1、1.4蛋白質(zhì)工程的崛起課時(shí)演練促提升1.下列選項(xiàng)中正確的是()A.蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)的蛋白質(zhì)氨基酸的排列順序不可能改變B.蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)的蛋白質(zhì)氨基酸之間的連接方式發(fā)生改變C.蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)的蛋白質(zhì)仍為天然存在的蛋白質(zhì)D.蛋白質(zhì)工程可合成天然不存在的蛋白質(zhì)解析:蛋白質(zhì)工程可根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與生物活性及功能的關(guān)系,利用基因工程手段,按人類需要定向改造天然存在的蛋白質(zhì),從而形成與自然界存在的蛋白質(zhì)不同的蛋白質(zhì)分子,甚至創(chuàng)造出自然界根本就沒有的、符合人們需求的蛋白質(zhì)分子。在此過程中并未改變氨基酸之間的連接方式,氨基酸序列一般改變。答案:D2.蛋白質(zhì)工程的基本流程是()蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)DNA合成或改造預(yù)

2、期蛋白質(zhì)功能將合成或改造的基因通過基因工程流程在特定生物體內(nèi)表達(dá)根據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列A.B.C.D.解析:蛋白質(zhì)工程需根據(jù)預(yù)期蛋白質(zhì)功能,設(shè)計(jì)相應(yīng)分子結(jié)構(gòu),根據(jù)蛋白質(zhì)中氨基酸序列推出相應(yīng)脫氧核苷酸序列,再設(shè)計(jì)具有該序列的基因(DNA),并將其導(dǎo)入受體細(xì)胞表達(dá)。答案:C3.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的設(shè)計(jì)思路,不正確的是()A.從蛋白質(zhì)的功能推測蛋白質(zhì)應(yīng)有的結(jié)構(gòu)B.從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測氨基酸的排列順序C.從氨基酸的順序推測基因的核苷酸的排列順序D.從氨基酸的順序推測基因的核苷酸數(shù)目解析:蛋白質(zhì)工程需要根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,推測目的基因的堿基排列順序,而非堿基(核苷酸)數(shù)目。答案:D4.添加在

3、洗衣粉中的某種酶在低溫下活性較低,影響了洗衣粉的洗衣效果。若讓你用生物工程的方法改變此酶的特性,首先考慮的是()A.基因工程B.蛋白質(zhì)工程C.誘變D.細(xì)胞工程解析:蛋白質(zhì)工程可以改造酶的結(jié)構(gòu),通過改造蛋白質(zhì)分子中某些活性部位的一個(gè)或幾個(gè)氨基酸殘基,有目的地提高酶適應(yīng)低溫的能力,進(jìn)而提高洗衣粉在低溫時(shí)的洗衣效果。答案:B5.科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸含量,計(jì)劃將天冬氨酸激酶的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位的天冬氨酸變成異亮氨酸,就可以使玉米葉片和種子中游離賴氨酸的含量分別提高5倍和2倍,下列對玉米性狀改變最可行的方法是()A.直接改變酶的結(jié)構(gòu),從而影響代謝過程,進(jìn)而

4、改變玉米的性狀B.直接對相應(yīng)的基因改造,從而改造酶的結(jié)構(gòu),通過影響代謝進(jìn)而改變玉米的性狀C.直接改造相應(yīng)的mRNA,從而改造酶的結(jié)構(gòu),通過影響代謝進(jìn)而改變玉米的性狀D.直接將其他生物的外源基因?qū)胗衩左w內(nèi),來改變玉米的性狀解析:對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,最終通過改造基因完成。答案:B6.下列對物質(zhì)的改造不屬于蛋白質(zhì)工程范疇的是()A.胰島素改造B.抗體改造C.酶的改造D.性激素改造解析:性激素的化學(xué)本質(zhì)是固醇,不是蛋白質(zhì)。答案:D7.當(dāng)前,蛋白質(zhì)工程是發(fā)展較好、較快的分子工程。它將蛋白質(zhì)與酶的研究推進(jìn)到嶄新的時(shí)代,為蛋白質(zhì)和酶在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥方面的應(yīng)用開拓了誘人的前景。蛋白質(zhì)工程開創(chuàng)了按照人類意愿改

5、造、創(chuàng)造符合人類需要的蛋白質(zhì)的新時(shí)期。那么,蛋白質(zhì)工程中需要直接進(jìn)行操作的對象是()A.氨基酸結(jié)構(gòu)B.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)C.肽鏈結(jié)構(gòu)D.基因結(jié)構(gòu)解析:蛋白質(zhì)工程直接操作的對象是基因。答案:D8.自然界里還沒發(fā)現(xiàn)有什么材料能像蛛絲的強(qiáng)度和柔韌度那么好。蛛絲強(qiáng)度和柔韌度得益于蛛絲蛋白中氨基酸的特殊布局,使它產(chǎn)生了一個(gè)由堅(jiān)硬的結(jié)晶區(qū)和一個(gè)非結(jié)晶區(qū)構(gòu)成的混合區(qū)域。有人試圖通過破解蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)從而推出其基因結(jié)構(gòu),以指導(dǎo)對蠶絲蛋白基因的修改,從而讓蠶也吐出像蛛絲蛋白一樣堅(jiān)韌的絲,此過程運(yùn)用的技術(shù)及流程分別是()A.基因突變:DNARNA蛋白質(zhì)B.基因工程:RNARNA蛋白質(zhì)C.基因工程:DNARNA蛋白質(zhì)D

6、.蛋白質(zhì)工程:蛋白質(zhì)RNADNARNA蛋白質(zhì)解析:修改基因應(yīng)通過蛋白質(zhì)工程完成,技術(shù)流程可表示為:預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)mRNA設(shè)計(jì)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA翻譯出蛋白質(zhì)。答案:D9.蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)是()A.基因工程B.細(xì)胞工程C.酶工程D.發(fā)酵工程答案:A10.下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程和基因工程的說法,正確的是()A.蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程B.基因工程生產(chǎn)的蛋白質(zhì)通過轉(zhuǎn)錄、翻譯實(shí)現(xiàn),蛋白質(zhì)工程則不需要C.基因工程需要“分子運(yùn)輸車”載體,而蛋白質(zhì)工程不需要D.基因工程能改造生物的性狀,蛋白質(zhì)工程只會生產(chǎn)新的蛋白質(zhì),不能改變生物的性狀解析:基因工程和蛋白質(zhì)工程都需

7、要在分子水平上利用載體將相應(yīng)基因?qū)胧荏w細(xì)胞,并在相應(yīng)受體細(xì)胞內(nèi)經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯成相應(yīng)蛋白質(zhì),既然都能表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì),就都能影響生物的性狀。答案:A11.(課標(biāo)全國理綜,40)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P),該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}。(1)從上述資料可知,若要改變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對蛋白質(zhì)的進(jìn)行改造。(2)以P基因序列為基礎(chǔ),獲得P1基因的途徑有修飾基因或合成基因。所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的,中心法則的全部內(nèi)容包括

8、的復(fù)制;以及遺傳信息在不同分子之間的流動,即:。(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程,其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā),通過和,進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì),之后還需要對蛋白質(zhì)的生物進(jìn)行鑒定。解析:本題考查蛋白質(zhì)工程和基因工程的原理及操作流程。(1)由題干信息可知,改造蛋白質(zhì)的功能可通過改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。(2)依據(jù)蛋白質(zhì)工程的定義及題中信息可知,獲得P1基因的途徑有修飾現(xiàn)有(P)基因或合成新(P1)基因。中心法則的全部內(nèi)容包括DNA的復(fù)制、RNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄和翻譯。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑: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

9、應(yīng)有的氨基酸序列找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列。通過蛋白質(zhì)工程合成的蛋白質(zhì)還需要進(jìn)行生物活性的鑒定即功能鑒定,看是否達(dá)到人們的需求。 答案:(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(其他合理答案也可)(2)PP1DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))DNARNA、RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列功能12.胰島素可以用于治療糖尿病,但是胰島素被注射到人體后會堆積在皮下,要經(jīng)過較長時(shí)間才能進(jìn)入血液,而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解,因此治療效果很不理想。下圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)的速效胰島素的生產(chǎn)過程,請據(jù)圖回答有關(guān)問題。(1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵,圖中構(gòu)建新的胰島

10、素模型的主要依據(jù)是。(2)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么?。(3)新的胰島素基因與運(yùn)載體(質(zhì)粒)結(jié)合過程中需要限制酶和DNA連接酶。已知限制酶的識別序列和切點(diǎn)是GGATCC。請畫出質(zhì)粒被限制酶切割后所形成的黏性末端的過程:。(4)若將含有新的胰島素基因的表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞,最常用的有效做法是。解析:(1)構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預(yù)期功能。(2)根據(jù)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能,推測新的胰島素中氨基酸的序列,進(jìn)而推斷基因中的脫氧核苷酸序列來合成新的胰島素基因。(4)植物基因工程最常用的轉(zhuǎn)化方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。答案:(1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能(2)根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序

11、列,推測出其基因中的脫氧核苷酸序列,然后利用DNA合成儀來合成新的胰島素基因(3)(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法13.綠色熒光蛋白(GFP)能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光,這樣借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動情況,幫助推斷蛋白質(zhì)的功能。GFP基因可作為目的基因用于培育綠色熒光小鼠,下圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程。請根據(jù)上述材料回答下列問題。(1)用于培育綠色熒光小鼠的基因表達(dá)載體的組成必須有啟動子、和。圖中過程常用的方法是。(2)GFP基因的表達(dá)產(chǎn)物GFP(綠色熒光蛋白)由于在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光,因此在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),GFP這一目的基因可同時(shí)作為基因表達(dá)載體上的。(3)目前科