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1、课后知能检测 4课后知能检测 4 一、选择题 1 蛋白质工程中， 要对蛋白质结构进行设计改造， 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( ) A缺乏改造蛋白质所必需的工具酶 B改造基因易于操作且改造后能够遗传 C人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少 D蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大 【解析】 蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成， 对现有蛋白质进行改造或者制造一 种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。蛋白质工程的直接操作对象是基因，并且 改造后能够遗传；若直接改造蛋白质，其性状不能遗传。 【答案】 B 2有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是( ) A
2、通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要 B通过基因工程能得到自然界中不存在的蛋白质 C蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造 D蛋白质工程可以创造新的、自然界中不存在的蛋白质 【解析】 基因工程通常是以改造生物的遗传特性为目的， 所以基因工程的产物不一定 是人类需要的蛋白质。基因工程中的目的基因通常是天然的，它控制合成天然蛋白质。即使 人工合成的目的基因， 也是根据天然蛋白质的有关信息合成的， 所以基因工程不可能产生非 天然蛋白质。蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是通过改造某种基因，对这种基因控制 合成的蛋白质进行改造。 【答案】 D 3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
3、肽蛋白质类治疗剂，则 基因工程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 【解析】 基因工程药物蛋白是自然界已存在的蛋白质， 它们的结构和功能与天然产物 完全相同 ； 而蛋白质工程药物是根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，设计出自然界中不存在的分子，与天然产物不同。 【答案】 C 4下列关于蛋白质工程的说法，正确的是( ) A蛋白质工程仅仅是对蛋白质分子进行操作 B蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过
4、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过程是相同的 【解析】 蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成， 对现有的蛋白质进行改造， 或制造 新的蛋白质。蛋白质工程的流程是 ： 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(基因)；天然蛋白质的合成过程是：基 因表达(转录和翻译)形成具一定氨基酸序列的多肽链形成具有高级结构的蛋白质行 使生物功能。 【答案】 B 5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
5、质的活性 C利用蛋白质工程可以在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 【解析】 蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构，来改造基因，进而控制合 成新的蛋白质或改变自然界中的蛋白质， 而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便 可达到。 【答案】 C 6近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9 基因编辑技术可简单、准确地进行基因 定点编辑。其原理是由一条单链向导 RNA 引导核酸内切酶 Cas9 到一个特定的基因位点进行 切割。通过设计向导 RNA 中 20 个碱基的识别序列，可人为选择 DNA 上的目标位点进行切割 (见下图)
6、。下列相关叙述错误的是( ) ACas9 蛋白由相应基因指导在核糖体中合成 B向导 RNA 中的双链区遵循碱基配对原则 C向导 RNA 可在逆转录酶催化下合成 D 若 链 剪 切 位 点 附 近 序 列 为 TCCAGAATC则 相 应 的 识 别 序 列 为UCCAGAAUC 【解析】 基因控制蛋白质的合成，蛋白质的合成场所是核糖体，A 选项正确；由图示 可见，单链向导 RNA 中含有双链区，双链区的碱基配对遵循碱基配对原则，B 选项正确；逆 转录酶催化合成的产物不是 RNA 而是 DNA，C 选项错误；若 链剪切位点附近序列 为TCCAGAATC， 则目标DNA中另一条链的碱基序列是AGG
7、TCTTAG， 故向导RNA 中的识别序列是UCCAGAAUC，D 选项正确。 【答案】 C 7如图表示蛋白质工程的操作过程，下列说法不正确的是( ) 蛋白质工程 A蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作 B蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术 Ca、b 过程分别是转录、翻译 D蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因 【解析】 蛋白质工程对蛋白质分子结构的了解很关键， 如其空间结构、 氨基酸的排列 顺序等。 对蛋白质结构的改造不是直接操作完成的， 而是通过用来编码相应部位的基因进行 修饰或改造实现的。 【答案】 B 8蛋白质工程和基因工程的相同点在于( ) A最终
8、目的B实施过程 C基本原理D没有共同点 【解析】 蛋白质工程和基因工程的最终目的都是获得人们预期的蛋白质，以满足生 产、生活需要。 【答案】 A 92008 年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将 绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因， 再将该融合基因转入真核 生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是 ( ) A追踪目的基因在细胞内的复制过程 B追踪目的基因插入到染色体上的位置 C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构 【解析】 将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起
9、来组成一个融合基因， 将该融 合基因转入真核生物细胞内， 表达出的蛋白质带有绿色荧光， 从而可以追踪目的基因编码的 蛋白质在细胞内的分布。 【答案】 C 10下列选项中属于蛋白质工程成就的是( ) A提高二磷酸核酮糖羧化酶活性，提高栽培作物的光合作用效率 B通过固氮基因技术，已实现玉米的生物固氮能力 C利用植物已生产出了疫苗 D科学家已通过 T4 溶菌酶中引入二硫键的方法提高了其热稳定性 【解析】 前三个选项均属于基因工程技术的预期“成就” ，不属于蛋白质工程；D 项 是通过对蛋白质结构改造，获得了其预期的功能，是蛋白质工程并且得以实现。 【答案】 D 二、非选择题 11如图为蛋白质工程操作的
10、基本思路，请据图回答下列问题。 (1)代表蛋白质工程操作思路的过程是_； 代表中心法则内容的是_。(填 写数字) (2)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容： _；_；_；_； _。 (3)蛋白质工程的目的是_，通过_实现。 (4)从图中可以看出蛋白质工程的设计思路与中心法则是_的。 【解析】 天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的， 而蛋白质工程的设计思路与 之相反， 即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 到相应的脱氧核苷酸序列(基因)。解答此题需要理解中心法则和蛋白质结构的知识。 【答案】 (1) (2)转录 翻译 折叠 推测应有的氨基酸序列 DNA
11、合 成 (3)对蛋白质的结构进行分子设计 基因合成或改造 (4)相反 12植物生物反应器是指通过基因工程途径，以常见的农作物作为“化学工厂” ，通过 大规模种植，生产具有重要功能的蛋白，如人或动物的疫苗、抗体、工农业用酶等各种高价 值的生物制品的方法。列举几例如下表，请据此回答问题： 反应器名称药物名称作用 芜菁生物反应器干扰素抗病毒 烟草生物反应器生长激素促进生长 烟草生物反应器核糖体抑制蛋白抑制 HIV 增殖 番茄生物反应器 狂犬病病毒糖 蛋白(G 蛋白) 疫苗 马铃薯生物反应器 人血清白蛋白 (HSA) 维持渗透压、pH 缓冲、营养等 (1)从基因工程的角度分析，将目的基因导入植物受体细
12、胞的最常用的方法是 _运载体是_，目的基因能在植物体内稳定遗传的关键是 _ _。 在检测受体细胞中是否已经导入目的基因时，分子水平上的检测方法名称是 _。 (2)分 析 说 明 烟 草 生 物 反 应 器 生 产 的 药 物 作 用 机 理 是 _ _。 (3)从细胞膜的结构和功能上分析，生长激素不能使烟草细胞生长的原因是 _； 吃 G 蛋白基因已有效表达的番茄果实_(填“能”或“不能”)预防狂犬病。 【解析】 (1)将目的基因导入植物受体细胞的常用方法是农杆菌转化法，农杆菌中含 有 Ti 质粒，其上的 TDNA 能将目的基因整合到植物染色体 DNA 上去。目的基因在受体细胞 中稳定遗传的关键
13、是目的基因是否整合到受体细胞的染色体 DNA 上， 可以利用 DNA 分子杂交 技术来检测。(2)烟草生物反应器生产的是核糖体抑制蛋白，能抑制 HIV 感染者的 T 细胞 中核糖体功能，导致 HIV 蛋白质合成受阻，从而抑制 HIV 的增殖。(3)植物细胞膜上没有生 长激素的受体，所以生长激素不能促进植物细胞生长。G 蛋白是大分子的蛋白质，食用 G 蛋 白后 G 蛋白被分解成氨基酸，不能达到预防狂犬病的目的。 【答案】 (1)农杆菌转化法 Ti 质粒 整合到受体细胞染色体的 DNA 上 DNA 分子杂 交技术 (2)该药物能抑制 HIV 感染者 T 细胞(或被 HIV 感染的人体细胞)的核糖体合成 HIV 蛋白 质 (3)烟草细胞(膜)上无生长激素的受体 不能