14 蛋白质工程的崛起人教版高中生物选修三练习Word下载.docx

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D.在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作改变分子的结构

5.下列关于蛋白质工程的说法，正确的是（ 

A.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作

B.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

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

6.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主要原因是（ 

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

7.某生物制品公司用如图方法生产干扰素。

下列说法正确的是

A.能产生干扰素的酵母菌是基因工程创造的新物种

B.干扰素是由淋巴细胞产生的，所以只有淋巴细胞中才有干扰素基因

C.该过程所运用的生物学原理是基因重组

D.若要获得更耐储存的干扰素则利用蛋白质工程来直接改造蛋白质

8.干扰素是动物体内合成的一种蛋白质,可以用于治疗病毒感染和癌症,但体外保存相当困难,如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可以在-70℃条件下保存半年,这属于蛋白质工程的范畴。

下列相关说法错误的是（）

A.蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质

B.蛋白质工程生产干扰素的过程不遵循中心法则

C.对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现

D.蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因

9.下列关于蛋白质工程及其应用的说法，正确的是（）

A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要

B.蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能

C.当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟

D.蛋白质工程技术中的操作对象是蛋白质或控制蛋白质合成的基因

10.蛋白质工程的基本流程正确的是

①蛋白质结构设计 

②DNA合成 

③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A.①→②→③→④B.④→②→①→③

C.③→①→④→②D.③→④→①→②

11.关于蛋白质工程和基因工程的说法，正确的是

A.都是分子水平上的操作

B.基因工程就是改造基因的分子结构

C.蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构

D.基因工程能产生自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质

12.下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是

A.通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性

B.蛋白质工程可以改造酶的结构从而提高酶的热稳定性

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.蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程

13.下列有关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.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然蛋白质

C.蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶

D.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的

14.下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是（）

A.基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质

B.当得到可以在－70℃条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成

C.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成

D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都与遗传物质的改变有关

15.对自然界中不存在蛋白质进行合成，首先应设计

A.基因结构B.mRNA结构C.氨基酸序列D.蛋白质结构

16.下列工程技术和获得产物对应关系不正确的是（）

A.蛋白质工程--------保存期长的干扰素

B.植物组织培养------紫杉醇

C.体细胞核移植------转生长激素基因鲤鱼

D.动物细胞融合------杂交瘤细胞

17.下列关于蛋白质工程的设计思路不正确的是（）

A.从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构

B.从蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序

C.从氨基酸的排列顺序推测脱氧核苷酸的排列顺序

D.蛋白质工程完全不遵循中心法则

18.蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时期。

那么，蛋白质工程的实质是改造（）

A.蛋白质B.氨基酸C.mRNAD.基因

19.图示蛋白质工程流程，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

20.下图是蛋白质工程的示意图，有关叙述错误的是

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.目前蛋白质工程最大的困难是E过程，即设计预期的蛋白质结构

C.G过程的完成依赖于基因修饰或基因合成

D.蛋白质工程流程的顺序是A,B,C,D,E,F,G

二、填空题（本大题共4小题，共31.0分）

21.（11分）抗体的结构可分为可变区和恒定区，其中可变区决定抗体的特异性，是抗体识别及结合抗原的部位。

而研究发现，90%的人抗鼠抗体反应（HAMA反应）是针对抗体恒定区的。

（HAMA反应是指鼠源性单克隆抗体对人体具有异种蛋白的抗原性，可引起人抗鼠抗体的产生。

）科学家欲利用基因工程、蛋白质工程、细胞工程、胚胎工程等技术生产不会发生HAMA反应的人鼠嵌合抗体。

回答下列问题：

（1）以抗体的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因合成，对抗体进行改造，生产人鼠嵌合抗体，这属于_________工程。

（2）制备人鼠嵌合抗体基因时，应先将人抗体的________区基因与鼠抗体的________区基因进行拼接；

然后再将拼接好的人鼠嵌合抗体基因与运载体结合，构建表达载体。

将表达载体导入受体细胞，受体细胞通常是___________________。

（3）将上述受体细胞在体外培养，培养液的成分除一些无机盐和有机盐外，还需添加__________________（回答三个，3分）等营养成分，以及血清等物质。

通过此培养获得的培养物，需移植到______________的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体。

（4）在制备人鼠嵌合单克隆抗体时，需对（3）所获得的新个体注射____________，然后从其体内分离相应的B淋巴细胞，再将该细胞与骨髓瘤细胞融合获得杂种细胞。

这种杂种细胞的特点是_________（2分）。

22.（8分）利用基因重组技术和蛋白质工程技术，对编码抗体的基因按不同需要，进行加工改造和重新装配，得到新的抗体基因，经转化适当的受体细胞所获得的抗体分子，称为基因工程抗体。

（1）蛋白质工程是通过________，对现有蛋白质进行改造，或制造新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。

蛋白质工程的基本途径是：

________。

（2分）

（2）新的抗体基因常利用PCR技术在体外将其大量扩增，扩增最关键的步骤是设计________。

在PCR技术扩增目的基因的过程中，用到的一种特殊酶是________。

（3）若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是________，理由是________（答1点）．在将基因表达载体导入原核生物细胞时，首先用Ca2＋处理，其目的是_______________。

23.（5分）下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下面的问题。

（1）代表蛋白质工程操作思路的过程是________。

（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_____________；

④_____________。

（3）蛋白质工程的目的是___________________，通过_______________________实现。

24.（7分）生产具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节作用的高活性多功能的干扰素，是生物工程研究开发最为活跃的领域之一。

近年来，蛋白质工程与基因工程的结合使得干扰素生物工程的研究取得了更大的进展。

回答下列有关生物工程生产干扰素的问题。

（1）根据人们对干扰素结构和功能上的需求，将干扰素的第17位半胱氨酸替换成丝氨酸，这种生物工程属于________。

（2）可通过点突变技术使干扰素基因中的碱基对发生改变，将改造后的基因与载体构建成________后导入大肠杆菌进行干扰素生产。

干扰素是一种糖蛋白，在大肠杆菌内不能加糖基团，这是因为________。

用家蚕来生产干扰素更为理想，生产过程中，用到了家蚕核型多角体病毒（NPV），NPV的作用是充当基因工程的________。

（3）人们设想，如果能将干扰素基因导入哺乳动物的受精卵，再将受精卵进行________至桑椹胚或囊胚阶段，然后进行________，产下的转基因动物发育到一定阶段，在一定条件下分泌乳汁，就可从乳汁中获得干扰素，人们把这种转基因动物称为________。

若该设想变为现实，则干扰素的活性及产量均会大幅提高。

三、识图作答题（本大题共1小题，共6.0分）

25.（6分）蛋白质工程被称为第二代基因工程，目前已成为研究蛋白质结构和功能的重要手段。

如图为蛋白工程的流程图（自右向左），请据图回答以下问题

（1）与基因工程相比较，蛋白质工程产物具备的特点是：

____________________。

（2）图中的步骤①和②分别为___________、分子设计。

（3）由图可知，要改造蛋白质结构，最终是通过改造基因来实现的。

请说明原因：

______________（2分）

（4）从以上流程图可以看出，蛋白质工程是以__________为基础并延伸出来的包含多学科的综合科技工程领域，

四、实验题（本大题共2小题，共13.0分）

26.（7分）日本下村修、美国沙尔菲和美籍华人钱永健因在研究绿色荧光蛋白（GFP）等方面的突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。

下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：

（1）绿色荧光蛋白基因在该实验中是作为________基因。

图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制酶切取目的基因和质粒。

限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性末端：

______________。

（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是_________________________。

（3）如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是______________________________________________________。

（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是（用数字表示）________________。

①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸

②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列

③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）

④表达出蓝色荧光蛋白

27.（6分）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。

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）干扰素基因是否翻译出蛋白质，可用________（物质）进行检测。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】【解答】

A.核酸片段a是RNA，通过反转录合成目的基因，A错误；

B.目的基因导入受精卵常用显微注射技术，DNA浓度保持在1～3ug/ml，B正确；

C.⑦过程是早期胚胎培养，需要激素、维生素、氨基酸和核苷酸等，C正确；

D.⑧是胚胎移植，移植前可进行胚胎分割得到同卵双胎，D正确；

【分析】

​​​​​​​本题考查基因工程与胚胎工程的知识。

意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。

能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。

2.【答案】B

【解析】【分析】

本题考查基因工程和蛋白质工程相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。

【解答】

A.基因工程和蛋白质工程都是对基因进行分子水平操作，A错误；

B.基因工程：

在原则上只能生产自然界已经存在的蛋白质，蛋白质工程：

生产合成自然界中不存在的蛋白质，B正确；

C.基因工程是对目的基因进行物种间的转移；

蛋白质工程是通过基因的修饰或者基因合成，对现有的蛋白质进行改造，都是分子水分的操作，C错误;

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，在很多领域密切联系，D错误。

故选B。

3.【答案】C

本题考查蛋白质工程的相关知识，要求考生识记蛋白质工程的概念、基本途径、意义等，能结合所学的知识准确判断各选项。

A.蛋白质工程是通过对基因的修饰和合成来实现对蛋白质的改造，故蛋白质工程的直接操作对象是基因，A错误；

B.蛋白质工程可生产自然界不存在的蛋白质，B错误；

C.蛋白质工程最终是通过基因修饰或基因合成来实现对蛋白质的改造，C正确；

D.蛋白质工程应先预期蛋白质功能再设计其结构，D错误。

​故选C。

4.【答案】A

本题考查蛋白质工程的崛起，意在考查对知识的理解和记忆能力。

A.蛋白质工程能通过基因修饰和基因合成，对现有蛋白质进行改造或生产一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求，即蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更符合人类需求，A正确；

B.与基因工程密不可分，获取目的基因可采用人工化学合成法，B错误；

C.操作程序的基本思路与基因工程相反，C错误；

D.在分子水平上对基因进行修饰和基因合成，D错误。

​​​​​​​故选A。

5.【答案】B

本题主要考查蛋白质工程的基本过程，属于识记内容。

熟记蛋白质工程基本流程是解题的关键。

A.蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作，进而改变蛋白质的分子结构，A错误；

B.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，B正确；

C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的基因来实现的，C错误；

D.蛋白质工程的流程：

预期蛋白质功能→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→表达出蛋白质，这和天然蛋白质合成的过程是不相同的，D错误。

6.【答案】B

本题考查蛋白质工程，要求考生能识记并理解蛋白质工程的设计思路，理解通过基因修饰或基因合成来完成对蛋白质的改造。

蛋白质工程中，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，若直接对蛋白质进行改造，工作量过大，改造的蛋白质数量有限，难以保证生产的需要；

而通过基因修饰或基因合成来完成对蛋白质的改造，则易于操作且改造后能够遗传，生产的蛋白质量能保证生产的需要，所以B正确，ACD错误。

7.【答案】C

本题考查基因工程的原理及技术和基因工程的应用，考查学生的识图分析能力，难度适中，解题的关键是明确基因工程的过程。

A.能产生干扰素的酵母菌是基因工程创造的新品种而不是新物种，A错误；

B.所有细胞都有干扰素基因，只有淋巴细胞中干扰素基因才表达，这是基因分化的结果，B错误；

C.基因工程的原理就是基因重组，C正确；

D.若要获得更耐储存的干扰素则利用蛋白质工程来直接改造干扰素基因，D错误。

​​​​​​​故选C。

8.【答案】B

本题考查蛋白质工程知识，意在考查学生对相关知识的识记。

A.蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质，A正确；

B.蛋白质工程生产干扰素的过程遵循中心法则，B错误；

C.对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现，C正确；

D.蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因，D正确。

​​​​​​​故选B。

9.【答案】A

本题考查蛋白质工程的相关知识，要求考生识记蛋白质工程的概念、基本途径及应用，了解蛋白质工程存在的问题，能结合所学的知识准确判断各选项。

1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。

（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质） 

2、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，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；

以下按照基因工程的一般步骤进行。

​​​​​​​【解答】

​​​​​​​A.蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要，A正确；

B.蛋白质工程的实质是通过改变基因来改变蛋白质的结构和功能，B错误；

C.当前限制蛋白质工程发展的关键因素是人们对蛋白质的空间结构了解较少，C错误；

D.蛋白质工程技术中的操作对象是基因，D错误。

故选A。

10.【答案】C

【解析】【分析】

本题考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

熟练掌握蛋白质工程的基本过程是解答本题的关键。

蛋白质工程的基本流程是：

预期蛋白质的功能→设计预期蛋白质的三维结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。

它是通过中心法则的逆推以确定目的基因的碱基序列。

综上所述，ABD错误，C正确。

故选C。

11.【答案】A

本题考查基因工程和蛋白质工程的相关知识，要求考生识记基因工程和蛋白质工程的概念，能对两者进行比较，再结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。

1.基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；

2.蛋白质工程指以蛋白质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，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。

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。

A.基因工程和蛋白质工程操作的对象都是基因，都属于分子水平上的操作，A正确；

B.基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状，而不是改造基因的分子结构，B错误；

C.蛋白质工程是通过改造基因来实现对蛋白质的改造，C错误；

D.基因工程不能产生自然界根本不存在的基因，D错误。

12.【答案】C

【解析】略

13.【答案】C

14.【答案】B

15.【答案】D

本题考查蛋白质工程的相关知识，要求考生识记蛋白质工程的概念，明确蛋白质工程能合成自然界不存在的蛋白质应从设计蛋白质结构入手，再选出正确的答案即可。

【解答】

合成自然界不存在的蛋白质属于蛋白质工程，应根据蛋白质功能，从设计蛋白质结构入手，然后通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质。

综上所述，ABC错误，D正确。

故选D。

16.【答案】C

【解析】【分析】 

本题考查现代生物科技的应用，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。

​

A.可以通过蛋白质工程将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，从而延长其保存时间，A正确；

B.植物组织培养技术可以应用于细胞产物的工厂化生产，包括三七、紫草、银杏、紫杉醇等，B正确；

C.转生长激素基因鲤鱼是通过基因工程将外源生长激素基因导入鲤鱼获得的，C错误；

D.杂交瘤细胞是通过骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合获得的，D正确。

17.【答案】D

本题考查了蛋白质工程的知识，准确识记相关知识点是解题的关键。

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，由适合需求的新基因表达出具有特定结构和功能的蛋白质的过程遵循中心法则，也在蛋白质工程的流程之内。

综上所述，D符合题意，ABC不符合题意。

​故选D。

18.【答案】D

​本题考查蛋白质工程的实质，意在考查考生理解所学知识要点的能力。

蛋白质工程是指以蛋白质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，