1.3 蛋白质工程 同步训练（含答案）

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1、 基础再现 1添加在洗衣粉中的某种酶在低温下活性较低，影响了洗衣粉的洗涤效果。如果让你用生物 工程的方法改变此酶的特性，首先考虑的是( ) A基因工程 B蛋白质工程 C诱变 D细胞工程 答案 B 解析 蛋白质工程可以改造酶的结构，通过改造蛋白质分子中某些活性部位的一个或几个氨 基酸残基，有目的地提高酶适应低温的能力，进而提高洗衣粉在低温时的洗涤效果。 2下列关于蛋白质工程的说法，正确的是( ) A蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作 B蛋白质工程能生产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

2、过程是相同的 答案 B 解析 蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作，即通过直接改造基因实现的；蛋白 质工程的流程和天然蛋白质合成的过程相反，其是中心法则的逆推。 3在设计合成自然界中不存在的蛋白质时，首先应该设计( ) A基因结构 BmRNA 结构 C氨基酸序列 D蛋白质结构 答案 D 解析 蛋白质工程的操作程序：从预期的蛋白质功能出发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。由此可知，首先设计的应该是蛋白质的结 构。 4 猪的胰岛素用于降低人体血糖浓度效果不明显， 原因是猪的胰岛素分子中有一个氨基酸与 人的不同。为了使猪的胰岛素可用于临床治疗人的糖尿病，用蛋

3、白质工程对蛋白质分子进行 设计的最佳方案是( ) A对猪的胰岛素进行一个不同氨基酸的替换 B将猪的胰岛素和人的胰岛素进行拼接，组成新的胰岛素 C将猪的胰岛素和人的胰岛素混合在一起治疗人的糖尿病 D根据人的胰岛素设计制造一种新的胰岛素 答案 A 解析 由于猪的胰岛素分子中只有一个氨基酸与人的胰岛素不同，所以可通过蛋白质工程中 蛋白质的分子设计，只需替换这一个不同的氨基酸即可。虽然根据人胰岛素分子的结构设计 一种全新的胰岛素也可以用于临床治疗，但在分子设计和胰岛素的生产方面都存在着很多困 难，所以不是最佳方案。 5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。基因 工程

4、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 C 解析 基因工程合成的是自然界已存在的蛋白质，与相应天然产物完全相同；蛋白质工程可 以合成自然界不存在的蛋白质，与天然产物不完全相同。 能力提升 6以下蛋白质工程中，目前已成功的是( ) A对胰岛素进行改造，生产速效型药品 B蛋白质工程应用于微电子方面 C生产体外耐储存的干扰素 D用蛋白质工程生产血红蛋白 答案 A 解析 A 项已经实现，B、C、D 三项目前尚未实现，只是蛋白

5、质工程的发展前景，有待于进 一步研究和设计。 7下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是( ) A蛋白质工程操作的实质是改造基因 B蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列 C蛋白质工程的基础是基因工程 D蛋白质工程遵循的原理包括中心法则 答案 B 解析 蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。它的目标是依据人们 对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计，最终用人工合成的方法合成相应 的基因，而改造的基因须按照中心法则才能合成人类需要的蛋白质。 8下列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分子的结构，使之更加符合人类需要 B蛋

6、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蛋白质工程能生产自然界中不曾存在的新型蛋白质分子 D蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程 答案 B 解析 由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造 基因的结构来完成，这种操作既简单，又能够遗传；而不是直接对蛋白质分子进行操作。 9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从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

7、 C 解析 从大肠杆菌中得到人的胰岛素利用的是基因工程技术。 10下列关于基因工程和蛋白质工程的说法，正确的是( ) A都是分子水平上的操作 B基因工程就是改造基因的分子结构 C蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构 D基因工程能创造出自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能创造出自然界根本不存在的 蛋白质 答案 A 解析 基因工程的操作对象是基因， 属于分子水平上的操作； 蛋白质工程的操作对象是 DNA 和蛋白质分子，二者都属于分子水平上的操作。 11完成下列一组填空。 (1)蛋白质工程是指通过物理化学与生物化学等技术了解_，并借助计 算机辅助设计、_和_改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创 造自

8、然界不存在的蛋白质的技术。 (2)基因工程是遵循中心法则的，即_折叠产生有一 定功能的蛋白质，它主要是生产自然界中_(填“存在”或“不存在”)的蛋白质。 (3)蛋白质工程操作程序的基本思路是： _，它可以创造自然界中 _(填“存在”或“不存在”)的蛋白质。 (4)假如预期到某种酶的功能，要设计相应的基因。 上述图示中，是_，是_。 答案 (1)蛋白质的结构与功能 基因定点诱变 重组 DNA 技术 (2)DNA mRNA 多肽链 存在 (3)预期蛋白质功能 设计预期的蛋白质结构 设计对应的氨基酸序列 找到相对应 的脱氧核苷酸序列 不存在 (4)分子设计 氨基酸序列 解析 天然蛋白质的合成，遵循中

9、心法则进行：基因mRNA形成具有一定氨基酸序列的 多肽链产生具高级结构的蛋白质行使生物功能，而蛋白质工程正好与之相反。 12 2008 年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面作出突出贡献的科学家。 绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光， 这样借助 GFP 发出的荧光就可以跟踪蛋 白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。GFP 基因可作为目的基因用于培育绿 色荧光小鼠，下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程： 请根据上述材料回答下列问题： (1)用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、标记基因、_和 _。图中过程常用的方法是_。 (2)GFP 基因与目

10、的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达， 也不影响由目的基因控制 合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性作用，因此 GFP 基因可以作为基因表达载体上 的_。 (3)目前科学家们通过_工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是直接 改造 GFP 分子，还是改造 GFP 基因？_。 答案 (1)GFP基因 终止子 显微注射法 (2)标记基因 (3)蛋白质 改造GFP基因(绿色荧 光蛋白基因) 个性拓展 13近期肝脏学杂志发表了一篇文章称科学家经研究发现：乙肝病毒 HBX 蛋白质能调 控宿主细胞内许多基因的转录，广泛影响宿主细胞的各种生命活动，包括调节细胞凋亡、抑 制细胞 DNA 的

11、修复、 干扰细胞有丝分裂和细胞周期进程等， 因此可利用该蛋白质治疗乙肝。 下图表示利用乳腺反应器生产乙肝病毒 HBX 蛋白的流程示意图。请回答问题： (1)已知 HBX 蛋白基因的核苷酸序列，则可采用_获得目的基因， 并利用_技术进行扩增。 (2)为获得更高活性的 HBX 蛋白质，需要对蛋白质结构进行设计改造，但必须通过基因修饰 或基因合成来完成， 而不直接改造蛋白质的原因是_。 (3)图中载体是_，为早期胚胎移植到受体，在该步骤操作前对胚胎进行了检 查和筛选，发现有些胚胎因为外源基因的插入而死亡，请你分析外源基因插入导致胚胎死亡 的原因是：_ _。 答案 (1)人工合成法 PCR (2)改造基因易于操作且改造后能够遗传 (3)动物病毒 外源 基因的插入导致胚胎正常发育所需的基因不能表达 解析 已知基因的核苷酸序列，可采用人工合成法进行合成从而获得目的基因，然后利用 PCR 技术进行扩增；直接改造蛋白质不能遗传，而改造基因则可以遗传，因此改造蛋白质需 要通过改造基因来实现；培育转基因动物利用的载体是动物病毒；外源基因插入到羊的染色 体 DNA 中，则可能会影响到其他基因的表达，如果插入后影响了使羊胚胎发育所需要的基 因的表达，就会导致胚胎死亡。