（新教材適用）高中生物第3章基因工程第五節(jié)蛋白質(zhì)工程課后習題北師大版選擇性必修3

第五節(jié)蛋白質(zhì)工程1.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法,正確的是()。A.蛋白質(zhì)工程無須構(gòu)建基因表達載體B.蛋白質(zhì)工程需要限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶C.對蛋白質(zhì)的改造是通過直接改造相應(yīng)的mRNA來實現(xiàn)的D.蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程是相同的答案:B解析:蛋白質(zhì)工程是依據(jù)人類需要對原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行基因改造,生產(chǎn)目標蛋白的過程,故需要構(gòu)建基因表達載體,也需要限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶。蛋白質(zhì)工程要對基因改造后再合成蛋白質(zhì),與天然蛋白質(zhì)的合成過程不同。2.科學家為提高玉米中賴氨酸的含量,計劃將天冬氨酸激酶第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸,將二氫吡啶二羧酸合成酶中第104位的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mRNAC.對相應(yīng)的基因進行改造D.重新合成新的基因答案:C3.下列各項不屬于蛋白質(zhì)工程研究內(nèi)容的是()。A.分析蛋白質(zhì)分子的精細結(jié)構(gòu)B.對蛋白質(zhì)進行有目的地改造C.分析氨基酸的化學組成D.按照人的意愿將天然蛋白質(zhì)改造成新的蛋白質(zhì)答案:C解析:蛋白質(zhì)工程不需要分析氨基酸的化學組成,因為組成蛋白質(zhì)的氨基酸的基本組成元素都是C、H、O、N,元素組成不會影響設(shè)計新的蛋白質(zhì)。4.蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子進行設(shè)計時,主要包括()。①進行少數(shù)氨基酸的替換②從氨基酸的排列順序出發(fā)設(shè)計全新的蛋白質(zhì)③直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)A.①③B.①②C.①②③ D.②③答案:B5.下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程的敘述,錯誤的是()。A.收集大量蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的信息,以便分析結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系B.蛋白質(zhì)工程需要改造蛋白質(zhì)的編碼基因C.蛋白酶中導入二硫鍵提高了它的熱穩(wěn)定性,屬于蛋白質(zhì)工程D.蛋白質(zhì)工程只能改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)而不能制造新的蛋白質(zhì)答案:D解析:蛋白質(zhì)工程以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),因此需要收集大量的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的信息,以便分析結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系,A項正確。蛋白質(zhì)工程需要利用基因工程原理,定點改變負責編碼蛋白質(zhì)的基因序列,從而合成更符合人類需求的蛋白質(zhì),B項正確。蛋白質(zhì)工程可以通過改造酶的結(jié)構(gòu),有目的地提高酶的熱穩(wěn)定性,如在蛋白酶中導入了二硫鍵提高了它的熱穩(wěn)定性,C項正確。蛋白質(zhì)工程可以定向改造蛋白質(zhì),也能制造新的蛋白質(zhì),D項錯誤。6.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較,錯誤的是()。A.基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì),而蛋白質(zhì)工程可以對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì)B.蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,蛋白質(zhì)工程最終還是要通過基因改造來完成C.當?shù)玫娇梢栽?0℃條件下保存半年的干擾素后,在相關(guān)酶、氨基酸和適宜的溫度、pH條件下,干擾素可以大量自我合成D.基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的答案:C解析:干擾素作為一種表達產(chǎn)物,其化學本質(zhì)為蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)不具有自我合成的能力。7.水蛭素是由65個氨基酸縮合而成的凝血酶特異性抑制劑,在臨床上可用來治療血栓疾病。為提高水蛭素的活性,科學家將水蛭素的第47位的天冬酰胺變?yōu)橘嚢彼?其抗血栓形成的效率提高了20倍。這一生物技術(shù)是()。A.基因工程 B.蛋白質(zhì)工程C.基因突變 D.基因修復答案:B8.(不定項選擇題)圖351表示蛋白質(zhì)工程的操作流程。下列敘述正確的是()。圖351A.蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作B.蛋白質(zhì)工程是完全擺脫基因工程技術(shù)的一項全新的生物工程技術(shù)C.圖中a、b過程分別表示轉(zhuǎn)錄、翻譯D.蛋白質(zhì)工程為改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能提供了新的途徑答案:ACD解析:蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作,如蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、氨基酸的排列順序等,這對于改造基因至關(guān)重要。蛋白質(zhì)工程的進行離不開基因工程,因為對蛋白質(zhì)的改造要通過對基因的改造來完成,蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸。題圖中a、b過程分別表示轉(zhuǎn)錄、翻譯。蛋白質(zhì)工程是依據(jù)人類需要對原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行基因改造,生產(chǎn)目標蛋白的過程,為改造蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能提供了新的途徑。9.凝乳酶是一種催化奶凝結(jié)的關(guān)鍵酶,從牛胃液中分離得到的凝乳酶因催化能力強而被廣泛應(yīng)用于奶酪和酸奶的制作。研究發(fā)現(xiàn),如果將該凝乳酶第20位和24位氨基酸改變?yōu)榘腚装彼?其催化能力將提高2倍。通過蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)高效凝乳酶,所需步驟可能有a、b、c、d、e、f(未按操作順序)。請把需要的步驟選出來并按照操作順序排列()。a.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計b.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能分析c.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的定向改造d.凝乳酶基因的定向改造e.將改造后的凝乳酶基因?qū)胧荏w細胞f.將定向改造的凝乳酶導入受體細胞A.abcdef B.badeC.baef D.bacd答案:B解析:蛋白質(zhì)工程的改造過程為根據(jù)需要的蛋白質(zhì)功能設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),推測氨基酸序列,再對目的基因進行定向改造,然后將目的基因?qū)胧荏w細胞。10.為提高糧食產(chǎn)量,解決世界糧食問題,科學家在基因工程和蛋白質(zhì)工程方面作出了不懈的努力。下面是科學家提高光合作用效率的嘗試。下列有關(guān)敘述正確的是()。①改良二磷酸核糖羧化酶,使它的反應(yīng)平衡偏向于對二氧化碳的固定,減少呼吸的浪費,增加對二氧化碳的固定速率,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量②C3植物向C4植物的轉(zhuǎn)化。將二磷酸核糖羧化酶除去或滅活,引入基因改造過的葉綠體,同時增加導致C4固定的酶的活性。即使C3型葉綠體與C4型葉綠體共存于一個細胞內(nèi)③對光調(diào)節(jié)基因進行改造,提高光合作用的效率④將固氮基因轉(zhuǎn)移到不能固氮的農(nóng)作物中,提高對氮的利用,增加作物產(chǎn)量A.①②③④都屬于基因工程,都是通過基因來改變生物性狀的B.①②③④都屬于蛋白質(zhì)工程,都在一定程度改造了蛋白質(zhì)C.①②③屬于蛋白質(zhì)工程,④屬于基因工程D.②③屬于蛋白質(zhì)工程,①④屬于基因工程答案:C11.請回答下列與基因工程和蛋白質(zhì)工程有關(guān)的問題。(1)利用化學反應(yīng)合成目的基因常用的方法是,目的基因進入受體細胞需要的協(xié)助。

(2)基因工程的關(guān)鍵是,此過程用到的工具酶是。

(3)為獲得能大量產(chǎn)生人干擾素的轉(zhuǎn)基因牛,經(jīng)常采用的受體細胞是。

(4)在蛋白質(zhì)工程中,引起蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該蛋白質(zhì)肽鏈的序列發(fā)生了改變。

答案:(1)固相磷酸三酯合成法載體(2)目的基因表達載體的構(gòu)建限制酶和DNA連接酶(3)受精卵(4)氨基酸12.降鈣素是一種多肽類激素,臨床上用于治療骨質(zhì)疏松癥等。人的降鈣素活性很低,半衰期較短。某科學機構(gòu)為了研發(fā)一種活性高、半衰期長的新型降鈣素,從預期新型降鈣素的功能出發(fā),推測相應(yīng)的脫氧核苷酸序列,并人工合成了兩條含72個堿基的DNA單鏈,兩條鏈通過18個堿基對形成部分雙鏈DNA片段,再利用Klenow酶補平,獲得雙鏈DNA,過程如圖352所示。在此過程中發(fā)現(xiàn),合成較長的核苷酸單鏈易產(chǎn)生堿基缺失的現(xiàn)象。分析回答下列問題。圖352(1)Klenow酶是一種酶,合成的雙鏈DNA有個堿基對。

(2)獲得的雙鏈DNA經(jīng)EcoRⅠ(識別序列和切割位點是—G↓AATTC—)和BamHⅠ(識別序列和切割位點是—G↓GATCC—)雙酶切后,插入大腸桿菌質(zhì)粒中,篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌并進行DNA測序驗證。①大腸桿菌是理想的受體細胞,這是因為它。

②設(shè)計EcoRⅠ和BamHⅠ雙酶切的目的是

。

③要進行重組質(zhì)粒的鑒定和選擇,需要大腸桿菌質(zhì)粒中含有。

(3)經(jīng)DNA測序表明,最初獲得的多個重組質(zhì)粒,均未發(fā)現(xiàn)完全正確的核苷酸序列,