PAGEPAGE4蛋白質工程的崛起一、選擇題(每小題4分，共20分)1．蛋白質工程的基本途徑是(B)A．中心法則的簡潔逆轉B．確定目的基因的堿基序列后，通過人工合成的方法或從基因庫中獲得C．只是依據(jù)中心法則逆推，其過程不須要中心法則D．只是對蛋白質分子結構進行分子設計和改造解析：蛋白質工程不是中心法則的簡潔逆轉，而是依據(jù)中心法則進行的逆推，最終還要通過中心法則的信息傳遞途徑表達出設計好的蛋白質。整個過程中須要對基因進行設計和改造，而并不干脆對蛋白質分子進行改造。2．基因工程與蛋白質工程的區(qū)分是(B)A．基因工程需對基因進行分子水平操作，蛋白質工程不對基因進行操作B．基因工程合成的是自然存在的蛋白質，蛋白質工程合成的可以是自然不存在的蛋白質C．基因工程是分子水平操作，蛋白質工程是細胞水平(或性狀水平)操作D．基因工程完全不同于蛋白質工程解析：蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延長出來的其次代基因工程。蛋白質工程是從分子水平對蛋白質進行改造設計，通過對相應的基因進行修飾加工甚至人工進行基因合成，從而對現(xiàn)有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質以滿意人類生產(chǎn)和生活需求，而基因工程只是將外源基因導入另一生物體內，并使之表達，體現(xiàn)人類所需的性狀，或者獲得所需的產(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。3．科學家將β-干擾素基因進行定點突變后導入大腸桿菌表達，使β-干擾素第17位的半胱氨酸變更成絲氨酸，結果大大提高了β-干擾素的抗病性，并且提高了儲存穩(wěn)定性，該生物技術為(B)A．基因工程 B．蛋白質工程C．基因突變 D．細胞工程解析：基因工程是通過對基因的操作，將符合人們須要的目的基因導入相宜的生物體，原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質，蛋白質工程是指以蛋白質分子結構規(guī)律及其與生物功能的關系為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿意人類的生產(chǎn)或生活須要。本題中合成的β-干擾素是基因定點突變后的表達產(chǎn)物，不是自然的，因此，屬于蛋白質工程。4．從某海洋動物中獲得一基因，其表達產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1。目前在P1的基礎上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是(C)A．合成編碼目的肽的DNA片段B．構建含目的肽DNA片段的表達載體C．依據(jù)P1氨基酸序列設計多條模擬肽D．篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽解析：假如對多肽P1進行改造，首先依據(jù)預期功能設計多肽的分子結構，即依據(jù)P1氨基酸序列設計多條模擬肽，再依據(jù)模擬肽的氨基酸序列合成編碼模擬肽的DNA片段，從而構建含目的肽DNA片段的表達載體，最終從表達產(chǎn)生的模擬肽中篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽。5．下圖表示蛋白質工程的操作過程，下列說法不正確的是(B)A．蛋白質工程中對蛋白質分子結構的了解是特別關鍵的工作B．蛋白質工程是完全擺脫基因工程技術的一項全新的生物工程技術C．a(chǎn)、b過程分別是轉錄、翻譯D．蛋白質工程中可能構建出一種全新的基因解析：蛋白質工程中對蛋白質分子結構的了解是特別關鍵的工作，如蛋白質的空間結構、氨基酸的排列依次等，這對于合成或改造基因至關重要；蛋白質工程的進行離不開基因工程，因為對蛋白質的改造不是干脆進行的，而是通過對基因的改造來完成的；圖中a、b過程分別是轉錄、翻譯過程；蛋白質工程中可能依據(jù)已經(jīng)明確的蛋白質的結構構建出一種全新的基因。二、非選擇題(共30分)6．(14分)如圖是利用定點突變技術獲得人們所需蛋白質的過程示意圖。請據(jù)圖分析回答相關問題：(1)該圖示過程體現(xiàn)了基因工程、蛋白質工程、細胞工程、PCR技術(至少寫出兩項)等現(xiàn)代生物技術的綜合運用。(2)當前基因工程中擴增目的基因常用的方法是PCR技術，圖中Ⅱ→Ⅴ(填寫圖中序號)過程即為此項應用。(3)Ⅳ過程需運用的酶是DNA聚合酶，它具有的重要特性是熱穩(wěn)定性。(4)從理論上分析，經(jīng)過Ⅶ過程可供應人們所需蛋白質的細胞占總數(shù)的1/2，理由是目的基因導入受體細胞后，經(jīng)過復制，只有一半的子代DNA分子中含有突變基因，從而限制合成人們所需的蛋白質；另一半子代DNA分子中含有正?；?。(5)一個基因表達載體的組成除了目的基因外，還必需有啟動子、終止子以及標記基因等。解析：(1)圖示過程應用了基因工程(導入外源基因、表達載體的構建)、蛋白質工程(改造蛋白質)、細胞工程(培育受體細胞)、PCR技術等現(xiàn)代生物技術。(2)(3)當前基因工程中擴增目的基因常用的方法是PCR技術，圖中Ⅱ→Ⅴ過程即為此項應用。PCR技術包括高溫解旋、引物結合、進行互補鏈的合成等步驟，其中Ⅳ過程為互補鏈的合成階段，需運用熱穩(wěn)定的DNA聚合酶。(4)目的基因導入受體細胞后，經(jīng)過復制，只有一半的子代DNA分子中含有突變基因，從而限制合成人們所需的蛋白質，另一半子代DNA分子中含有正常基因，因此，從理論上分析，經(jīng)過Ⅶ過程可供應人們所需蛋白質的細胞占總數(shù)的1/2。(5)一個基因表達載體的組成除了目的基因外，還必需有啟動子、終止子以及標記基因等。7．(16分)科學家對鼠雜交瘤細胞(雜交瘤細胞是既能無限增殖又能分泌特異性抗體的一種雜交細胞)獲得鼠源抗體進行改造，生產(chǎn)出效果更好的鼠—人嵌合抗體，用于癌癥治療。下圖表示形成鼠—人嵌合抗體的過程。請據(jù)圖回答：(1)改造鼠源抗體，生產(chǎn)鼠—人嵌合抗體，屬于蛋白質工程(生物工程)的范疇。圖示該過程中，依據(jù)預期的嵌合抗體功能，設計嵌合抗體的結構，最終必需對基因進行操作。(2)從鼠雜交瘤細胞中獲得可變區(qū)的特定基因，然后與人的抗體恒定區(qū)基因連接，須要的工具酶是限制性核酸內切酶和DNA連接酶。重組基因是否翻譯成蛋白質，須要從轉基因鼠中分別、提取蛋白質，利用相應的抗體進行抗原—抗體雜交。(3)在鼠—人嵌合抗體進入人體內后，識別抗原的區(qū)域是可變區(qū)，引起人體免疫反應的主要是恒定區(qū)；經(jīng)過改造的鼠—人嵌合抗體，與鼠源雜交瘤抗體相比較，突出的優(yōu)點是對人體的不良反應(或過敏反應等副作用)削減。解析：