年，给广大患者带来福音。

(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”(请填写)。

――→设计 ――→推测 ――→合成(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，不一定符合人类生产和生活的需要。

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作为基础，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_______________________________________________。

解析：基因工程遵循中心法则，从DNA →mRNA →蛋白质折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。

蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列→创造出自然界不存在的蛋白质。

答案：(1)预期蛋白质的功能 蛋白质三维结构 应有的氨基酸序列 相应的脱氧核苷酸序列(基因)(2)自然界已存在 基因修饰 基因合成 改造(3)空间(或高级)(4)对基因的操作 基因控制蛋白质的合成，并且基因能遗传给下一代A级基础巩固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．改造氨基酸解析：蛋白质工程的目的是获取人类需要的蛋白质，由于蛋白质的合成是受基因控制的，因此对蛋白质结构进行设计改造，最终通过改造基因来实现。

答案：C2．蛋白质工程的基本流程是()①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A．①②③④B．④②①③C．③①④②D．③④①②解析：蛋白质工程的基本流程是：③预期蛋白质功能→①蛋白质分子结构设计→④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→②DNA合成。

答案：C3．蛋白质工程中，直接进行操作改造的是()A．氨基酸结构B．蛋白质的空间结构C．肽链结构D．基因结构解析：蛋白质工程是通过改造基因的结构实现的，原因有两个：①任何一种天然的蛋白质都是由基因决定的，改造了基因即对蛋白质进行改造，而且改造过的蛋白质可以遗传；②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。

答案：D4．蛋白质工程在实施中遇到的最大的难题是()A．生产的蛋白质无法应用B．发展前景太窄C．对大多数蛋白质的高级结构不清楚D．无法人工合成目的基因解析：多数蛋白质具有复杂的高级结构，即空间结构，而很多蛋白质的空间结构是人们目前还不清楚的，所以蛋白质工程仍需要经历艰辛的探索。

答案：C5．下列关于蛋白质工程的说法不正确的是()A．蛋白质工程能将人抗体的某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性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．理论上通过对关键氨基酸的置换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法D．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解析：蛋白质工程的类型主要有两种：一是从头设计，即完全按照人的意志设计合成蛋白质；二是定位突变与局部修饰，即在已有的蛋白质基础上，只进行局部的修饰，通过造成一个或几个碱基定位突变，以达到修饰蛋白质分子结构的目的，A项正确。

蛋白质工程可以在已有的蛋白质基础上，只进行局部的修饰，通过造成一个或几个碱基定位突变，以达到修饰蛋白质分子结构的目的，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，B项正确。

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，C项错误。

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，D项正确。

答案：C6．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，下列关于基因工程药物与蛋白质工程药物的说法正确的是()A．都与天然产物完全相同B．都与天然产物完全不相同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可不相同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：基因工程合成的药物与天然产物完全相同，而蛋白质工程可以合成出自然界不存在的蛋白质，即与天然产物可不相同。

答案：CB级能力训练7．人们发现蛛丝蛋白比蚕丝蛋白更细，但强度却更大，于是有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推出其基因结构，以指导对蚕丝蛋白基因的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝，此过程的名称和依据的原理分别是()A．基因突变：DNA→RNA→蛋白质B．基因工程：RNA→RNA→蛋白质C．基因工程：DNA→RNA→蛋白质D．蛋白质工程：蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质解析：通过修改已知蚕丝蛋白的基因，从而创造出全新的蛋白质的过程叫蛋白质工程，其原理是蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质。

答案：D8．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。

答案：A9．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()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序列③蓝色荧光蛋白基因的合成④表达出蓝色荧光蛋白A．①②③④B．②①③④C．②③①④D．④②①③解析：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(基因)→表达出相应的蛋白质，故正确顺序应该是②①③④。

答案：B10．科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。

下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：(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)图片中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是_______________________________________________________ ______________________________________________________。

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)根据新的胰岛素模型中氨基酸的序列，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11．赖氨酸是人体八大必需氨基酸之一，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玉米新品种。

据此请回答下列问题：(1)科技人员先从“提升玉米种子中赖氨酸含量”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，最终合成出“M酶”基因。

(2)科技人员获得“M酶”基因后，常利用________技术在体外将其大量扩增，此过程需要一种特殊的酶是____________________。

(3)“M酶”基因只有插入________________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________________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：蛋白质工程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，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。