高中生物 1.3 蛋白质工程同步训练 苏教版选修3.doc

2013年高中生物 1.3 蛋白质工程同步训练 苏教版选修31.(原创)下列物质不属于“小改”的产物的是()a单体速效胰岛素b嵌合抗体c改造后的tpad热稳定性更高的丙糖异构酶解析：选b。单体速效胰岛素是改造了两个氨基酸，改造后的tpa改造了一个氨基酸，热稳定性更高的丙糖异构酶也是改造了两个氨基酸，它们都属于小改，而嵌合抗体改造了一个特定的结构域，属于中改。2.(2012镇江高二检测)对于蛋白质的改造类型有“大改”、“中改”、“小改”之分，其划分依据是()a蛋白质分子的复杂程度b操作过程的复杂程度c蛋白质被改造部位的多少d蛋白质数目的多少解析：选c。根据蛋白质被改造部位的多少，分为“大改”、“中改”、“小改”。“大改”是设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质；“中改”是在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定结构域；“小改”是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.(原创)下列有关蛋白质工程的叙述中，不正确的是()a实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的结构和功能b蛋白质工程一般是先创造出适合人类需求的新基因c基因工程能够直接对蛋白质进行改造d利用基因工程诱变改造蛋白质结构时位点可以是确定的，也可以是不确定的解析：选c。基因工程通过对基因的结构进行改造，实现对蛋白质的定向改造。对蛋白质的诱变改造分为定点诱变技术和非定点诱变技术。4.(2012新乡高二期末)下列有关蛋白质工程的叙述，不正确的是() a收集大量的蛋白质分子结构的信息，以便分析结构与功能之间的关系b可以预测具有一定氨基酸序列的蛋白质的空间结构和生物功能c根据特定的生物功能，设计蛋白质的氨基酸序列和空间结构d根据人们的需要，直接对氨基酸的分子结构进行重新设计解析：选d。蛋白质工程是通过对控制蛋白质合成的基因进行改造来实现对蛋白质的改造。5.猪的胰岛素用于人体时降血糖效果不明显，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治疗人类糖尿病，下列为蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案的是()a对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换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：选a。由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素中的不同，所以在蛋白质工程中的蛋白质分子结构设计时，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，但在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。6.胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，需经较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题： (1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是_。(2)通过dna合成形成的新基因应与_结合后转移到_中才能得到准确表达。(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有_、_和发酵工程。(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？解析：(1)蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，因此，图中构建新的胰岛素模型的依据是胰岛素的预期功能，即速效胰岛素。(2)合成的目的基因应与载体构建基因表达载体后导入受体细胞中才能得以表达。(3)利用蛋白质工程生产自然界原本不存在的蛋白质，需对原有胰岛素进行改造，根据新的胰岛素模型中氨基酸的序列推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，人工合成新的胰岛素基因即形成目的基因，改造好的目的基因需通过基因工程来生产基因产物，并且在生产过程中要借助工程菌，所以还需要进行发酵，因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。(4)由新的蛋白质模型到构建新的基因，其基本设计思路是根据新的蛋白质中氨基酸的序列，推测出基因中的脱氧核苷酸序列，然后用dna合成仪直接合成出新的基因。答案：(1)蛋白质的预期功能(2)载体大肠杆菌等受体细胞(3)蛋白质工程基因工程(4)根据新的胰岛素模型中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用dna合成仪来合成出新的胰岛素基因。1.蛋白质工程的基本流程是()蛋白质分子结构设计dna合成预期蛋白质功能根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列abc d解析：选c。蛋白质工程的原理是中心法则的逆推。它的基本途径是：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合成dna。2.(2012靖远一中高二联考)蛋白质工程的实质是()a改变氨基酸结构 b改造蛋白质结构c改变肽链结构 d改造基因结构解析：选d。通过对基因的改造实现对蛋白质的定向改造。3.(2012徐州高二检测)蛋白质工程在实施中最大的难题是()a生产的蛋白质无法应用b发展前景太窄c对于大多数蛋白质的高级结构不清楚d无法人工合成目的基因解析：选c。多数蛋白质除具有一级结构即氨基酸顺序外，还具有复杂的高级结构，即空间结构，而很多蛋白质的空间结构是人们目前还不清楚的。空间结构不清楚也就无法合成制造具生物活性的蛋白质。4.下列关于蛋白质工程的叙述中，不正确的是()a实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的结构和功能的关系b基因工程是蛋白质工程的关键技术c“大改”是指对原蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构域的替代d在蛋白质分子中引入二硫键可以显著提高蛋白质的热稳定性解析：选c。蛋白质工程中“大改”是指设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质。5.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗消化不良，最佳方案是()a对此酶中的少数氨基酸进行替换，以改善其热稳定性b将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶c重新设计与创造一种全新的蛋白酶d减少此酶在片剂中的含量解析：选a。关键词是热稳定性差。提高蛋白酶的热稳定性可通过蛋白质工程实现，利用基因工程对蛋白酶的基因进行改造6.(2012南京高二检测)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不是天然存在的蛋白质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：选b。基因工程和蛋白质工程两者的直接操作对象均为基因，属于分子水平。基因工程中是把原有基因导入受体细胞表达产生天然存在的蛋白质，而蛋白质工程是对原有基因的结构进行改造或人工合成，导入受体细胞中表达产生天然存在或不是天然存在的蛋白质。7.下列关于蛋白质工程说法正确的是()a蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需要，对蛋白质的结构进行分析设计b理论上通过对关键氨基酸的置换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法c蛋白质工程制造的是稀有蛋白质d蛋白质工程日趋成熟，目前成功的例子不少解析：选a。蛋白质工程的方法很多，有的还可以通过引入二硫键进行。蛋白质工程是改造蛋白质或生产出自然界不存在的蛋白质。蛋白质工程技术还不成熟，目前成功的例子不多。8.下列关于“大改”“中改”“小改”的说法中，不正确的是()a“大改”是指根据氨基酸的性质和特点，设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质b“中改”是指在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定的结构域c“小改”是指通过基因工程中的定点诱变技术，有目的地改造蛋白质分子中某活性部位的一个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能d“大改”是指根据氨基酸的性质和特点，人工合成出自然界中已存在的蛋白质解析：选d。根据蛋白质被改造部位的多少，可以将这种改造分为“大改”、“中改”和“小改”。所谓的“大改”是指根据氨基酸的性质和特点，设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质，使之具有特定的氨基酸序列、空间结构和预期功能。9.关于蛋白质工程的说法，错误的是()a蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要b蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构c蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子d蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程解析：选b。蛋白质工程被称为第二代基因工程，是对基因结构进行相应的改造，从而产生新的蛋白质，并非是对蛋白质直接改造，直接改造后不能够遗传，也不能大量生产。10.(2012衡水高二期末)蛋白质工程是利用基因工程的方法对蛋白质进行改造，下列各项措施中，不正确的是()a根据氨基酸的性质和特点，设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质b在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定的结构区域c通过基因工程中定点诱变技术，有目的地改造蛋白质分子中某些活性部位的一个或几个氨基酸，以改善蛋白质的性质和功能d利用化学合成的方法对蛋白质分子的某一氨基酸进行修饰，以改善蛋白质性质和功能解析：选d。对蛋白质分子的某一氨基酸进行修饰首先要对其基因进行改造。11.蛋白质工程的基本途径是() a中心法则的简单的逆转b确定目的基因的碱基序列，并通过人工合成的方法合成或从基因库中获取，再通过改造目的基因，实现合成新的符合人类需求的蛋白质c只是依据中心法则逆推，其过程不需要中心法则d只是对蛋白质分子结构进行分子设计和改造解析：选b。蛋白质工程一般先创造出适合人类需求的新基因，然后使其表达出具有特定结构和功能的蛋白质。12.下列属于蛋白质工程中的蛋白质分子设计的是(多选)()a对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换b对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装c从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质d设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列解析：选acd。蛋白质分子设计包括功能、氨基酸序列、核苷酸序列等，对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装是通过对基因的改造实现的。13.(2012徐州高二检测)枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但其极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。(1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是_。(2)改造后的枯草杆菌中控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有_个碱基对发生变化。(3)利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的_性，埃斯特尔所做的工作，是对已知蛋白质进行_。解析：改变蛋白酶的特点，是根据蛋白质工程原理和对构成蛋白质的氨基酸的序列要求，改变基因的脱氧核苷酸序列。由于脱氧核苷酸序列的改变发生在基因内部，所以属基因突变，至少有一个碱基对发生改变。答案：(1)蛋白质工程(2)1(3)稳定少数氨基酸的替换14.下图是某种类似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_所示过程。(2)实现过程所依据的原理是_，属于哪种获取目的基因的方法：_。(3)经过过程得到目的基因，所采取的手段与基因突变相比最大的特点是_。(4) 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：(1)蛋白质空间结构较复杂，难测定，是蛋白质工程中难度最大的工作。(2)由氨基酸序列推出基因中碱基排列顺序后，再用dna合成仪合成目的基因。(3)过程是对已有的基因进行相应的改造，是定向的。(4)限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列，具有专一性，过程是目的基因表达载体的构建，它可以使目的基因在受体细胞中表达。答案：(1)(2)氨基酸与密码子的对应关系人工合成(3)基因突变是不定向的，而过程是定向改变基因(4)限制性核酸内切酶使目的基因能够在受体细胞中得到表达15.(原创)1953年，英国科学家破译了牛胰岛素的全部结构信息。牛胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，a链含有21个氨基酸，b链含有30个氨基酸，如图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答：(1)组成蛋白质的氨基酸结构上具有的特点是_。(2)1965年中国科学家利用化学方法合成了_。(3)将胰岛素的b链中b28脯氨酸b29赖氨酸采用_技术替换为b28_b29_，可获得_，避免胰岛素分子形成聚合体。(4)蛋白质工程通过对_的改造，实现对蛋白质的定向改造，甚至创造出_。解析：(1)通过组成蛋白质的氨基酸结构简式的理解，找出组成蛋白质的氨基酸的结构特点。(2)我国科学家在蛋