課時跟蹤檢測(四)蛋白質工程的崛起班級：____________姓名：____________得分：____________(滿分：50分時間：25分鐘)一、選擇題(每小題2分，共20分)1．下列說法不正確的是()A．天然蛋白質是生物在長期進化過程中形成的B．天然蛋白質都能符合人類生產和生活的需要C．天然干擾素在體外保存相當困難D．許多工業(yè)用酶是由天然酶改造而來的2．下列關于蛋白質工程的設計思路中，說法不正確的是()A．從蛋白質的功能推測蛋白質應有的結構B．從蛋白質的結構推測氨基酸的排列順序C．從氨基酸的排列順序推測基因中脫氧核苷酸的排列順序D．蛋白質工程完全不遵循中心法則3．科學家將β-干擾素基因進行定點突變導入大腸桿菌中表達，使干擾素第十七位的半胱氨酸改變成絲氨酸，結果大大提高了β-干擾素的抗病活性，并且提高了儲存穩(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．組織培養(yǎng)4．下列哪項不是蛋白質工程的研究內容()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5．下列關于蛋白質工程的敘述中，不正確的是()A．蛋白質工程能定向改造蛋白質分子的結構，使之更加符合人類的需要B．蛋白質工程是在分子水平上對蛋白質分子直接進行操作，定向改變分子的結構C．蛋白質工程能產生自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子D．蛋白質工程的操作起點是從預期蛋白質功能出發(fā)，設計出相應的基因，并借助基因工程實現的6．科學家為提高玉米中賴氨酸含量，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位的氨基酸由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mRNAC．對相應的基因進行操作D．重新合成新的基因7．豬的胰島素用于人體降低血糖濃度效果不明顯，原因是豬的胰島素分子中有一個氨基酸與人的不同。為了使豬的胰島素用于臨床治療人的糖尿病，用蛋白質工程對蛋白質分子進行設計的最佳方案是()A．對豬的胰島素進行一個不同氨基酸的替換B．將豬的胰島素和人的胰島素進行拼接，組成新的胰島素C．將豬和人的胰島素混合在一起治療人的糖尿病D．根據人的胰島素設計制造一種新的胰島素8．下列關于蛋白質工程和基因工程的比較，不合理的是()A．基因工程原則上只能生產自然界中已存在的蛋白質，而蛋白質工程可以對現有蛋白質進行改造，從而制造一種新的蛋白質B．蛋白質工程是在基因工程的基礎上發(fā)展起來的，蛋白質工程最終還是要通過基因修飾或基因合成來完成C．當得到可以在－70℃條件下保存半年的干擾素后，在相關酶、氨基酸和適宜的溫度、pH條件下D．基因工程和蛋白質工程產生的變異都是可遺傳的9．某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結構和功能很相似，只是其熱穩(wěn)定性較差，進入人體后容易失效?，F要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療食物消化不良，最佳方案是()A．替換此酶中的少數氨基酸，以改善其功能B．將此酶與人蛋白酶進行拼接，形成新的蛋白酶C．重新設計與創(chuàng)造一種蛋白酶D．減少此酶在片劑中的含量10．蛋白質工程中最早成功實現的是()A．對胰島素進行改造，生產速效型藥品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．用蛋白質工程生產高產賴氨酸玉米二、非選擇題(共30分)11．(14分)干擾素是動物體內合成的一種蛋白質，可以用于治療病毒感染和癌癥，但體外保存相當困難，如果將其分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸，就可在－70℃條件下保存半年，(1)蛋白質的合成是受基因控制的，因此獲得能夠控制合成“可以保存的干擾素”的基因是生產的關鍵，依據蛋白質工程原理，設計實驗流程，讓動物生產“可以保存的干擾素”：eq\o(→,\s\up7(設計))eq\o(→,\s\up7(推測))eq\o(→,\s\up7(合成))(2)基因工程和蛋白質工程相比較，基因工程在原則上只能生產________的蛋白質，不一定符合__________________需要。而蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎，通過________或________，對現有蛋白質進行________或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活需要。(3)蛋白質工程實施的難度很大，原因是蛋白質具有十分復雜的________結構。(4)對天然蛋白質進行改造，應該直接對蛋白質分子進行操作，還是通過對基因的操作來實現？其原因是什么？12．(16分)綠色熒光蛋白(GFP)能在藍光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，這樣借助GFP發(fā)生的熒光就可以跟蹤蛋白質在細胞內部的移動情況，幫助推斷蛋白質的功能。下圖為我國首例綠色熒光蛋白(GFP)轉基因克隆豬的培育過程示意圖，據圖回答：(1)圖中通過過程①、②形成重組質粒，需要限制酶切取目的基因、切割質粒。限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。在質粒上有酶Ⅰ的1個切點，在目的基因的兩側各有1個酶Ⅱ的切點。①請畫出質粒被限制酶Ⅰ切割后形成黏性末端的過程。________________________________________________________________________。②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③將重組質粒導入豬胎兒成纖維細胞時，采用最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的基因一起構建到載體上，GFP基因可以作為基因表達載體上的標記基因，其作用是________。獲得的轉基因克隆豬，可以解決的醫(yī)學難題是_____________________________________________________________。(4)目前科學家們通過蛋白質工程制造出了藍色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，采用蛋白質工程技術制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序是：__________________(用序號表示)。①推測藍色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列②藍色熒光蛋白的功能分析和結構設計③藍色熒光蛋白基因的修飾(合成)④表達出藍色熒光蛋白答案1．選B天然蛋白質的結構和功能符合特定物種生存的需要，但不一定完全符合人類生產和生活的需要。2．選D蛋白質工程的基本途徑是根據中心法則反推出來的。3．選B題目中的操作中涉及的基因顯然不再是原來的基因，其合成的β-干擾素也不是天然β-干擾素，而是經過改造的、具人類所需優(yōu)點的蛋白質，因而整個過程利用的生物技術應為蛋白質工程。4．選C蛋白質工程就是指根據蛋白質的精細結構和功能之間的關系，按照人的意愿改造蛋白質分子，形成自然界中不存在的蛋白質分子，對蛋白質的改造包括氨基酸的種類、數量和排列順序，但不包括氨基酸的化學組成。5．選B蛋白質工程實際操作還是對基因進行操作，而不是對蛋白質進行操作。6．選C蛋白質工程的直接操作對象是基因。7．選D要使豬的胰島素臨床用于治療人的糖尿病，需要對豬的胰島素進行蛋白質改造，制造一種新的胰島素。蛋白質工程實質是對基因的改造。8．選C利用蛋白質工程生產蛋白質產品應通過改造相應基因后，再經基因表達大量產生。9．選A蛋白質的結構包括一級結構和空間結構，一級結構是指組成蛋白質的氨基酸的種類、數量、排列順序，蛋白質的功能是由一級結構和空間結構共同決定的，特別是空間結構與蛋白質的功能關系更密切。要想使蛋白酶熱穩(wěn)定性有所提高，就要改變蛋白質的結構，此類問題一般是對蛋白質中的個別氨基酸進行替換。10．選A1981年，用基因工程菌生產出胰島素產品，隨后進入商品化生產，結束了完全依賴動物臟器生產胰島素的歷史。11．解析：蛋白質工程的操作流程是：預期蛋白質的功能→預期蛋白質結構→推測氨基酸序列→確定相對應的脫氧核苷酸序列?；蚬こ讨荒苌a自然界已存在的蛋白質，而蛋白質工程卻可以生產自然界不存在的蛋白質。蛋白質工程直接操作的對象是基因。答案：(1)預期蛋白質的功能預期的蛋白質結構應有的氨基酸序列相對應的脫氧核苷酸序列(基因)(2)自然界已存在人類生產和生活基因修飾基因合成改造(3)空間(或高級)(4)應該通過對基因的操作來實現對天然蛋白質的改造。首先，任何一種天然蛋白質都是由基因編碼的，改造了基因也就是對蛋白質進行了改造，而且改造過的蛋白質可以通過改造過的基因遺傳下去；如果對蛋白質直接改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質分子也無法遺傳。其次，對基因進行改造比對蛋白質直接進行改造要容易操作，難度要小得多12．解析：(1)中①問相對比較簡單，書寫要關注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。②問中由于兩種限制酶切割形成的黏性末端是相同的，可以互補配對，因此可用DNA連接酶進行相互“縫合”。(2)基因工程中目的基因導入動物細胞的方法是顯微注射法。(3)基因表達載體上標記基因的作用是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因；獲得轉基因豬，可以解決醫(yī)學上供體器官不足和免疫排斥問題。(4)蛋白質工程正確的操