高中生物(新人教版)选择性必修三同步习题：蛋白质工程的原理和应用(同步习题)【含答案及解析】

第4节蛋白质工程的原理和应用基础过关练题组一明确蛋白质工程崛起的缘由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应存在的种类C.天然蛋白质不能够完全满足人类生产和生活的需要D.天然蛋白质的结构和种类是长期自然选择的结果2.关于蛋白质工程的叙述,错误的是()A.蛋白质工程又称为第二代基因工程B.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构C.在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作D.能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子题组二了解蛋白质工程的基本原理3.(2020河南林州一中高二月考)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.③④①②4.(2020山东济南一中高二期中)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.①②④5.(2020江苏扬州高二期末)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。

如图是蛋白质工程流程。

下列有关叙述错误的是()A.蛋白质工程就是根据人们的需要,直接对蛋白质进行加工修饰B.蛋白质工程是通过基因改造或基因合成的方法,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质C.①②过程为转录和翻译D.蛋白质工程是从④开始的6.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设计改造。

如图是蛋白质工程的基本途径,试回答下列有关问题:A蛋白质三维结构B相对应的脱氧核苷酸序列(基因)生产出相应蛋白质(1)图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的,后者位于分子上,其上的核苷酸与基因中的脱氧核苷酸之间存在着关系。

(2)图中流程A是。

与基因工程相比,蛋白质工程是指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,通过改造或合成基因,来改造,或制造一种,以满足人类生产和生活的需求。

(3)目前蛋白质工程难度最大的是标号所示的过程。

题组三归纳蛋白质工程的应用7.(2020海南海口高三模拟)科研人员利用相关技术改变了胰岛素B链第29位氨基酸,从而避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式。

下列相关叙述中,不正确的是()A.胰岛素的本质是蛋白质,不宜口服使用B.可通过测定DNA的序列确定突变是否成功C.对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程D.该过程的操作对象是胰岛素分子8.(2020山东莱州一中高二月考)已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。

如果将P分子中第158位的丝氨酸变成亮氨酸,第240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。

回答下列问题:(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的进行改造。

(2)以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有改造基因或合成基因,所获得的基因表达时是遵循中心法则的。

中心法则的全部内容包括的复制,以及遗传信息在不同分子之间的流动,即:。

(3)蛋白质工程被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期的蛋白质功能出发,通过和,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物进行鉴定。

能力提升练题组一掌握蛋白质工程的原理和应用1.(2020广西南宁三中高二期末,)科研小组利用蛋白质工程将某细胞中的一种转运蛋白X进行改造,并使改造后的转运蛋白X基因在细胞中正常表达。

下列说法正确的是()A.该过程无需构建基因表达载体B.该过程需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的作用C.经改造后的蛋白质不需要再进行功能鉴定D.该过程不能定向地改造蛋白质的结构2.(2020黑龙江哈师大附中高二月考,)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某些区段替代鼠抗体的区段,降低鼠抗体的抗原性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、碱变性等加以改变C.理论上通过对关键氨基酸的转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3.(2020天津静海一中高二期中,)某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构功能相似,只是热稳定性较差,进入人体后容易失效。

现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗食物的消化,最佳方案是()A.对此酶中的少数氨基酸进行替换,以改善其功能B.将此酶与人蛋白酶进行拼接,形成新的蛋白酶C.重新设计与创造一种全新的蛋白酶D.减少此酶在片剂中的含量4.(2020山东枣庄三中高二期末,)中华鲟是地球上最古老的脊椎动物之一,被称为“活化石”。

研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质,使其更加适应现在的水域环境。

以下相关说法错误的是()A.蛋白质工程可以定向改变蛋白质分子的结构B.改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的C.蛋白质工程的基础是基因工程D.改造后的中华鲟的后代不可能具有改造的蛋白质5.(2020黑龙江铁人中学高二月考,)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,但在体外保存相当困难,如果将干扰素分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可以在-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”。

获得所需要的蛋白质(2)基因工程和蛋白质工程相比较,基因工程原则上只能生产的蛋白质,这些天然蛋白质不一定完全符合的需要。

(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。

题组二基因工程和蛋白质工程的关系6.(不定项)(2020河南林州一中高二月考改编,)下列关于蛋白质工程和基因工程的比较,合理的是(易错)A.基因工程原则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或制造一种新的蛋白质B.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,蛋白质工程最终还是要通过基因改造或基因合成来完成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7.(2020安徽宣城高三调研,)阅读如下材料:材料甲:科学家将人的生长激素基因导入母牛的体内,待母牛进入泌乳期后,其变成了批量生产人生长激素的“乳腺生物反应器”。

材料乙:干扰素可用于治疗病毒感染和癌症,但在体外保存相当困难,科学家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。

回答下列问题:(1)材料甲属于工程的范畴。

欲使转基因母牛仅在乳汁中含有人生长激素,需在构建基因表达载体时将人生长激素基因与牛重组在一起,再将构建成功的基因表达载体导入牛的(填细胞名称)中,常用的导入方法为。

(2)材料乙属于工程范畴。

该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过或,对原有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质的技术。

它是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程。

我们为什么要进行蛋白质工程的研究呢?。

第4节蛋白质工程的原理和应用基础过关练1.C2.C3.C4.B5.A7.D1.C蛋白质工程崛起的缘由:基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质,而这些天然蛋白质却不一定能够完全符合人类生产和生活的需要。

2.C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,A正确;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正确;蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作,从而定向改变蛋白质分子的结构,C错误;蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质,D正确。

3.C蛋白质工程的基本思路: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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质,综上所述C正确。

4.B对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换,属于蛋白质工程中对蛋白质分子的设计,①正确;对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装,属于蛋白质工程中对蛋白质分子的设计,②正确;从预期的蛋白质功能出发去推测氨基酸的排列顺序,属于蛋白质工程中对蛋白质分子的设计,③正确;蛋白质分子通常较大,直接改变蛋白质的空间结构不易操作,因此蛋白质工程是在基因水平上实现的,④错误。

5.A蛋白质工程的操作对象是基因,不是蛋白质,A错误;蛋白质工程是指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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,B正确;图中①表示由DNA→mRNA,为转录过程,②表示由mRNA→多肽链,为翻译过程,C正确;蛋白质工程是从预期蛋白质功能开始的,D 正确。

6.答案(1)密码子信使RNA碱基互补配对(2)预期蛋白质功能现有蛋白质新的蛋白质(3)①解析(1)图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的密码子,密码子位于信使RNA 分子上,其上的核苷酸与基因中的脱氧核苷酸之间存在着碱基互补配对关系。

(2)根据蛋白质工程的基本思路,图中流程A是预期蛋白质功能。

与基因工程相比,蛋白质工程是指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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。

(3)蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构,而这种高级结构往往十分复杂,科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还不够,因此,目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号①所示的过程。

7.D胰岛素的本质是蛋白质,只能注射,不宜口服使用,A正确;基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,因此可通过测定DNA的序列确定突变是否成功,B正确;根据蛋白质工程的概念可知,对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程,C 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,蛋白质工程的操作对象是基因,D错误。

8.答案(1)氨基酸序列(或结构)(2)P P1DNA和RNA DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质结构推测氨基酸序列功能解析(1)由题干信息可知改造蛋白质的功能,可通过改变蛋白质的氨基酸序列(或结构)实现。

(2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知获得P1基因的途径有改造现有P基因或合成新基因P1。

中心法则的全部内容包括:DNA的复制、RNA的复制、转录、逆转录和翻译。