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。