《2019-2020学年高中生物新同步苏教版选修3课时作业：4 蛋白质工程 Word版含解析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中生物新同步苏教版选修3课时作业：4 蛋白质工程 Word版含解析.doc（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、课时分层作业(四)(建议用时：45分钟)基础达标练1下列关于蛋白质工程的说法正确的是()A蛋白质工程无需构建基因的表达载体B通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质C蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质D蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶【解析】蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的，最终改造的对象仍是DNA分子。需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。【答案】D2有关蛋白质工程的说法，正确的是()A必须从预期蛋白质的功能出发B在分子水平上直接改造蛋白质C可以不涉及转录和翻译过程D不需要借助基因工程的相关技术【解析】蛋白质工程必须从预期蛋白质的功能出发，设计预期的蛋白质结构
2、，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列，A正确；蛋白质工程是在分子水平上直接改造基因，B错误；蛋白质工程涉及转录和翻译过程，C错误；蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出的第二代基因工程，需要借助基因工程的相关技术，D错误。【答案】A3下列关于基因定点诱变技术的说法，正确的是()A对任何蛋白质的改造都可以用基因定点诱变技术B对于已知空间结构的蛋白质的改造可以采用基因定点诱变技术C基因定点诱变技术是蛋白质工程中必须用到的技术D采用基因定点诱变技术通常可以改变蛋白质中多种氨基酸【解析】基因定点诱变技术是“小改”时所用的一项技术，是有目的地改造蛋白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸残基，
3、是改变蛋白质结构的核心技术之一，主要应用于空间结构已知的蛋白质。对于空间结构未知的蛋白质用非定点诱变技术来进行蛋白质的改造。【答案】B4合成鼠人嵌合抗体属于蛋白质分子设计中的()A对已知蛋白质分子结构进行少数氨基酸替换B对不同来源的蛋白质进行拼接组装C设计制造自然界中全新的蛋白质D把两种不同的蛋白质组装成一种蛋白质分子【解析】鼠人嵌合抗体是由鼠抗体中的可变区与人抗体中的恒定区组装拼接而成的，是将两种不同来源的蛋白质分子进行拼接后形成的嵌合抗体。由于形成的融合蛋白质具有两种蛋白质的结构，所以能表现两种蛋白质的特性。【答案】B5以下有关蛋白质工程的叙述，不正确的是()A蛋白质工程发展的基础是基因工
4、程B蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程CT4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现D蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质【解析】蛋白质工程从预期蛋白质的功能出发，通过基因工程实现对基因的改造，通过中心法则实现蛋白质的合成。二硫键引入到蛋白质结构中，提高了蛋白质的热稳定性。蛋白质工程不仅能改造现有的蛋白质也能制造新的蛋白质。【答案】D6蛋白质工程的研究将对生命科学产生重大影响。下列关于蛋白质工程的叙述，不正确的是()A实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系B基因工程是蛋白质工程的关键技术C蛋白质工程是对蛋白质分子的
5、直接改造D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【解析】蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造。【答案】C7基因工程与蛋白质工程的区别是()A基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作B基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以是自然界不存在的蛋白质C基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)操作D基因工程完全不同于蛋白质工程【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。蛋白质工程从分子水平对蛋白质进行改造设计，通过对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成，从而对现有蛋白质进行改造，或制造一种
6、新的蛋白质，以满足人类生产和生活需求。而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内并使之表达，体现人类所需的性状，或者获取所需的产品。因此，基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。【答案】B8科学家想提高玉米中赖氨酸的含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，这样就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。下列对蛋白质的改造，操作正确的是()A直接通过分子水平改造蛋白质B直接改造相应的mRNAC对相应的基因进行操作D重新合成新的基因【解析】蛋白质功能与其高级结构密切相关，因蛋白质高级结构非常复杂，所以直接对
7、蛋白质进行改造非常困难。而蛋白质是由基因控制合成的，对基因进行操作却容易得多；另外，通过改造基因对蛋白质的修改可以遗传，如对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。【答案】C9蛋白质工程的基本操作程序正确的是()蛋白质分子结构合成DNA合成mRNA合成蛋白质的预期功能根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列ABCD【解析】蛋白质工程的操作流程为：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。【答案】C10下图为蛋白质的定点诱变技术的部分过程图解，请据图解回答下列问题：(1)图中的质粒的本质是_。(2)将定点诱变过的质粒引入细胞进行复制后，可得到_种结果，图示
8、的三对碱基的组成分别是_、_。(3)图示的这种对遗传物质的改造和人工诱变的区别是_。(4)通过图示技术实现对蛋白质的改造属于_。【解析】基因定点诱变技术是实现蛋白质工程“小改”的操作技术，与人工诱变和自然突变相比，是一种定向的基因改造，而一般的基因突变是不定向的。【答案】(1)DNA(2)两(3)人工诱变是遗传物质不定向的变异，而图示的这种对遗传物质的改造是对遗传物质的定向改变(4)小改能力提升练11从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()A合成编码目的肽的DNA片段B构建含目的肽DNA片段的
9、表达载体C依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽【解析】紧扣蛋白质工程的流程(基本途径)进行分析。由题可知，多肽P1为抗菌性和溶血性均较强的多肽，要设计出抗菌性强但溶血性弱的多肽，即在P1的基础上设计出自然界原本不存在的蛋白质，用蛋白质工程技术可以实现。蛋白质工程的基本途径是：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。故要想在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是依据P1的氨基酸序列设计出多条模拟肽，然后进行改造，从而确定抗菌性强但溶血性弱的多肽的氨基酸序列。【答案】C12蛋白质工程是新崛起的一
10、项生物工程又称第二代基因工程。如图表示蛋白质工程流程，图中A、B在遗传学上依次表示()A转录和翻译B翻译和转录C复制和转录D传递和表达【解析】蛋白质工程需要从根本上设计基因，首先预期蛋白质功能，后预测蛋白质结构，后推断控制新蛋白质合成的基因的碱基序列，后进行人工合成DNA。合成后的DNA通过转录得到mRNA，经过翻译得到多肽链。【答案】A13猪的胰岛素用于降低人体血糖浓度效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素用于临床治疗糖尿病，用蛋白质工程对蛋白质分子设计的最佳方案是()A对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换B将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素C将猪和人的
11、胰岛素混合在一起治疗糖尿病D根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素【解析】由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素不同，所以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，但分子设计和胰岛素的生产方面都存在很多困难，所以不是最佳方案。【答案】A14干扰素可以用于治疗病毒感染和癌症，但在体外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么，在70 条件下可以保存半年，这需要利用蛋白质工程来完成。请回答下列问题：(1)天然蛋白质的合成过程是按照_进行的，而蛋白质工程与之相反。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构
12、规律及其与生物功能的关系作为基础，通过_，对现有蛋白质进行改造，或制造新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需要。(2)若将干扰素的一个半胱氨酸变成丝氨酸，推测相应的脱氧核苷酸序列_(填“是”或“不是”)唯一的。可利用PCR技术扩增相应基因，该技术的前提是要有一段_，以便根据这一序列合成引物。(3)科学家在基因工程和蛋白质工程中常用大肠杆菌作为受体细胞，原因是_(答出两点即可)。大肠杆菌常用的转化方法是：首先用_处理后成为_细胞，再与重组表达载体溶于缓冲溶液中完成转化。(4)千扰素基因是否翻译出蛋白质，可用_(物质)进行检测。【解析】(1)天然蛋白质的合成过程是按照中心法则进行的，而蛋白质工程与之
13、相反。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需要。(2)若将干扰素的一个半胱氨酸变成丝氨酸，因为密码子具有简并性，推测相应的脱氧核苷酸序列不是唯一的，可利用PCR技术扩增相应基因，该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。(3)科学家在基因工程和蛋白质工程中常用大肠杆菌作为受体细胞，原因是繁殖快，单细胞，遗传物质相对较少，大肠杆菌常用的转化方法是：首先用Ca2处理后成为感受态细胞，再与重组表达载体溶于缓冲溶液中完成转化。(4)千扰素基因是否翻译出蛋白
14、质，可用(干扰素)抗体进行检测。【答案】(1)中心法则基因修饰或基因合成(2)不是已知目的基因的核苷酸序列(3)繁殖快，单细胞，遗传物质相对较少Ca2感受态(4)(干扰素)抗体15如图是某种动物蛋白质工程的示意图，请分析回答：(1)目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号_所示的过程，实现过程的依据有_。(2)若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质获取的，则过程需要_酶。(3)过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是_，进行过程的目的是_。【解析】蛋白质工程中，根据预测蛋白质的功能预期蛋白质的结构是首要任务，也是难度较大的任务。过程的依据RNA上密码子决定氨基酸种类和排列顺序，根据蛋白质应有的氨基酸序列推断mRNA上密码子的排列顺序，根据逆转录原理推断DNA的碱基排列顺序。过程为逆转录法合成目的基因，该过程需要诱导基因发生突变。【答案】(1)氨基酸对应的密码子、mRNA与DNA的模板链间的碱基互补配对原则(2)逆转录(3)限制酶使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用