2018-2019高中生物 第4章 基因工程 4.4 蛋白質工程的崛起練習 北師大版選修3.doc

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第4節(jié)　蛋白質工程的崛起 課時過關能力提升 一、基礎鞏固 1.科學家將β-干擾素基因進行定點突變后導入大腸桿菌中表達,使干擾素第17位的半胱氨酸變?yōu)榻z氨酸,結果大大提高β-干擾素的抗病性活性,并且提高了其儲存穩(wěn)定性,該生物技術為(　　) A.基因工程 B.蛋白質工程 C.基因突變 D.細胞工程 答案:B 2.蛋白質工程中目前已取得成功的是(　　) A.對胰島素進行改造,生產(chǎn)速效型藥品 B.蛋白質工程應用于微電子方面 C.體外耐保存的干擾素 D.用蛋白質工程生產(chǎn)高產(chǎn)賴氨酸玉米 答案:A 3.下列關于蛋白質工程的說法,正確的是(　　) A.蛋白質工程無需構建基因表達載體 B.蛋白質工程需要限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶 C.對蛋白質的改造是通過直接改造相應的mRNA來實現(xiàn)的 D.蛋白質工程的流程和天然蛋白質合成的過程是相同的 解析:蛋白質工程是以基因工程為基礎的,即通過對基因改造實現(xiàn)對蛋白質的改造,故需要構建基因表達載體,也需要限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。蛋白質工程要對基因改造后再合成蛋白質,天然蛋白質是直接轉錄、翻譯合成的。 答案:B 4.科學家為提高玉米中賴氨酸含量,計劃將天冬氨酸激酶的第352位的氨基酸由蘇氨酸變成異亮氨酸或將二氫吡啶二羧酸合成酶中第104位的氨基酸由天冬氨酸變成異亮氨酸,這樣就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸含量分別提高5倍和2倍。下列對蛋白質的改造,操作正確的是(　　) A.直接通過分子水平改造蛋白質 B.直接改造相應的mRNA C.對相應的基因進行操作 D.重新合成新的基因 解析:對蛋白質進行的改造是通過改造基因來完成的。 答案:C 5.下列各項不是蛋白質工程的研究內(nèi)容的是(　　) A.分析蛋白質分子的精細結構 B.對蛋白質進行有目的的改造 C.分析氨基酸的化學組成 D.按照人的意愿將天然蛋白質改造成新的蛋白質 解析:蛋白質工程需要分析預期蛋白質功能、結構,合成新基因或修飾現(xiàn)有基因,但不需要分析氨基酸的化學組成,因為組成蛋白質的氨基酸的基本組成元素都是C、H、O、N四種元素,元素組成不會影響設計新的蛋白質。 答案:C 6.下列對物質的改造不屬于蛋白質工程范疇的是(　　) A.胰島素改造 B.抗體改造 C.酶的改造 D.性激素改造 解析:性激素的化學本質是固醇,不是蛋白質。 答案:D 二、能力提升 7.豬的胰島素用于降低人體血糖濃度效果不明顯,原因是豬胰島素分子中有一個氨基酸與人的不同。為了使豬胰島素用于臨床治療人類糖尿病,下列有關蛋白質工程中的蛋白質分子設計的最佳方案是(　　) A.對豬胰島素進行一個不同氨基酸的替換 B.將豬胰島素和人胰島素進行拼接組成新的胰島素 C.將豬和人的胰島素混合在一起治療糖尿病 D.根據(jù)人的胰島素設計制造一種全新的胰島素 解析:由于豬胰島素分子中只有一個氨基酸與人胰島素不同,所以蛋白質工程中進行蛋白質的分子設計時,只需替換這一個不同的氨基酸即可。雖然根據(jù)人胰島素分子的結構設計一種全新的胰島素也可以用于臨床治療,但分子設計和胰島素的生產(chǎn)方面都存在很多困難,所以不是最佳方案。 答案:A 8.蛋白質工程在實施中最大的難題是(　　) A.生產(chǎn)的蛋白質無法應用 B.發(fā)展前景太窄 C.對于大多數(shù)蛋白質的高級結構不清楚 D.無法人工合成目的基因 解析:多數(shù)蛋白質除具有一級結構即氨基酸排列順序外,還具有復雜的高級結構,即空間結構,而很多蛋白質的空間結構是人們目前還不清楚的?？臻g結構不清楚也就無法進行蛋白質合成。 答案:C 9.下列關于蛋白質工程的敘述,錯誤的是(　　) A.蛋白質工程的實質是通過改造基因來改造蛋白質 B.蛋白質工程在設計蛋白質結構時的依據(jù)是現(xiàn)有基因的脫氧核苷酸序列 C.蛋白質工程的基礎是基因工程 D.蛋白質工程遵循的原理包括中心法則 解析:蛋白質工程是根據(jù)人們對蛋白質功能的特定需求,對蛋白質的結構進行分子設計,然后根據(jù)設計的蛋白質結構,得到特定的脫氧核苷酸序列,因此B項錯誤。 答案:B 三、綜合應用 10.(2015全國高考理綜Ⅱ)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(P),該蛋白質是一種轉運蛋白,由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}。 (1)從上述資料可知,若要改變蛋白質的功能,可以考慮對蛋白質的　　　　　　　　　　　　　　進行改造。 (2)以P基因序列為基礎,獲得P1基因的途徑有修飾　　　　　基因或合成　　　　　　基因。所獲得的基因表達時是遵循中心法則的,中心法則的全部內(nèi)容包括　　　　　　　　　　　　　　　　的復制;以及遺傳信息在不同分子之間的流動,即:　　　　　　　　　　　　　。 (3)蛋白質工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預期蛋白質功能出發(fā),通過　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　,進而確定相對應的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達、純化獲得蛋白質,之后還需要對蛋白質的生物　　　　　　　進行鑒定。 解析:(1)由題干信息可知,改造蛋白質的功能可通過改變蛋白質的結構實現(xiàn)。(2)依據(jù)蛋白質工程的定義及題中信息可知,獲得P1基因的途徑有修飾現(xiàn)有(P)基因或合成新(P1)基因。中心法則的全部內(nèi)容包括DNA的復制、RNA的復制、轉錄、逆轉錄和翻譯。(3)蛋白質工程的基本途徑:從預期的蛋白質功能出發(fā)→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相應的脫氧核苷酸序列。通過蛋白質工程合成的蛋白質還需要進行生物活性的鑒定即功能鑒定,看是否達到人們的需求。 答案:(1)氨基酸序列(或結構)(其他合理答案也可) (2)P　P1　DNA和RNA(或遺傳物質)　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(或轉錄、逆轉錄、翻譯) (3)設計蛋白質的結構　推測氨基酸序列　功能