2018_2019學年高中生物第4章基因工程4.4蛋白質工程的崛起練習（含解析）北師大版.docx

蛋白質工程的崛起基礎鞏固1科學家將干擾素基因進行定點突變導入大腸桿菌表達,使干擾素第17位的半胱氨酸改變成絲氨酸,結果大大提高干擾素的抗病性活性,并且提高了儲存穩(wěn)定性,該生物技術為()A.基因工程B.蛋白質工程C.基因突變D.細胞工程答案:B2蛋白質工程中目前已成功的是()A.對胰島素進行改造,生產速效型藥品B.蛋白質工程應用于微電子方面C.體外耐保存的干擾素D.用蛋白質工程生產高產賴氨酸玉米答案:A3下列關于蛋白質工程的說法,正確的是()A.蛋白質工程是在分子水平上對蛋白質分子直接進行操作B.蛋白質工程能生產出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子C.對蛋白質的改造是通過直接改造相應的mRNA來實現的D.蛋白質工程的流程和天然蛋白質合成的過程是相同的解析:蛋白質工程通過對基因改造實現對蛋白質的改造;蛋白質工程可生產自然界中沒有的蛋白質。 答案:B4科學家為提高玉米中賴氨酸含量,計劃將天冬氨酸激酶的第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位的氨基酸由天冬氨酸變成異亮氨酸,就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸含量分別提高5倍和2倍,下列對蛋白質的改造,操作正確的是()A.直接通過分子水平改造蛋白質B.直接改造相應的mRNAC.對相應的基因進行操作D.重新合成新的基因解析:對蛋白質進行改造,最終通過改造基因來完成。答案:C5下列各項不是蛋白質工程的研究內容的是()A.分析蛋白質分子的精細結構B.對蛋白質進行有目的的改造C.分析氨基酸的化學組成D.按照人的意愿將天然蛋白質改造成新的蛋白質解析:蛋白質工程就是根據蛋白質的精細結構和生物活性之間的關系,按照人的意愿改造蛋白質分子,形成自然界不存在的蛋白質分子。為了改造某蛋白質分子,必須對其精細結構進行分析,但不包括對組成蛋白質的氨基酸的化學成分進行分析;蛋白質工程改造的對象是編碼蛋白質的DNA序列。答案:C6豬的胰島素用于降低人體血糖濃度效果不明顯,原因是豬胰島素分子中有一個氨基酸與人的不同。為了使豬胰島素用于臨床治療人類糖尿病,下列有關蛋白質工程中的蛋白質分子設計的最佳方案是()A.對豬胰島素進行一個不同氨基酸的替換B.將豬胰島素和人胰島素進行拼接組成新的胰島素C.將豬和人的胰島素混合在一起治療糖尿病D.根據人的胰島素設計制造一種全新的胰島素解析:由于豬胰島素分子中只有一個氨基酸與人胰島素不同,所以蛋白質工程中蛋白質的分子設計,只需替換這一個不同的氨基酸即可。雖然根據人胰島素分子的結構設計一種全新的胰島素也可以用于臨床治療,但分子設計和胰島素的生產方面都存在很多困難,所以不是最佳方案。答案:A7蛋白質工程中直接需要進行操作的對象是()A.氨基酸結構B.蛋白質空間結構C.肽鏈結構D.基因結構解析:蛋白質工程是指以蛋白質分子結構規(guī)律及其與生物功能的關系為基礎,通過基因修飾或基因合成,對現有蛋白質進行改造,或制造一種新的蛋白質,以滿足人類的生產或生活需要。因此,蛋白質工程直接需要進行操作的對象是基因結構。答案:D8蛋白質工程在實施中最大的難題是()A.生產的蛋白質無法應用B.發(fā)展前景太窄C.對于大多數蛋白質的高級結構不清楚D.無法人工合成目的基因解析:多數蛋白質除具有一級結構即氨基酸順序外,還具有復雜的高級結構,即空間結構,而很多蛋白質的空間結構是人們目前還不清楚的?？臻g結構不清楚也就無法進行蛋白質合成。答案:C能力提升9(2013廣東理綜,3)從某海洋動物中獲得一基因,其表達產物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1。目前在P1的基礎上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物,首先要做的是()A.合成編碼目的肽的DNA片段B.構建含目的肽DNA片段的表達載體C.依據P1氨基酸序列設計多條模擬肽D.篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽解析:從題干信息可以得出合成出抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物是在P1的基礎上設計出自然界中原本不存在的多肽,屬于蛋白質工程,應用蛋白質工程,首先要依據P1的氨基酸序列設計多條模擬肽。答案:C10下列關于蛋白質工程的敘述,錯誤的是()A.蛋白質工程的實質是通過改造基因來改造蛋白質B.蛋白質工程在設計蛋白質結構時的依據是現有基因的脫氧核苷酸序列C.蛋白質工程的基礎是基因工程D.蛋白質工程遵循的原理包括中心法則解析:蛋白質工程是根據人們對蛋白質功能的特定需求,對蛋白質的結構進行分子設計,然后根據設計的蛋白質結構,最終得到特定的脫氧核苷酸序列,因此B項錯誤。答案:B11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,要經過較長的時間才能進入血液,而進入血液的胰島素又容易分解,因此,治療效果受到影響。下圖是用蛋白質工程設計速效胰島素的生產過程,請根據圖回答有關問題。(1)構建新的蛋白質模型是蛋白質工程的關鍵,圖中構建新的胰島素模型的主要依據是。(2)通過DNA合成形成的新基因應與結合后轉移到等受體細胞中才能得到準確表達。(3)若要利用大腸桿菌生產速效胰島素,需用到的生物工程有、和發(fā)酵工程。(4)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?。 解析:(1)蛋白質工程的目標是根據人們對蛋白質功能的特定需求,對蛋白質結構進行分子設計,因此,圖中構建新的胰島素模型的依據是胰島素的預期功能。(2)合成的目的基因應與運載體構建基因表達載體后導入受體細胞中才能得以表達。(3)利用蛋白質工程生產自然界原本不存在的蛋白質,需對原有的胰島素進行改造,根據新的胰島素中氨基酸的序列推測出其基因中的脫氧核苷酸序列,人工合成新的胰島素基因,形成目的基因,改造好的目的基因需通過基因工程來生產基因產物,并且在生產過程中要借助工程菌,所以還需要進行發(fā)酵,因此該過程涉及蛋白質工程、基因工程和發(fā)酵工程。 (4)由新的蛋白質模型到構建新的基因,其基本設計思路是根據新的蛋白質中氨基酸的序列,推測出基因中的脫氧核苷酸序列,然后用DNA擴增儀直接合成出新的基因。答案:(1)蛋白質的預期功能(2)運載體大腸桿菌(3)蛋白質工程基因工程(4)根據新的胰島素中氨基酸的序列,推測出其基因中的脫氧核苷酸序列,然后利用DNA擴增儀來合成新的胰島素基因綜合應用12(1)飼料加工過程溫度較高,要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性。利用蛋白質工程技術對其進行改造時,首先必須了解植酸酶的 ,然后改變植酸酶的,從而得到新的植酸酶。(2)培育轉植酸酶基因的大豆,可提高其作為飼料原料時磷的利用率。將植酸酶基因導入大豆細胞常用的方法是。請簡述獲得轉基因植株的完整過程:。(3)為了提高豬對飼料中磷的利用率,科學家將帶有植酸酶基因的重組質粒通過轉入豬的受精卵中。該受精卵培養(yǎng)至一定時期可通過方法,從而一次得到多個轉基因豬個體。解析:(1)蛋白質工程首先要根據已有蛋白質,從預期的蛋白質功能出發(fā),設計預期的蛋白質結構,推測應有的氨基酸序列,找到相應的脫氧核苷酸序列,合成目的基因,再通過基因工程產生轉基因生物。(2)將目的基因導入植物細胞的方法有:農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法,其中有80%的轉基因植物都是通過農桿菌轉化法產生的。(3)動物細胞核的全能性受細胞質的抑制,故目的基因需注入受精卵中,再將注射了目的基因的受精卵移植到雌性動物的輸卵管或子宮內,使其發(fā)育成具有新性狀的動物。答案:(1)分子結構及預期功能基因(2)農桿菌轉化法首先將目的基因與質粒組合,構建基因表達載體,將含目的基因的表達載體導入植物細胞,通過植物組織培養(yǎng)獲得表現新性狀的植物(3)顯微注射法胚胎分割13(2013課標全國理綜,40)閱讀如下資料:資料甲:科學家將牛生長激素基因導入小鼠受精卵中,得到了體型巨大的“超級小鼠”;科學家采用農桿菌轉化法培育出轉基因煙草。資料乙:T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性?？茖W家對編碼T4溶菌酶的基因進行了改造,使其表達的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵,提高了T4溶菌酶的耐熱性。資料丙:兔甲和兔乙是同一物種的兩個雌性個體,科學家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙體內,成功產出兔甲的后代,證實了同一物種的胚胎可在不同個體的體內發(fā)育?；卮鹣铝袉栴}:(1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達載體導入小鼠的受精卵中常用法。構建基因表達載體常用的工具酶是和。在培育有些轉基因植物時,常用農桿菌轉化法,農桿菌的作用是。(2)資料乙中的技術屬于工程的范疇,該工程是指以分子生物學相關理論為基礎,通過基因修飾或基因合成,對進行改造,或制造一種的技術。在該實例中,引起T4溶菌酶空間結構改變的原因是組成該酶肽鏈的序列發(fā)生了改變。(3)資料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到種的、生理狀態(tài)相同的另一個雌性動物體內,使之繼續(xù)發(fā)育成新個體的技術。在資料丙的實例中,兔甲稱為體,兔乙稱為體。解析:(1)基因工程中,將目的基因導入動物細胞常用顯微注射法。構建基因表達載體常用的工具酶是限制性內切酶(限制酶)和DNA連接酶。當植物體受到損傷時,傷口處的細胞會分泌大量的酚類化合物,吸引農桿菌移向這些細胞,農桿菌中的Ti質粒上的TDNA可轉移至受體細胞,并整合到受體細胞的染色體DNA上,因此用農桿菌轉化法將目的基因導入植物細胞時,農桿菌的作用是將目的基因導入受體