高中生物第一章基因工程1.3蛋白质工程课后作业苏教版选修32017101245
高中生物 第一章 基因工程 1.1.3 蛋白质工程导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.3 蛋白质工程导学案苏教版选修3【课标要求】简述蛋白质工程【教学目标】1、简述蛋白质工程的基本原理2、举例说出蛋白质工程的应用和发展【教学过程】知识点一、蛋白质工程的概念和原理1、蛋白质工程是指通过_____________与______________等技术了解蛋白质的_________和__________，并借助计算机辅助设计、_____________和_____________改造_________，以__________改造天然蛋白质，甚至创造自然界中___________________的技术。
2、蛋白质工程一般是先创造出适合人类需求的____________，然后使其表达出具有特定的____________和__________的蛋白质。
3、_____________是蛋白质工程中的关键技术。
因此，蛋白质工程也被称为第二代_________。
4、实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的__________和___________的关系。
5、蛋白质的空间结构极其复杂，应用_________________可以测定其三维空间结构，利用________________可以了解其构象。
此外，随着DNA和蛋白质测序技术的自动化，已能快速测定大量蛋白质分子的一级结构（氨基酸序列）。
6、蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质________的特定需求，对蛋白质的________进行分子设计。
7、蛋白质工程的基本途径：预期蛋白质功能→设计出预期的蛋白质结构→推测应用的氨基酸序列→设计DNA的脱氧核苷酸序列（基因）【思考】对天然蛋白质进行改造，你认为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？为什么？【拓展】蛋白质工程应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。
(完整版)高中生物基因工程1.3基因工程的应用课后作业选修3解析
1.3 基因工程的应用1.抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法正确的是( )A.可以抵抗所有病毒B.对病毒的抗性具有局限性或特异性C.可以抗害虫D.可以稳定遗传,不会变异解析:抗病毒转基因植物只能抵抗某些病毒,不能抵抗所有病毒,也不可以抗虫;抗病毒基因存在变异的可能性。
答案:B2.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将基因a转到马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。
下列说法正确的是( )A.基因a只有导入马铃薯受精卵中才能表达B.目的基因来自细菌,可以不需要载体直接导入受体细胞C.基因a导入成功后,将抑制细胞原有的新陈代谢,开辟新的代谢途径D.目的基因进入受体细胞后,可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制,传给子代细胞并表达解析:培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞;目的基因必须借助载体才能导入受体细胞;目的基因导入成功后,不抑制细胞原有的代谢途径。
答案:D3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是( )①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆牛A.①B.①②C.①②③D.②③④解析:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。
在题目给出的选项中:①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。
②将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的DNA分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
③是利用宇宙射线,诱发种子发生基因突变,从而培育出太空椒。
2019_2020学年高中生物第一章基因工程第三节蛋白质工程学案苏教版选修3
第三节蛋白质工程学习导航明目标、知重点难点简述蛋白质工程的概念及基本原理。
(重点)举例说出蛋白质工程的应用和发展。
鼠—人嵌合抗体。
(难点)蛋白质的定点诱变过程。
(难点)一、阅读教材P35～37概述蛋白质工程1．概念：指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的结构与功能，并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。
基因工程是蛋白质工程中的关键技术，因此，蛋白质工程又被称为第二代基因工程。
2．基本途径：新蛋白质预期功能―→设计相关蛋白质结构―→设计对应的氨基酸序列―→合成相关脱氧核苷酸序列(基因)→合成新的蛋白质。
3．根据蛋白质被改造部位的多少，可以将对蛋白质的改造分成大改、中改、小改。
基因的定点诱变技术是改变蛋白质结构的核心技术之一。
二、阅读P38～39完成蛋白质工程的应用1．蛋白质工程可通过改造酶的结构，有目的地提高酶的热稳定性，如在蛋白质分子中引入二硫键可以显著提高蛋白质的热稳定性。
2．科学家发明的利用鼠源杂交瘤抗体来处理癌细胞的方法，对癌细胞有一定的杀伤力，但也有导致机体高度过敏的副作用。
为了解决这一问题，科学家又对该抗体进行了改造，生产出效果良好的鼠—人嵌合抗体。
3．蛋白质工程不仅能更充分地利用自然界存在的蛋白质，而且能在分子水平上对蛋白质进行再设计和改造，进而创造出自然界中不存在的蛋白质。
判一判(1)对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的。
(×)(2)由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，空间结构千差万别，蛋白质工程操作难度很大。
(√)(3)蛋白质工程不能改变蛋白质的活性。
(×)(4)利用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。
(√)连一连蛋白质工程的概念和原理[学生用书P18]结合教材P35～37内容完成以下探究。
探究1 完善下面的内容，理解蛋白质工程的内涵(1)据图回答各序号代表的过程：①转录、②翻译、③折叠、④分子设计、⑤DNA合成。
苏教版高中生物学选择性必修3生物学技术与工程课后习题 第三章 基因工程 第三节 蛋白质工程
第三节蛋白质工程课后训练·巩固提升会应用A级必备知识基础练1.科学家将β-干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达,使干扰素分子上的半胱氨酸变成丝氨酸,结果大大提高了β-干扰素的抗病毒活性,并且提高了储存稳定性。
该生物技术为( A )A.蛋白质工程B.基因工程C.基因突变D.细胞工程,其合成的β-干扰素也不是天然的β-干扰素,而是经过改造的、具有人类所需优点的蛋白质,因而整个过程利用的生物技术为蛋白质工程。
2.下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是( B )A.分析蛋白质分子的结构是蛋白质工程的研究内容之一B.蛋白质工程只能生产自然界中已经存在的蛋白质C.蛋白质工程崛起的原因是天然蛋白质不能够完全满足人类生产、生活的需要D.蛋白质工程可以制造一种新的蛋白质,也可以对现有的蛋白质进行改造,蛋白质工程能生产自然界中不存在的蛋白质,B项错误。
3.下列关于蛋白质工程的说法,错误的是( D )A.蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子B.蛋白质工程与基因工程密不可分,又称为第二代基因工程C.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D.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,也能创造出自然界中不存在的蛋白质分子,A项正确;蛋白质工程是在基因工程基础上形成的,与基因工程密不可分,又被称为第二代基因工程,B项正确;蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构,使之更加符合人类的需要,C项正确;蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作,定向改变分子的结构,D项错误。
4.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较,错误的是( C )A.基因工程合成的是天然的蛋白质,蛋白质工程合成的不一定是天然存在的蛋白质B.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C.基因工程产生的变异是可遗传的,蛋白质工程产生的变异是不可遗传的D.基因工程和蛋白质工程都需构建基因表达载体,都遵循中心法则,而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造,从而制造一种天然不存在的新的蛋白质,A项正确;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修饰或基因合成来完成,B项正确;基因工程产生的变异是可遗传的,蛋白质工程的作用对象依然是基因,因此其产生的变异也是可遗传的,C项错误;基因工程和蛋白质工程都遵循中心法则,都需构建基因表达载体,D项正确。
高中生物第一章基因工程第1节基因工程的概述课后训练苏教版选修3
基因工程的概述1．下列说法中不正确的有（）。
①限制性核酸内切酶是从真核生物中分离纯化得到的②DNA连接酶是从原核生物中分离纯化得到的③不同限制性核酸内切酶切割DNA的位点不同④质粒是单链DNA A．①③ B．②④ C．①④ D．②③2．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。
下列叙述不正确的是（）。
A．常用相同的限制性核酸内切酶处理外源DNA分子和质粒B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C．可用含抗生素的培养基筛选出获得目的基因的受体细胞D．目的基因导入大肠杆菌后不一定能成功表达3．水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp、Gly和Ser构成发光环，现将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。
在转基因技术中，这种蛋白质的作用是（）。
A．促使目的基因导入宿主细胞中B．促使目的基因在宿主细胞中复制C．使含目的基因的受体细胞容易被检测出来D．使目的基因容易成功表达4．下图表示一项重要生物技术的关键步骤，字母X可能代表（）。
A．不含人胰岛素基因的细菌细胞B．能合成抗体的细菌细胞C．不能合成胰岛素的细菌细胞D．能合成抗生素的细菌细胞5．下图中所示黏性末端属于由同一种限制性核酸内切酶切割而成的是（）。
A．①② B．①③ C．①④ D．②③6．下列关于基因工程的叙述，错误的是（）。
A．目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达7．下列叙述符合基因工程概念的是（）。
A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒上后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上8．在基因工程中不会出现（）。
2019-2020年苏教版高中生物《现代生物科技专题》第一章 基因工程第三节 蛋白质工程课后辅导练习六
2019-2020年苏教版高中生物《现代生物科技专题》第一章基因工程第三节蛋白质工程课后辅导练习六第1题【单选题】基因工程与蛋白质工程的区别是( )A、基因工程合成的是天然的蛋白质，蛋白质工程合成的不是天然存在的蛋白质B、基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作C、基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）D、基因工程完全不同于蛋白质工程【答案】：【解析】：第2题【单选题】关于蛋白质工程的基本流程，下列叙述正确的是( )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】：【解析】：第3题【单选题】蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是( )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【答案】：【解析】：第4题【单选题】既可用于基因工程又可用于细胞工程的是( )A、病毒B、氯化钙C、质粒D、聚乙二醇【答案】：【解析】：第5题【单选题】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的分子结构，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、蛋白质工程又称为第二代基因工程【答案】：【解析】：第6题【单选题】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，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【答案】：【解析】：第7题【单选题】下列关于蛋白质工程应用的叙述不正确的是( )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、只有利用蛋白质工程才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】：【解析】：第8题【单选题】下列与基因工程无关的是( )A、培养利用“工程菌”生产胰岛素B、基因治疗C、蛋白质工程D、杂交育种【答案】：【解析】：第9题【单选题】基因工程与蛋白质工程的区别是( )A、基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作B、基因工程合成自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质C、基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）的操作D、基因工程完全不同于蛋白质工程【答案】：【解析】：第10题【单选题】关于蛋白质工程，说法正确的是( )A、蛋白质工程和基因工程的目的是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别B、通过蛋白质工程改造后的蛋白质仍然是天然的蛋白质C、蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质D、蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的【答案】：【解析】：第11题【单选题】基因工程与蛋白质工程的区别是A、基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作B、基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程可以合成非天然存在的蛋白质C、基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）D、基因工程完全不同于蛋白质工程【答案】：【解析】：第12题【多选题】如图是生产某种特定蛋白质的工程技术模式图，相关说法正确的是( )A、核酸片段a是DNA，④过程是利用PCR扩增B、⑥过程常用显微注射技术，DNA浓度保持在1～3ug/mLC、⑦过程需要激素、维生素、氨基酸和核苷酸等D、实施⑧前对胚胎进行分割得到同卵双胎的可能性大，分割时间越早越容易成功【答案】：【解析】：第13题【多选题】下列关于蛋白质工程的说法正确的是( )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【答案】：【解析】：第14题【填空题】阅读如下材料：材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵内，得到了体型巨大的“超级小鼠”：科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草．材料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性．材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育．回答下列问题：（1）材料甲属于基因工程的范畴．将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用______法．在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是感染植物，将______转移到受体细胞中．（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，通过基因修饰或基因合成，对______进行改造，或制造一种______的技术．在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的______序列发生了改变．（3）材料丙属于胚胎工程的范畴．胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到______种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术．在材料丙的实例中，兔甲称为______体．【答案】：【解析】：第15题【综合题】蛋白质工程被称为第二代基因工程，目前已成为研究蛋白质结构和功能的重要手段．如图为蛋白质工程的流程图（自右向左），请据图回答以下问题：有误与基因工程相比较，蛋白质工程产物具备的特点是：______．图中的步骤①和②分别为______、分子设计．如果已知mRNA的碱基序列是﹣A﹣U﹣C﹣C﹣A﹣G﹣G﹣U﹣C﹣，要合成对应的DNA，需要的原料是四种______ ，所用的酶是______；合成DNA的对应碱基对序列是______ 、______．由图可知，要改造蛋白质结构，最终是通过改造基因来实现的．请说明原因：______．从以上流程图可以看出，蛋白质工程是以______为基础并延伸出来的包含多学科的综合科技工程领域．【答案】：无【解析】：。
2021年高中生物 第一章 课时4 蛋白质工程课后作业(含解析)苏教版选修3
2021年高中生物第一章课时4 蛋白质工程课后作业（含解析）苏教版选修3目标导航 1.简述蛋白质工程的概念和基本原理。
2.举例说出蛋白质工程的基本过程。
3.举例说出蛋白质工程的应用和发展。
一、蛋白质工程的概念和原理1．蛋白质工程概念：是通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的____________，并借助计算机辅助设计、________________和________________改造基因，以定向改造____________、甚至创造出________________的蛋白质的技术。
2．蛋白质工程的关键技术：____________。
3．蛋白质工程的前提条件：了解蛋白质____________的关系。
4．蛋白质改造的方法(1)对已知空间结构的蛋白质的改造①大改：即制造出____________________蛋白质。
②中改：即在蛋白质分子中替代__________________________________________。
③小改：即改造蛋白质分子中的__________________的残基。
核心技术是基因工程中的______________，其中____________是常用的方法之一。
(2)对空间结构不清楚的蛋白质的改造：采用____________来进行改造。
二、蛋白质工程的应用1．通过改造酶的结构，有目的的提高酶的热稳定性。
如通过替换酶的某种氨基酸，或者在蛋白质分子中引入二硫键也可提高蛋白质的热稳定性。
2．生物工程制药：(1)鼠源杂交瘤抗体的改造：在基因水平上对抗体进行重组，生产人________和鼠________嵌合抗体，对人体的不良反应减少。
(2)纤维蛋白溶解酶原激活因子的改造：利用________________技术，将纤维蛋白溶解酶原激活因子分子中的天门冬酰胺替换为谷氨酰胺。
3．疾病诊断(1)方法：________________。
(2)原理：____________________________。
2022_2022学年高中生物1.1基因工程概述课后作业含解析苏教版选修3
第一章基因工程第一节基因工程概述一、选择题1.质粒之所以能作为基因工程的载体,其理由是( )A.含蛋白质,从而能完成生命活动B.具有环状结构而保持连续性C.RNA能指导蛋白质的合成D.能够自我复制,能携带目的基因解析:质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并能自我复制的双链环状DNA分子。
其上有一个至多个限制性核酸内切酶切割位点,供一种或多种外源DNA片段插入。
携带外源DNA片段的质粒在受体细胞中进行自我复制或整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制。
此外,质粒DNA上有特殊的遗传标记基因。
答案:D2.基因工程是DNA分子水平的操作,以下有关基因工程的表达,错误的选项是( )A.限制性核酸内切酶只用于切割获取目的基因B.载体与目的基因必须具有相同的黏性末端,才能被DNA连接酶连接C.基因工程所用的工具酶是限制性核酸内切酶,DNA连接酶D.带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测解析:在基因工程中,需要用限制性核酸内切酶切割目的基因和载体,以便产生能相互连接的黏性末端;在将具有互补黏性末端的DNA片段连接时需要DNA连接酶;带有目的基因的载体是否进入受体细胞要用标记基因检测。
答案:A3.以下有关限制性核酸内切酶识别的表达,不正确的选项是( )A.从反响类型来看,限制性核酸内切酶催化的是一种水解反响B.限制性核酸内切酶的活性会受温度、pH等外界条件的影响C.一种限制性核酸内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列D.限制性核酸内切酶识别序列越短,那么该序列在DNA中出现的几率就越小解析:限制性核酸内切酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。
其作用对象是磷酸二酯键,能使其断裂。
酶的活性受温度、pH的影响。
一种酶只能识别一种特定的核苷酸序列,序列越短,出现该序列的几率就越大。
答案:D4.人们常选用带有一个抗生素抗性基因的细菌质粒作为载体,该抗性基因的主要作用是( )A.提高受体细胞在自然环境中的耐药性B.有利于对目的基因是否导入进行检测C.加强质粒分子的感染性D.便于与外源基因连接解析:标记基因的作用是利于鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
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第三节蛋白质工程一、选择题1.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:C2.对蛋白质的改造有大改、中改和小改之分,其划分的依据是( )A.蛋白质分子的复杂程度B.操作过程的复杂程度C.蛋白质改造部位的多少D.蛋白质数目的多少解析:蛋白质的改造有大改、中改、小改,其划分的依据是蛋白质改造部位的多少。
答案:C3.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进行拼接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。
答案:B4.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需求,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。
答案:B5.下列关于蛋白质工程应用的叙述,不正确的是( )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。
在大肠杆菌中生产人胰岛素利用的是基因工程。
答案:C6.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:D7.以下有关蛋白质工程的叙述,不正确的是( )A.蛋白质工程发展的基础是基因工程B.蛋白质工程是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程C.利用蛋白质工程生产的速效胰岛素已通过临床试验D.蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质解析:利用蛋白质工程可以通过预期蛋白质功能,人工设计基因,从而制造出新的蛋白质。
答案:D8.人们发现,蛛丝蛋白比蚕丝蛋白更细,但强度却更大,于是就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:通过改造基因获得满足人类需要的蛋白质,属于蛋白质工程,其原理为蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质。
答案:D9.科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌体内表达,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.细胞工程解析:基因工程是通过对基因的操作,将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体,使目的基因高效表达,从而提取所需蛋白质,或表现出某种性状,蛋白质产品仍然为天然存在的。
而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造,从而实现对其编码的蛋白质的改变,所得到的已不是天然存在的蛋白质。
题目中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因,其合成的β干扰素也不是天然的β干扰素,而是经过改造的人类所需要的蛋白质,因而整个过程利用的生物技术为蛋白质工程。
答案:B10.科学家想提高玉米中赖氨酸的含量,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第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸,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.重新合成新的基因解析:蛋白质功能与其高级结构密切相关,因蛋白质高级结构非常复杂,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,而且获得的性状可以遗传。
答案:C11.下列关于蛋白质工程的说法,正确的是( )A.蛋白质工程仅仅是对蛋白质分子进行操作B.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C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析:蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成,对现有的蛋白质进行改造,或产生新的蛋白质。
蛋白质工程的流程是预期蛋白质的功能→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);天然蛋白质的合成过程是基因→表达(转录和翻译)→形成具一定氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能。
答案:B12.下列关于蛋白质工程的叙述,正确的是( )①通过对蛋白质进行结构分析获取蛋白质的结构信息②蛋白质的结构预测主要指根据蛋白质分子的氨基酸序列,来对其高级结构进行预测③结构预测的目的是构建蛋白质的立体结构模型,从而进行结构和功能的研究以及蛋白质分子设计④实施蛋白质工程的前提条件是基因工程⑤可利用基因工程的方法对蛋白质进行改造⑥所有蛋白质结构的改造都可以通过基因定点诱变技术来实现A.①③④⑥B.②③④⑤C.①②③⑤D.①②③④解析:实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的结构和功能的关系,故④错。
对蛋白质结构分析主要是获取蛋白质的结构信息,以便将蛋白质分子的结构特性同其特定的功能有效地联系起来。
对结构预测的目的是在了解蛋白质的氨基酸序列的基础上来构建蛋白质的立体结构模型,从而进行结构和功能的研究以及蛋白质分子设计。
定点诱变技术是创造新基因的一般方法,但通过基因的定点诱变技术并不能实现对所有蛋白质的改造,故⑥错。
答案:C二、非选择题13.某多肽链的一段氨基酸序列是…—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—…(1)怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列?请把相应的碱基序列写出来。
(2)确定目的基因的碱基序列后,怎样才能合成或改造目的基因(DNA)?解析:蛋白质工程首先设计蛋白质的氨基酸序列,然后找到对应的脱氧核苷酸序列,根据DNA(基因)的脱氧核苷酸序列进行人工合成或进行基因改造。
由氨基酸序列可知,翻译该蛋白质的mRNA上的碱基序列为…—AUGUGGUUUUGG—…或…—AUGUGGUUCUGG—…。
由mRNA上的碱基序列可知,转录产生mRNA的DNA分子的碱基序列为:或答案:(1)根据氨基酸序列反推mRNA密码子序列,再反推DNA上脱氧核苷酸序列。
其DNA碱基序列为:或(2)根据DNA的碱基序列,利用4种脱氧核苷酸进行人工合成。
14.下图为蛋白质的定点诱变技术的部分过程图解,请据图解回答下列问题。
(1)图中质粒的本质是。
(2)将定点诱变过的质粒引入细胞进行复制后,可得到种结果,图示的三对碱基的组成分别是、。
(3)图示的这种对遗传物质的改造和人工诱变的区别是。
(4)通过图示技术实现对蛋白质的改造属于。
解析:基因定点诱变技术是实现蛋白质工程“小改”的操作技术,与人工诱变和自然突变相比,该诱变技术是一种定向的基因改造,而一般的基因突变是不定向的。
答案:(1)小型环状DNA(2)两(3)人工诱变是遗传物质不定向的变异,而图示的这种对遗传物质的改造是对遗传物质的定向改变(4)小改15.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?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,题图中构建新的胰岛素模型的依据是预期胰岛素的功能。
(2)合成的目的基因应与载体结合,构建基因表达载体,然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,根据新的胰岛素模型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,即目的基因。
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。
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合成仪合成出新的胰岛素基因。