2013年高中生物 1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起同步訓(xùn)練 新人教版選修3

1、2013年高中生物 1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起同步訓(xùn)練 新人教版選修31.蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是()A改造蛋白質(zhì)B改造mRNAC改造基因 D改造氨基酸解析：選C。蛋白質(zhì)工程的目的是獲取人類需要的蛋白質(zhì)，由于蛋白質(zhì)的合成是受基因控制的，所以要從根本上對基因進(jìn)行改造。2.(2012·鄭州一中高二檢測)蛋白質(zhì)工程中直接需要進(jìn)行操作的對象是()A氨基酸結(jié)構(gòu) B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)C肽鏈結(jié)構(gòu) D基因結(jié)構(gòu)解析：選D。蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。其目標(biāo)是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特

2、定需求，對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計，但因為基因決定蛋白質(zhì)，因此對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計改造，歸根到底，還需對相應(yīng)的基因進(jìn)行操作，按要求進(jìn)行修飾、加工、改造，使之能控制合成人類需要的蛋白質(zhì)。3.科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸的含量，計劃將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺變成異亮氨酸，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(zhì)改造的操作正確的是()A直接通過分子水平改造蛋白質(zhì)B直接改造相應(yīng)的RNAC對相應(yīng)的基因進(jìn)行操作D重新合成新的基因解析：選C。蛋白質(zhì)工程的目的是對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，從而使蛋白質(zhì)功能可以滿足人們的需求，而蛋

3、白質(zhì)功能與其高級結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)又非常復(fù)雜，所以直接對蛋白質(zhì)改造非常困難，但蛋白質(zhì)是由基因控制合成的，對基因進(jìn)行操作卻容易得多。另外，通過改造基因?qū)Φ鞍踪|(zhì)的修改可以遺傳，如對蛋白質(zhì)直接改造，即使成功也不能遺傳。4.下列圍繞蛋白質(zhì)工程的敘述中正確的是(多選)()A蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類的需要B蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)C蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在的新型蛋白質(zhì)分子D蛋白質(zhì)工程的操作起點是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計出相應(yīng)的基因，并借助基因工程實現(xiàn)的解析：選ACD。蛋白質(zhì)工程操作是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計出

4、相應(yīng)的目的基因，通過基因工程來實現(xiàn)，它可以定向地改造蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，使生產(chǎn)出的蛋白質(zhì)更符合人類的需要，但這些蛋白質(zhì)與天然蛋白質(zhì)不同，可以是自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子，因此A、C、D三項是正確的。B項中蛋白質(zhì)工程實際操作還是對基因進(jìn)行操作，而不是對蛋白質(zhì)進(jìn)行操作，所以是錯誤的。5.基因工程與蛋白質(zhì)工程的區(qū)別是()A基因工程需對基因進(jìn)行分子水平操作，蛋白質(zhì)工程不對基因進(jìn)行操作B基因工程合成的是天然存在的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程合成的可以是自然界不存在的蛋白質(zhì)C基因工程是分子水平操作，蛋白質(zhì)工程是細(xì)胞水平(或性狀水平)操作D基因工程完全不同于蛋白質(zhì)工程解析：選B。蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延

5、伸出來的第二代基因工程。蛋白質(zhì)工程是從分子水平對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造設(shè)計，通過對相應(yīng)的基因進(jìn)行修飾加工甚至人工進(jìn)行基因合成，從而對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)以滿足人類生產(chǎn)和生活需求，而基因工程只是將外源基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi)，并使之表達(dá)，體現(xiàn)人類所需的性狀，或者獲取所需的產(chǎn)品。因此，基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。6.(2012·海南中學(xué)高二檢測)蛋白質(zhì)工程是指人們根據(jù)對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計、生產(chǎn)的過程。如圖是蛋白質(zhì)工程的基本途徑，試回答下列有關(guān)問題：(1)圖中過程的主要依據(jù)是每種氨基酸都有與其對應(yīng)的_，后者位于_分子上，其上的核苷酸序

6、列與基因中的脫氧核苷酸序列之間存在著_關(guān)系。(2)通過過程獲得的脫氧核苷酸序列不是完整的基因，要使這一序列能夠表達(dá)、發(fā)揮作用，還必須在序列的上、下游加上_和_，在這個過程中需要_酶的參與。(3)完成過程需要涉及_技術(shù)。答案：(1)密碼子mRNA堿基互補(bǔ)配對(2)啟動子終止子DNA連接(3)基因工程1基因工程只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可生產(chǎn)自然界中原來不存在的蛋白質(zhì)。2蛋白質(zhì)工程的基本途徑是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)檢測應(yīng)有的氨基酸序列找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列。3蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白

7、質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要。1.下列對物質(zhì)的改造不屬于蛋白質(zhì)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：選D。蛋白質(zhì)工程是通過改造基因來改造蛋白質(zhì)或生產(chǎn)自然界原不存在的蛋白質(zhì)，性激素不是蛋白質(zhì)。2.蛋白質(zhì)工程的基本操作程序正確的是()蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)合成DNA合成mRNA合成蛋白質(zhì)的預(yù)期功能根據(jù)氨基酸的序列推出脫氧核苷酸的序列()ABCD解析：選C。本題考查蛋白質(zhì)工程的操作流程。蛋白質(zhì)工程的操作流程為：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。3.增加玉米細(xì)胞中賴氨酸含量最有效的途徑是(

8、)A將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩准?xì)胞B切除玉米細(xì)胞中天冬氨酸激酶基因和二氫吡啶二羧酸合成酶基因C修飾天冬氨酸激酶基因和二氫吡啶二羧酸合成酶基因的個別堿基D將根瘤菌的固氮基因?qū)胗衩准?xì)胞解析：選C。玉米中賴氨酸的含量比較低，原因是賴氨酸合成過程中的兩個關(guān)鍵酶天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶，其活性受細(xì)胞內(nèi)賴氨酸濃度的影響較大，當(dāng)賴氨酸濃度達(dá)到一定量時，就會抑制這兩個酶的活性。如果我們將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺變成異亮氨酸，就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸分別提高5倍和2倍。此題易錯選A，要認(rèn)真分析賴氨酸含量低的真正原因

9、，通過改變有關(guān)基因的個別堿基，從而改變基因控制合成的蛋白質(zhì)(酶)的結(jié)構(gòu)而達(dá)到目的，屬于蛋白質(zhì)工程。4.(2012·西寧五中高二檢測)運用某生物工程技術(shù)將毒性肽融合進(jìn)入抗體分子，制造出“導(dǎo)彈藥物”，它可自動瞄準(zhǔn)和攻擊體內(nèi)的靶組織或靶細(xì)胞(如癌細(xì)胞)。此技術(shù)是()A基因工程 B細(xì)胞工程C蛋白質(zhì)工程 D胚胎工程答案：C5.科學(xué)家將干擾素基因進(jìn)行定點突變導(dǎo)入大腸桿菌中表達(dá)，使干擾素第十七位的半胱氨酸改變成絲氨酸，結(jié)果大大提高了干擾素的抗病活性，并且提高了儲存穩(wěn)定性。該生物技術(shù)為()A基因工程 B蛋白質(zhì)工程C基因突變 D組織培養(yǎng)解析：選B。蛋白質(zhì)工程是對控制蛋白質(zhì)合成的基因進(jìn)行改造，從而實現(xiàn)對

10、其編碼的蛋白質(zhì)的改造，所得到的已不是天然的蛋白質(zhì)。題目中的操作涉及的基因顯然不再是原來的基因，其合成的干擾素也不是天然干擾素，而是經(jīng)過改造的、具人類所需優(yōu)點的蛋白質(zhì)，因而整個過程利用的生物技術(shù)應(yīng)為蛋白質(zhì)工程。6.以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是()A蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)B蛋白質(zhì)工程就是酶工程的延伸C蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造D蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì)解析：選A。本題考查蛋白質(zhì)工程的概念。蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。蛋白質(zhì)工程是以基因工程

11、為基礎(chǔ)的，所以又稱為第二代基因工程。蛋白質(zhì)工程不僅能生產(chǎn)天然蛋白質(zhì)，還可以根據(jù)需要改造控制蛋白質(zhì)合成的相應(yīng)基因中脫氧核苷酸序列或人工合成所需要的自然界原本不存在的基因片段，從而合成自然界中本來不存在的蛋白質(zhì)。7.蛋白質(zhì)工程中目前已成功的是()A對胰島素進(jìn)行改造，生產(chǎn)速效型藥品B蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面C體外耐保存的干擾素D用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)高產(chǎn)賴氨酸玉米解析：選A。1981年，用基因工程菌生產(chǎn)出胰島素產(chǎn)品，隨后進(jìn)入商品化生產(chǎn)， 結(jié)束了完全依賴動物臟器生產(chǎn)胰島素的歷史。8.蛋白質(zhì)工程是新崛起的一項生物工程，又稱第二代基因工程。下圖為蛋白質(zhì)工程流程，圖中A、B在遺傳學(xué)上依次表示()A轉(zhuǎn)錄和翻譯 B

12、翻譯和轉(zhuǎn)錄C復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 D傳遞和表達(dá)解析：選A。在蛋白質(zhì)工程流程示意圖中：由“預(yù)期功能蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)”步驟屬于蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，由“多肽鏈基因”步驟相當(dāng)于人工獲取目的基因的化學(xué)合成法，由“基因蛋白質(zhì)”步驟屬于基因表達(dá)過程(轉(zhuǎn)錄和翻譯)。9.(2012·河南三門峽高二檢測)某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結(jié)構(gòu)和功能很相似，只有對熱穩(wěn)定性較差，進(jìn)入人體后容易失效?，F(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療食物的消化不良，最佳方案是()A對此酶中的少數(shù)氨基酸替換，以改善其功能B將此酶與人蛋白酶進(jìn)行拼接，形成新的蛋白酶C重新設(shè)計與創(chuàng)造一種全新的蛋白酶D減少此酶在片劑中的含量解析：選A。

13、本題考查蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展與前景。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)包括一級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，一級結(jié)構(gòu)是指組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)量、排列順序，蛋白質(zhì)的功能是由一級結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)共同決定的，特別是空間結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)的功能關(guān)系更密切。要想使蛋白酶熱穩(wěn)定性有所提高，就要改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，此類問題一般是對蛋白質(zhì)中的個別氨基酸進(jìn)行替換。.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的敘述，不正確的是()A蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)的產(chǎn)品更符合人類的需要B通過蛋白質(zhì)工程可以改變蛋白質(zhì)的活性C利用蛋白質(zhì)工程可以在大腸桿菌細(xì)胞中得到人的胰島素D蛋白質(zhì)工程可以對胰島素進(jìn)行改造和修飾，合成速效型胰島素制劑答案：C.(2012·新鄉(xiāng)一中高二檢測)下圖為蛋白質(zhì)工

14、程操作的基本思路，請據(jù)圖回答下列問題：(1)代表蛋白質(zhì)工程操作思路的過程是_；代表中心法則內(nèi)容的是_。(填寫數(shù)字)(2)寫出圖中各數(shù)字代表的生物學(xué)過程的名稱或內(nèi)容：_；_；_。(3)蛋白質(zhì)工程的目的是_，通過_實現(xiàn)。(4)從圖中可以看出蛋白質(zhì)工程的基本途徑與中心法則是_的。解析：蛋白質(zhì)工程是根據(jù)具有相應(yīng)功能的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列，進(jìn)而推測出脫氧核苷酸序列，所以應(yīng)為圖中的，代表中心法則，與蛋白質(zhì)工程的基本途徑相反。答案：(1)(2)折疊分子設(shè)計DNA合成(3)對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計基因合成或修飾(4)相反.枯草桿菌產(chǎn)生的蛋白酶具有催化分解蛋白質(zhì)的特性，但極易被氧化而失效。1985年，美國

15、的埃斯特爾將枯草桿菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替換后，雖然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用這種水解酶作為洗滌劑的添加劑，可以有效地除去血漬、奶漬等蛋白質(zhì)污漬。(1)改造枯草桿菌蛋白酶的生物技術(shù)是_。(2)改造后的枯草桿菌中的控制合成蛋白酶的基因與原來相比，至少有_個堿基對發(fā)生變化。(3)利用生物技術(shù)改造蛋白質(zhì)，提高了蛋白質(zhì)的_性，埃斯特爾所做的工作是對已知蛋白質(zhì)進(jìn)行_。解析：本題考查蛋白質(zhì)工程的有關(guān)問題?；蛑械?個堿基對決定mRNA上3個堿基，mRNA上3個堿基決定一個氨基酸。利用生物技術(shù)改造蛋白質(zhì)能夠提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。答案：(1)蛋白質(zhì)工程(2)1(3)穩(wěn)定少數(shù)氨基酸的替

16、換.綠色熒光蛋白(GFP)能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，這樣借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能。下圖為我國首例綠色熒光蛋白(GFP)轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程示意圖，據(jù)圖回答：(1)圖中通過過程、形成重組質(zhì)粒，需要限制酶切取目的基因、切割質(zhì)粒。限制酶的識別序列和切點是GGATCC，限制酶的識別序列和切點是GATC。在質(zhì)粒上有酶的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有個酶的切點。請畫出質(zhì)粒被限制酶切割后形成黏性末端的過程_。在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接起來_，理由是_。(2)過程將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬胎兒成纖維細(xì)胞時，采用最

17、多也最有效的方法是_。(3)如果將切取的GFP基因與抑制小豬抗原表達(dá)的基因一起構(gòu)建到載體上，GFP基因可以作為基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因，其作用是_。獲得的轉(zhuǎn)基因克隆豬，可以解決的醫(yī)學(xué)難題是_。(4)目前科學(xué)家們通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過程的正確順序是：_(用序號表示)。推測藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計藍(lán)色熒光蛋白基因的修飾(合成)表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白解析：本題考查基因工程和蛋白質(zhì)工程。(1)中問相對比較簡單，書寫要關(guān)注DNA序列與限制酶識別序列的區(qū)別，不要遺漏了酶和黏性末端的正確表達(dá)。問中