北师大版生物选修三 4.4蛋白质工程的崛起 作业.docx

第4节蛋白质工程的崛起课时过关1蛋白质工程制造的蛋白质是()a天然蛋白质b稀有蛋白质c自然界中不存在的蛋白质d尚没有制造出来答案c解析蛋白质工程是对基因进行改造进而产生符合人们需要的蛋白质，因此不再是天然的蛋白质。2添加在洗衣粉中的某种酶在低温下活性较低，影响了洗衣粉的洗涤效果。若让你用生物工程的方法改变此酶的特性，首先考虑的是()a基因工程 b蛋白质工程c诱变 d细胞工程答案b解析可通过蛋白质工程实现对蛋白质改造的目的。3科学家将干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素分子上的半胱氨酸变成丝氨酸，结果大大提高了干扰素的抗病毒活性，并且提高了贮存稳定性。该生物技术为()a蛋白质工程 b基因工程c基因突变 d细胞工程答案a解析题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的干扰素也不是天然干扰素，而是经过改造的，是具有人类所需优点的蛋白质，因而整个过程利用的生物技术为蛋白质工程。4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)的操作d基因工程完全不同于蛋白质工程答案b解析蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，是从分子水平对蛋白质进行改造设计，直接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，基因工程只能生产自然界中已存在的蛋白质。5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)通过人工合成dna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_。答案(1)蛋白质的预期功能(2)运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糖核苷酸序列，然后利用dna合成仪来合成出新的胰岛素基因能力提升一、基础巩固1.科学家将-干扰素基因进行定点突变后导入大肠杆菌中表达,使干扰素第17位的半胱氨酸变为丝氨酸,结果大大提高-干扰素的抗病性活性,并且提高了其储存稳定性,该生物技术为()a.基因工程b.蛋白质工程c.基因突变d.细胞工程答案:b2.蛋白质工程中目前已取得成功的是()a.对胰岛素进行改造,生产速效型药品b.蛋白质工程应用于微电子方面c.体外耐保存的干扰素d.用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米答案:a3.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表达载体b.蛋白质工程需要限制性内切酶和dna连接酶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:蛋白质工程是以基因工程为基础的,即通过对基因改造实现对蛋白质的改造,故需要构建基因表达载体,也需要限制性内切酶和dna连接酶。蛋白质工程要对基因改造后再合成蛋白质,天然蛋白质是直接转录、翻译合成的。 答案:b4.科学家为提高玉米中赖氨酸含量,计划将天冬氨酸激酶的第352位的氨基酸由苏氨酸变成异亮氨酸或将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸,这样就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高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来源: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:对蛋白质进行的改造是通过改造基因来完成的。答案:c5.下列各项不是蛋白质工程的研究内容的是()a.分析蛋白质分子的精细结构b.对蛋白质进行有目的的改造c.分析氨基酸的化学组成d.按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质解析:蛋白质工程需要分析预期蛋白质功能、结构,合成新基因或修饰现有基因,但不需要分析氨基酸的化学组成,因为组成蛋白质的氨基酸的基本组成元素都是c、h、o、n四种元素,元素组成不会影响设计新的蛋白质。答案:c6.下列对物质的改造不属于蛋白质工程范畴的是()a.胰岛素改造b.抗体改造c.酶的改造d.性激素改造解析:性激素的化学本质是固醇,不是蛋白质。答案:d二、能力提升7.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人类糖尿病,下列有关蛋白质工程中的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来源: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:由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素不同,所以蛋白质工程中进行蛋白质的分子设计时,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:a8.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:多数蛋白质除具有一级结构即氨基酸排列顺序外,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进行蛋白质合成。答案:c9.下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是()a.蛋白质工程的实质是通过改造基因来改造蛋白质b.蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列c.蛋白质工程的基础是基因工程d.蛋白质工程遵循的原理包括中心法则解析:蛋白质工程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,然后根据设计的蛋白质结构,得到特定的脱氧核苷酸序列,因此b项错误。答案:b三、综合应用10.(2015全国高考理综)已知生物体内有一种蛋白质(p),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将p分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(p1)不但保留p的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列问题。(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的进行改造。(2)以p基因序列为基础,获得p1基因的途径有修饰基因或合成基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的,中心法则的全部内容包括的复制;以及遗传信息在不同分子之间的流动,即:。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过和,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物进行鉴定。解析:(1)由题干信息可知,改造蛋白质的功能可通过改变蛋白质的结构实现。(2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知,获得p1基因的途径有修饰现有(p)基因或合成新(p1)基因。中心法则的全部内容包括dna的复制、rna的复制、转录、逆转录和翻译。(3)蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应