新教材高中生物基因工程第4節(jié)蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用課件新人教版選擇性必修

第3章基因工程第4節(jié)蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1．理解蛋白質(zhì)工程的原理。(生命觀念)2．用列表法比較蛋白質(zhì)工程和基因工程。(科學(xué)思維)1．說出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2．概述蛋白質(zhì)工程的基本原理。3．舉例說明依據(jù)人類需要對(duì)原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過程。知識(shí)導(dǎo)圖學(xué)霸記憶?素養(yǎng)積累訓(xùn)練鞏固?課堂達(dá)標(biāo)新知預(yù)習(xí)?雙基夯實(shí)課內(nèi)探究?名師點(diǎn)睛指點(diǎn)迷津?撥云見日新知預(yù)習(xí)?雙基夯實(shí)一、蛋白質(zhì)工程1．概念(1)根底：蛋白質(zhì)分子的__________及其與__________的關(guān)系。(2)手段：通過__________或__________，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)。(3)目的：獲得滿足人類的生產(chǎn)和生活需求的________。2．理論和技術(shù)條件：____________、________以及________技術(shù)的迅猛開展。結(jié)構(gòu)規(guī)律

生物功能

基因改造

基因合成

蛋白質(zhì)

分子生物學(xué)

晶體學(xué)

計(jì)算機(jī)

二、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由1．基因工程的實(shí)質(zhì)：將一種生物的______轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的________，進(jìn)而表現(xiàn)出__________。2．基因工程的缺乏：基因工程在原那么上只能產(chǎn)生自然界中________的蛋白質(zhì)。3．天然蛋白質(zhì)的缺乏：天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能符合__________生存的需要，卻不一定完全符合________________的需要。4．實(shí)例：玉米中賴氨酸的含量比較低，賴氨酸合成中兩種酶的________被替換，就可以使玉米葉片和種子中游離賴氨酸分別提高5倍和2倍?；?/p>

蛋白質(zhì)

新的性狀

已存在

特定物種

人類生產(chǎn)和生活

氨基酸

三、蛋白質(zhì)工程的根本原理1．目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì)________功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。2．方法：__________或__________。3．流程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的____________→推測(cè)應(yīng)有的________序列→找到相對(duì)應(yīng)的____________序列(基因)或合成新的______→獲得所需要的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)

改造基因

合成基因

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

氨基酸

脫氧核苷酸

基因

四、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用1．在醫(yī)藥工業(yè)方面的應(yīng)用(1)研發(fā)速效胰島素類似物：科學(xué)家通過改造____________使B鏈28位脯氨酸替換為天冬氨酸或者將它與29位的賴氨酸交換位置，從而有效抑制了______________，研發(fā)出速效胰島素類似物。(2)提高干擾素的保存期：將干擾素分子上的一個(gè)__________變成________，提高了干擾素的保存時(shí)間。(3)改造抗體：將小鼠單克隆抗體上________________“嫁接〞到人的抗體上，降低了誘發(fā)人體免疫反響的強(qiáng)度。胰島素基因

胰島素的聚合

半胱氨酸

絲氨酸

結(jié)合抗原的區(qū)域

2．在其他工業(yè)和農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用(1)改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶：利用蛋白質(zhì)工程獲得蛋白酶的多種________。(2)改造某些重要的酶：利用蛋白質(zhì)工程改造參與______________的酶，以提高植物光合作用的效率。突變體

調(diào)控光合作用

1．蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)。

(

)2．蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界中不存在的新型蛋白質(zhì)分子。

(

)3．實(shí)施蛋白質(zhì)工程的前提條件是了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系。

(

)活學(xué)巧練×

√

√

4．基因工程遵循中心法那么，而蛋白質(zhì)工程不遵循。 ()5．根據(jù)某多肽鏈的一段氨基酸序列，可以很容易地確定控制該肽鏈合成的基因的脫氧核苷酸序列。 ()6．蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，主要是因?yàn)槿藗儗?duì)蛋白質(zhì)復(fù)雜的高級(jí)結(jié)構(gòu)沒有完全認(rèn)識(shí)。 ()×

×

√

思考：1．為什么蛋白質(zhì)工程不是直接改造蛋白質(zhì)而是通過基因改造和基因合成來完成？提示：①任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過的蛋白質(zhì)可以遺傳下去。如果對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造的蛋白質(zhì)也是無法遺傳下去的。②對(duì)基因進(jìn)行改造比對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行直接改造容易操作，難度小得多。2．蛋白質(zhì)工程的操作程序的根本思路與基因工程有什么不同？提示：基因工程操作程序的根本思路遵循中心法那么，從DNA→mRNA→多肽→折疊產(chǎn)生蛋白質(zhì)，根本上是生產(chǎn)出自然界中已有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程是按照相反的思路進(jìn)行的，確定蛋白質(zhì)的功能→蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)→蛋白質(zhì)具備的折疊狀態(tài)→應(yīng)有的氨基酸序列→基因中的堿基序列，可以創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。學(xué)霸記憶?素養(yǎng)積累1．基因工程在原那么上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)。2．蛋白質(zhì)工程并不是直接改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，而是通過基因操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)的改造。3．蛋白質(zhì)工程的根本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。4．蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為根底，通過基因改造或基因合成，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，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。課內(nèi)探究?名師點(diǎn)睛知識(shí)點(diǎn)

1．蛋白質(zhì)工程流程圖蛋白質(zhì)工程的原理及應(yīng)用2．蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別與聯(lián)系比較項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別起點(diǎn)預(yù)期的蛋白質(zhì)功能目的基因過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列→獲得需要的蛋白質(zhì)獲取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定目標(biāo)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果生產(chǎn)非天然的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系①都在生物體外對(duì)基因進(jìn)行操作；②蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程知識(shí)貼士“二看法〞判斷基因工程和蛋白質(zhì)工程 豬胰島素用于降低人體血糖濃度的效果并不明顯，原因是豬胰島素分子中有一個(gè)氨基酸與人的不同。為了使豬胰島素能夠用于臨床治療糖尿病，利用蛋白質(zhì)工程對(duì)豬胰島素分子設(shè)計(jì)的最正確方案是 ()A．對(duì)豬胰島素進(jìn)行一個(gè)不同氨基酸的替換B．將豬胰島素和人胰島素進(jìn)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(shè)計(jì)制造一種全新的胰島素典例1典例剖析A

解析：由于豬胰島素分子中只有一個(gè)氨基酸與人的胰島素不同，所以只需替換這一個(gè)不同的氨基酸即可。雖然根據(jù)人胰島素分子設(shè)計(jì)一種全新的胰島素也可以用于臨床治療，但是在分子設(shè)計(jì)和胰島素的生產(chǎn)方面都存在很多的困難，所以并不是最正確方案。1．以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是 ()A．通過對(duì)基因結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)改造實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米中賴氨酸合成過程中的關(guān)鍵酶結(jié)構(gòu)的改造屬于蛋白質(zhì)工程B．將人的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞內(nèi)，使大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素的技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程C．蛋白質(zhì)工程不需要構(gòu)建基因表達(dá)載體D．通過蛋白質(zhì)工程改造后的蛋白質(zhì)的特性不能遺傳給子代變式訓(xùn)練A

解析：通過對(duì)基因結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)改造實(shí)現(xiàn)對(duì)玉米中賴氨酸合成過程中的關(guān)鍵酶結(jié)構(gòu)的改造屬于蛋白質(zhì)工程，A項(xiàng)正確；將人的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞內(nèi)，使大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素的技術(shù)屬于基因工程，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在蛋白質(zhì)工程中，改造后的基因需要導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)才能表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，故需要構(gòu)建基因表達(dá)載體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是對(duì)基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的改造，改造后的蛋白質(zhì)的特性可遺傳給子代，D項(xiàng)錯(cuò)誤。指點(diǎn)迷津?撥云見日區(qū)分蛋白質(zhì)組方案、蛋白質(zhì)工程與酶工程人類蛋白質(zhì)組方案是繼人類基因組方案之后，生命科學(xué)乃至自然科學(xué)領(lǐng)域另一項(xiàng)重大的科學(xué)命題，是研究細(xì)胞中基因編碼的全部蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、修飾及其功能的國(guó)際合作方案。目前科學(xué)家對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)的了解還很不夠，要設(shè)計(jì)出更加符合人類需要的蛋白質(zhì)還需要經(jīng)過艱辛的探索。人類蛋白質(zhì)組方案的深入研究將是對(duì)蛋白質(zhì)工程的有力推動(dòng)和理論支持。酶工程就是指酶所具有的生物催化作用，借助工程學(xué)的手段，應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、醫(yī)療診斷和環(huán)境保護(hù)等方面的一門科學(xué)技術(shù)。概括地說，酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩方面組成的。酶工程的應(yīng)用主要集中于食品工業(yè)、輕工業(yè)以及醫(yī)藥工業(yè)中。如固定化酶技術(shù)、加酶洗衣粉、嫩肉粉等。通常所說的酶工程是用工程菌生產(chǎn)酶制劑，而沒有經(jīng)過由酶的功能來設(shè)計(jì)酶的分子結(jié)構(gòu)，然后由酶的分子結(jié)構(gòu)來確定相應(yīng)基因的堿基序列等步驟。因此，酶工程的重點(diǎn)在于對(duì)已存在酶的合理、充分利用，而蛋白質(zhì)工程的重點(diǎn)那么在于對(duì)已存在的蛋白質(zhì)分子進(jìn)行改造。當(dāng)然，隨著蛋白質(zhì)工程的開展，其成果也會(huì)應(yīng)用到酶工程中，使酶工程成為蛋白質(zhì)工程的一局部。 胰島素可用于治療糖尿病，但胰島素注射后易在皮下堆積，需較長(zhǎng)時(shí)間才能進(jìn)入血液，進(jìn)入血液后又易被分解，因此治療效果受到影響。以下圖是新的速效胰島素的生產(chǎn)過程，有關(guān)表達(dá)錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 ()典例2典例剖析A．新的胰島素的預(yù)期功能是構(gòu)建新胰島素模型的主要依據(jù)B．新的胰島素生產(chǎn)過程中不涉及中心法那么C．假設(shè)用大腸桿菌生產(chǎn)新的胰島素，常用Ca2＋處理大腸桿菌D．新的胰島素功能的發(fā)揮必須依賴于蛋白質(zhì)正確的高級(jí)結(jié)構(gòu)答案：B解析：新的胰島素的預(yù)期功能是構(gòu)建新胰島素模型的主要依據(jù)，A項(xiàng)正確；新的胰島素生產(chǎn)過程中，涉及轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程，B項(xiàng)錯(cuò)誤；Ca2＋處理大腸桿菌，可將目的基因?qū)氪竽c桿菌生產(chǎn)新的胰島素，C項(xiàng)正確；根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原理分析，新的胰島素功能的發(fā)揮必須依賴于蛋白質(zhì)正確的高級(jí)結(jié)構(gòu)，D項(xiàng)正確。解疑答惑從社會(huì)中來?P93提示：科學(xué)家解析了多管水母綠色熒光蛋白的晶體結(jié)構(gòu)，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，在此根底上再采用定點(diǎn)突變的技術(shù)將綠色熒光蛋白發(fā)光基團(tuán)正下方的第203位的蘇氨酸替換為酪氨酸，從而獲得了一種新的綠色熒光蛋白的衍生物——黃色熒光蛋白。旁欄思考?P93提示：人類蛋白質(zhì)組方案是繼人類基因組方案之后，生命科學(xué)乃至自然科學(xué)領(lǐng)域重大的國(guó)際合作科研工程。2001年，國(guó)際人類蛋白質(zhì)組組織宣布成立。2003年，該組織正式提出啟動(dòng)兩項(xiàng)重大國(guó)際合作工程：一項(xiàng)為哪一項(xiàng)由中國(guó)科學(xué)家牽頭執(zhí)行的“人類肝臟蛋白質(zhì)組方案〞；另一項(xiàng)為哪一項(xiàng)由美國(guó)科學(xué)家牽頭執(zhí)行的“人類血漿蛋白質(zhì)組方案〞，由此拉開了人類蛋白質(zhì)組方案的帷幕?！叭祟惛闻K蛋白質(zhì)組方案〞是國(guó)際上第一個(gè)人類組織器官的蛋白質(zhì)組方案，由我國(guó)賀福初院士牽頭，這是中國(guó)科學(xué)家第一次領(lǐng)銜重大國(guó)際科研協(xié)作方案。它的目標(biāo)是通過對(duì)肝臟蛋白質(zhì)高通量、規(guī)?；难芯?，解析肝臟蛋白質(zhì)在生理、病理過程中的功能意義，為重大肝病的預(yù)防、診斷、治療和新藥的研發(fā)提供重要的科學(xué)依據(jù)。2021年，該方案“兩譜、兩圖、三庫(kù)〞的目標(biāo)初步實(shí)現(xiàn)。我國(guó)科學(xué)家完成了人類肝臟蛋白質(zhì)組表達(dá)譜和修飾譜，繪制了蛋白質(zhì)相互作用連鎖圖和定位圖?！叭龓?kù)〞那么是建立符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的肝臟標(biāo)本庫(kù)、開展規(guī)?；贵w制備技術(shù)并建立肝臟蛋白質(zhì)抗體庫(kù)和建立完整的肝臟蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)庫(kù)。人類蛋白質(zhì)組方案取得的成果有力推動(dòng)了蛋白質(zhì)工程的開展，為它提供了重要的理論支持。2021年6月，中國(guó)人類蛋白質(zhì)組方案啟動(dòng)。思考·討論?P941．提示：每種氨基酸都有對(duì)應(yīng)的密碼子，只要查一下遺傳密碼子表，就可以將教材中氨基酸序列的編碼序列查出來。但是由于上述氨基酸序列中有幾個(gè)氨基酸是由多種密碼子編碼的，因此相應(yīng)的堿基排列組合起來就比較復(fù)雜，至少可以排列出32種，可以根據(jù)學(xué)過的排列組合知識(shí)自己排列一下。首先應(yīng)該根據(jù)密碼子推出mRNA序列[GCU(或C或A或G)UGGAAA(或G)GAA(或G)UUU或(C)]，再根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原那么推出脫氧核苷酸序列[CGA(或G或T或C)ACCTTT(或C)CTT(或C)AAA(或G)]。2．提示：確定目的基因的堿基序列后，可以人工合成目的基因或從基因文庫(kù)中獲取目的基因。對(duì)基因的改造經(jīng)常會(huì)用到基因定點(diǎn)突變技術(shù)來進(jìn)行堿基的替換、增添等。異想天開?P95提示：理論上講可以，但目前還沒有真正成功的例子。利用改造后的動(dòng)物細(xì)胞、微生物細(xì)胞等可以生產(chǎn)人類需要的蛋白質(zhì)，但這些蛋白質(zhì)往往都是自然界中已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)，并非完全是人工設(shè)計(jì)出來的、自然界中不存在的蛋白質(zhì)。主要原因是蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，人類對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)如何行使功能了解得還不夠，很難設(shè)計(jì)出一個(gè)全新的而又具有功能的蛋白質(zhì)。即使設(shè)計(jì)并獲得了一個(gè)全新的蛋白質(zhì)，它的生理生化特性、用它生產(chǎn)的蛋白質(zhì)食品的平安性等都需要長(zhǎng)期深入的研究。到社會(huì)中去?P96提示：酶用作工業(yè)催化劑，比無機(jī)催化劑具有更大的優(yōu)越性，主要表達(dá)在以下幾個(gè)方面。由于酶促反響能在常溫、常壓和中性pH條件下進(jìn)行，因此可以節(jié)省大量的能源和設(shè)備投資；生產(chǎn)過程中不會(huì)造成嚴(yán)重的污染，符合環(huán)境保護(hù)的要求；生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單、效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)本錢低。因此，酶制劑在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，通過引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備、優(yōu)良菌種以及開發(fā)新型酶制劑，我國(guó)酶制劑產(chǎn)業(yè)保持了較快的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，品種越來越豐富，產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力也在不斷提升。2021年，我國(guó)工業(yè)酶制劑年產(chǎn)量達(dá)120萬噸，年增長(zhǎng)率保持在10%左右。在全球范圍內(nèi)，我國(guó)酶制劑的市場(chǎng)份額已占到了30%左右，我國(guó)進(jìn)入酶制劑生產(chǎn)大國(guó)的行列。在酶制劑產(chǎn)業(yè)中，蛋白質(zhì)工程被廣泛用于開發(fā)酶的新品種或改進(jìn)酶的性能，如提高酶的熱穩(wěn)定性，增加某些被用作去污劑的酶的去污效率等。

練習(xí)與應(yīng)用?P96一、概念檢測(cè)1．(1)×

提示：基因決定蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程也需要對(duì)基因進(jìn)行操作。(2)×(3)√2．D

提示：蛋白質(zhì)工程的最終目的是改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)，或者制造一種全新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的需求。3．A

提示：蛋白質(zhì)工程目前可操作的直接對(duì)象為基因。二、拓展應(yīng)用提示：這項(xiàng)工作屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的根本原因是基因的堿基序列發(fā)生了變化。如果要將改造后的T4溶菌酶應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，還有很多工作需要做。例如，由于改造后酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，因此它的一些根本特性需要重新明確，包括它能耐受的溫度范圍、催化反響的最適溫度、酶活力的大小等；需要建立規(guī)?；a(chǎn)該酶的技術(shù)體系，評(píng)估生產(chǎn)本錢等。訓(xùn)練穩(wěn)固?課堂達(dá)標(biāo)1．蛋白質(zhì)工程中對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，以下方案合理的是

(

)①進(jìn)行少數(shù)氨基酸的替換②對(duì)不同來源的蛋白質(zhì)的拼接③從預(yù)期蛋白質(zhì)的功能出發(fā)去推測(cè)氨基酸排列順序④直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)A．①②

B．①②③C．②③④ D．①②④B

解析：蛋白質(zhì)工程中對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以設(shè)計(jì)自然界中不存在的全新蛋白質(zhì)；可以在蛋白質(zhì)分子中替換一個(gè)肽段或一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)域；也可以替換蛋白質(zhì)分子中的幾個(gè)氨基酸殘基。由于蛋白質(zhì)分子通常都較大，而直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不易操作，因此蛋白質(zhì)工程是在基因的水平上進(jìn)行操作的，綜上所述，B項(xiàng)符合題意。2．以下有關(guān)基因工程與蛋白質(zhì)工程的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是 ()A．蛋白質(zhì)工程與基因工程的目的都是獲得人類需要的蛋白質(zhì)，所以二者沒有區(qū)別B．基因工程是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵技術(shù)C．通過蛋白質(zhì)工程改造后的蛋白質(zhì)仍然是天然的蛋白質(zhì)D．蛋白質(zhì)工程是在蛋白質(zhì)分子水平上直接改造蛋白質(zhì)的B

解析：基因工程原那么上只能生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可以生產(chǎn)自然界中沒有的新的蛋白質(zhì)，兩者存在區(qū)別，A項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工程本質(zhì)上是通過基因修飾或基因合成來完成對(duì)蛋白質(zhì)分子的改造，是在基因工程的根底上開展出的第二代基因工程，B項(xiàng)正確；蛋白質(zhì)工程改造后的蛋白質(zhì)可能是自然界中沒有的新的蛋白質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工程本質(zhì)上是改造基因，不是直接改造蛋白質(zhì)分子，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸含量，方案將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變?yōu)楫惲涟彼?，將二氫吡啶二羧酸合成酶中?04位的氨基酸由天冬氨酸變?yōu)楫惲涟彼?。為此，以下操作正確的選項(xiàng)是 ()A．直接改造上述兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)B．對(duì)指導(dǎo)上述兩種酶合成的mRNA進(jìn)行改造C．利用誘變育種技術(shù)促使上述兩種酶的基因突變D．利用基因工程技術(shù)，對(duì)控制上述兩種酶的基因進(jìn)行改造D

解析：蛋白質(zhì)的功能與其高級(jí)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，而蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)又非常復(fù)雜，所以直接對(duì)蛋白質(zhì)改造非常困難，且即使改造成功也不能遺傳，A項(xiàng)錯(cuò)誤；直接改造相應(yīng)的mRNA，不一定能夠表達(dá)產(chǎn)生所需要的蛋白質(zhì)，且即使成功也不能遺傳，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于基因突變具有不定向性和低頻性，所以使用誘變育種的方法不易獲得符合要求的基因，C項(xiàng)錯(cuò)誤；基因工程可定向改造生物的遺傳性狀，所以可利用基因工程技術(shù)，對(duì)控制這兩種酶的基因進(jìn)行改造，D項(xiàng)正確。4．(不定項(xiàng))蛋白質(zhì)工程就是通過對(duì)蛋白質(zhì)化學(xué)、蛋白質(zhì)晶體學(xué)和蛋白質(zhì)動(dòng)力學(xué)的研究，獲得有關(guān)蛋白質(zhì)理化特性和分子特性的信息，在此根底上對(duì)編碼蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行有目的的設(shè)計(jì)和改造，通過基因工程技術(shù)獲得可以表達(dá)目標(biāo)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)基因生物。中華鱘是一種瀕危野生動(dòng)物。研究者試圖通過蛋白質(zhì)工程改造中華鱘體內(nèi)的某些蛋白質(zhì)，使其更加適應(yīng)現(xiàn)在的水域環(huán)境。以下有關(guān)說法正確的選項(xiàng)是 ()A．蛋白質(zhì)工程可定向改變蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)B．改造蛋白質(zhì)可通過改變基因結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)C．改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種D．改造后的中華鱘的后代不具有改造的蛋白質(zhì)ABC

解析：蛋白質(zhì)工程能按照人們的意愿定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類的需要，A項(xiàng)正確；蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是通過改造或合成基因?qū)崿F(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的改造，B項(xiàng)正確；改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘之間沒有產(chǎn)生生殖隔離，仍然屬于同一物種，C項(xiàng)正確；蛋白質(zhì)工程操作的直接對(duì)象是基因，可以遺傳給后代，因此改造后的