1、即時訓陶體驗成功.隨堂檢測知識點一蛋白質工程概述1 .下列物質不屬于“小改”的產物的是（）A.速效胰島素B.鼠一人嵌合抗體C.改造后的 t-PAD.熱穩定性更高的丙糖磷酸異構酶解析：選 Bo 速效胰島素是改造了兩個氨基酸，改造后的 t-PA 改造了一個氨基酸，熱穩定性更高的丙糖磷酸異構酶也是改造了兩個氨基酸，它們都屬于“小改”，而鼠一人嵌合抗體改造了一個特定的結構域，屬于“中改”。2 .蛋白質工程是新崛起的一項生物工程。如圖為蛋白質工程流程，圖中 A、B 在遺傳學上依次表示（）量百而_一A.轉錄和翻譯 B,翻譯和轉錄C.復制和轉錄 D.傳遞和表達解析：選 A。根據圖示很明顯看出 A 是由基因到

2、信使 RNA,故 A 表示的是轉錄，B 是由信使 RNA 到氨基酸序列多肽鏈，故很明顯這個過程指的是翻譯。3 .蛋白質工程與基因工程相比，其突出的特點是（）A.基因工程原則上能生產任何蛋白質B.蛋白質工程能對現有的蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質C.蛋白質工程可以不通過轉錄和翻譯來實現D.蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第三代基因工程解析：選 B。基因工程在原則上只能生產自然界已經存在的蛋白質，A 項錯誤；蛋白質工程是指以蛋白質分子結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，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，以滿足人類的生產和生活需求，B 項正確；蛋白

3、質工程中也存在轉錄和翻譯，C 項錯誤；蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程，D 項錯誤。知識點二蛋白質工程的應用4 .當前醫學上，蛋白質工程藥物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白質類替代治療劑，則基因工程藥物與蛋白質工程藥物的區別是（）A,都與天然產物完全相同B.都與天然產物不相同C.基因工程藥物與天然產物完全相同，蛋白質工程藥物與天然產物不相同D.基因工程藥物與天然產物不相同，蛋白質工程藥物與天然產物完全相同解析：選 Co 基因工程導入目的基因到受體細胞，表現出目的性狀，為自然界原來存在的性狀；而蛋白質工程通過基因修飾或基因合成，可以創造出自然界不存在的性狀。5.從某海洋動

4、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.篩選出具有優良活性的模擬肽作為目的肽解析：選 Co 緊扣蛋白質工程的流程（基本途徑）進行分析。由題可知，多肽 P1 為抗菌性和溶血性均較強的多肽，要設計出抗菌性強但溶血性弱的多肽，即在 P1 的基礎上設計出自然界原本不存在的蛋白質，用蛋白質工程技術可以實現。蛋白質工程的基本途徑是：從預期的蛋白質功能出發一設計預期的蛋白質結構一推測應有的氨基酸

5、序列一找到相對應的脫氧核甘酸序列。故要想在 P1 的基礎上研發抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是依據 P1 的氨基酸序列設計出多條模擬肽，然后進行改造，從而確定抗菌性強但溶血性弱的多肽的氨基酸序列。6.已知生物體內有一種蛋白質（P）,該蛋白質是一種轉運蛋白，由 305 個氨基酸組成。如果將 P 分子中 158 位的絲氨酸變成亮氨酸，240 位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質（P1）不但彳留 P 的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列問題：（1）從上述資料可知，若要改變蛋白質的功能，可以考慮對蛋白質的進行改造。（2）以 P 基因序列為基礎，獲得 P1基因的途徑有修飾基因或合成基因

6、。所獲得的基因表達時是遵循中心法則的，中心法則的全部內容包括的復制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動，即：（3）蛋白質工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預期蛋白質功能出發，通過和,進而確定相對應的脫氧核甘酸序列，據此獲得基因，再經表達、純化獲得蛋白質，之后還需要對蛋白質的生物進行鑒定。解析：（1）從題中所述資料可知，將 P 分子中 158 位的絲氨酸變成亮氨酸，240 位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸后，該蛋白質的功能發生了改變，此過程是通過對構成蛋白質的氨基酸的排列順序進行改造，進而改變了蛋白質的結構，從而改變了蛋白質的功能。（2）在蛋白質工程中，目的基因可以以 P 基因序列為基礎，對生物體

7、內原有 P 基因進行修飾，也可以通過人工合成法合成新的 P1基因。中心法則的內容如圖所示：由圖可知，中心法則的全部內容包括：DNA 以自身為模板進行的復制，DNA 通過轉錄將遺傳信息傳遞給RNA,最后 RNA 通過翻譯將遺傳信息表達成蛋白質；在某些病毒中 RNA 可自我復制（如煙草花葉病毒等），在某些病毒中能以 RNA 為模板逆轉錄合成 DNA（如 HIV）,這是對中心法則的補充。（3）蛋白質工程的基本途徑是預期蛋白質功能一設計預期的蛋白質結構一推測應有的氨基酸序列一合成 DNA 一表達出蛋白質，經過該過程得到的蛋白質，需要對其生物功能進行鑒定，以保證其發揮正常作用。答案：（1）氨基酸序列（或

8、結構）（其他合理答案也可）（2）PP1DNA 和 RNA（或遺傳物質）DNAfRNA、RNAfDNA、RNA 一蛋白質（或轉錄、逆轉錄、翻譯）（3）設計蛋白質的結構推測氨基酸序列功能課時彳業一、選擇題7.下列有關蛋白質工程的敘述，不正確的是（）A.蛋白質工程可以合成人們所需的自然界不存在的蛋白質B.可以預測具有一定氨基酸序列的蛋白質的空間結構和生物功能C.根據特定的生物功能，設計蛋白質的氨基酸序列和空間結構D.根據人們的需要，直接對氨基酸的分子結構進行重新設計解析：選 D。蛋白質工程是通過對控制蛋白質合成的基因進行改造來實現對蛋白質的改造。8.對于蛋白質的改造類型有“大改”“中改”“小改”之分

9、，其劃分依據是（）A.蛋白質分子的復雜程度B.操作過程的復雜程度C.蛋白質被改造部位的多少D.蛋白質數目的多少解析：選 C。根據蛋白質被改造部位的多少，分為“大改”“中改”“小改”。“大改”是設計并制造出自然界中不存在的全新蛋白質；“中改”是在蛋白質分子中替代某一個多肽鏈片段或一個特定結構；“小改”是改造蛋白質分子中某活性部位的一個或幾個氨基酸殘基。9.蛋白質工程的實質是（）A.改造蛋白質 B.改造 mRNAC.改造基因 D.改變氨基酸解析：選 Co 蛋白質是基因控制合成的，改造蛋白質要從改造基因入手。10 人們發現蛛絲蛋白比蠶絲蛋白更細， 但強度卻更大，于是有人試圖通過破解蛛絲蛋白的結構從而

10、推出其基因結構，以指導對蠶絲蛋白基因的修改，從而讓蠶也吐出像蛛絲蛋白一樣堅韌的絲，此過程的名稱和依據的原理分別是（）A.基因突變：DNA 一 RNA 一蛋白質B.基因工程：RNA 一 RNA 一蛋白質C.基因工程：DNA 一 RNA 一蛋白質D.蛋白質工程：蛋白質一 RNA 一 DNA 一 RNA 一蛋白質解析：選 D。通過修改已知蠶絲蛋白的基因，從而創造出全新蛋白質的過程是蛋白質工程。其依據的原理是中心法則的逆推，即：蛋白質一 RNA-DNA-RNA 一蛋白質。11下列關于蛋白質工程的敘述中，不正確的是（）A.實施蛋白質工程的前提條件是了解蛋白質的結構和功能的關系B.基因工程是蛋白質工程的關

11、鍵技術C.“大改”是指對原蛋白質中的某一個多肽片段或一個特定的結構的替代D.在蛋白質分子中引入二硫鍵可以顯著提高蛋白質的熱穩定性解析：選 C。蛋白質工程中的“大改”是指設計并制造出自然界中不存在的全新蛋白質。12 繼基因工程之后蛋白質工程又迅速發展起來，下列關于蛋白質工程的說法，錯誤的是（）A.蛋白質工程中要進行基因修飾或基因合成B.蛋白質工程與基因工程密不可分，又稱為第二代基因工程C.蛋白質工程是對蛋白質分子定向改變其分子結構，產生自然界中不存在的新型蛋白質分子D.蛋白質工程是在分子水平上對蛋白質分子直接進行操作，定向改變其分子結構解析：選 D。蛋白質工程的目標是根據人們對蛋白質功能的特定需

12、求，對蛋白質的結構進行分子設計。由于基因決定蛋白質，因此，要對蛋白質的結構進行改造，最終還必須通過基因來完成，要進行基因修飾或基因合成，而不是對蛋白質分子直接進行操作，定向改變其分子結構；蛋白質工程能生產自然界中不存在的新型蛋白質分子，又稱為第二代基因工程。13某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結構和功能很相似，只是熱穩定性較差，進入人體后容易失效。現要將此酶開發成一種片劑，用于治療消化不良，最佳方案是（）A.對此酶中的少數氨基酸替換，以改善其熱穩定性14將此酶與人蛋白酶進行拼接，形成新的蛋白酶C.重新設計與創造一種全新的蛋白酶D.減少此酶在片劑中的含量解析：選 A。酶的熱穩定性與

13、蛋白質的分子結構有關，即與蛋白質分子結構中的少數幾個氨基酸有關，可通過替換酶的某種氨基酸來提高酶的熱穩定性。8.下列有關蛋白質工程的敘述，不正確的是（）A.收集大量的蛋白質分子結構的信息，以便分析結構與功能之間的關系B.蛋白質工程的原理是從預期的蛋白質功能出發最終找到脫氧核甘酸序列的過程C.T4溶菌酶中引入二硫鍵提高了它的熱穩定性是蛋白質工程應用的體現D.蛋白質工程只能改造現有的蛋白質而不能制造新的蛋白質解析：選 D。蛋白質工程以蛋白質的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，因此需要收集大量的蛋白質分子結構的信息，以便分析結構與功能之間的關系，A 正確；蛋白質工程的原理是從預期的蛋白質功能出發

14、一設計預期的蛋白質結構一推測應有氨基酸序列一找到對應的脫氧核甘酸序列（基因），B 正確；蛋白質工程可以通過改造酶的結構，有目的地提高酶的熱穩定性，如在 T4溶菌酶中引入二硫鍵提高了它的熱穩定性，C 正確；蛋白質工程可以定向改造蛋白質，也能創造出自然界中不存在的蛋白質，D 錯誤。9 .下列關于基因定點誘變技術的說法，正確的是（）A.對任何蛋白質的改造都可以用基因定點誘變技術B.對于已知空間結構的蛋白質的改造可以采用基因定點誘變技術C.基因定點誘變技術是蛋白質工程中必須用到的技術D.采用基因定點誘變技術通常可以改變蛋白質中多種氨基酸解析：選 B。基因定點誘變技術是“小改”時所用的一項技術，是有目的

15、地改造蛋白質分子中某活性部位的一個或幾個氨基酸殘基，是改變蛋白質結構的核心技術之一，主要應用于空間結構已知的蛋白質。對于空間結構未知的蛋白質用非定點誘變技術來進行蛋白質的改造。10 .下列關于蛋白質工程的進展和應用前景的敘述中，不正確的是（）A.通過對基因結構的定點突變實現玉米賴氨酸合成的關鍵酶結構的改變屬于蛋白質工程B.將人的胰島素基因導入大腸桿菌細胞內，使大腸桿菌生產人的胰島素的技術屬于蛋白質工程C.對蛋白質進行分子設計必須從蛋白質的功能特點入手D.通過對基因結構的改造生產出自然界中從未存在的蛋白質種類目前還很少解析：選Bo蛋白質工程實質是通過對基因結構的改造來實現對蛋白質的改造的技術，故

16、 A 正確；將人的胰島素基因導入大腸桿菌，生產的仍然是人的胰島素，并沒有產生自然界不存在的蛋白質，故 B 錯誤；蛋白質工程的途徑是從預期的蛋白質功能出發，設計預期的蛋白質結構，推測應有的氨基酸序列，找到相對應的核糖核甘酸序列，然后找到相對應的脫氧核糖核甘酸序列，故 C 正確；通過基因結構的改造生產出的自然界不存在的蛋白質產品較少，故 D 正確。11 .豬的胰島素用于降低人體血糖濃度效果不明顯，原因是豬的胰島素分子中有一個氨基酸與人的不同。為了使豬的胰島素用于臨床治療糖尿病，用蛋白質工程中的蛋白質分子設計的最佳方案是（）A.對豬的胰島素進行一個不同氨基酸的替換B.將豬的胰島素和人的胰島素進行拼接

17、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：選 Ao 因為豬的胰島素分子中只有一個氨基酸與人的胰島素不同，所以用蛋白質工程中的蛋白質分子設計，只需替換這一個不同的氨基酸即可。雖然根據人的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存在很多困難，所以不是最佳方案。12 .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，將二氫口比咤二竣酸合成酶中 104 位的氨基酸由天冬酰胺變成異亮氨酸，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

18、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：選 C。蛋白質工程的目的是對蛋白質進行改造，從而使蛋白質功能可以滿足人們需求。而蛋白質功能與其高級結構密切相關，蛋白質高級結構又非常復雜，所以直接對蛋白質改造非常困難，而蛋白質是由基因控制合成的，對基因進行操作卻容易得多。另外，改造后的基因可以遺傳，如對蛋白質直接改造，即使成功也不能遺傳。二、非選擇題13 .糖尿病是近年來高發的“富貴病”，常見類型有遺傳型糖尿病和 n 型糖尿病。遺傳型糖尿病的主要病因之一是胰島受損。科研機構作出如下設計：取糖尿病患者的細胞，將

19、人的正常胰島素基因導入其中，然后做細胞培養，誘導產生胰島組織，重新植入患者的胰島，使胰島恢復功能。n型糖尿病需要注射胰島素治療。目前臨床使用的胰島素制劑注射后 120min 后才出現高峰，與人體生理狀態不符。科研人員通過一定的工程技術手段，將胰島素 B鏈的 28 號和 29 號氨基酸互換，獲得了速效胰島素，已通過臨床試驗。請回答下列相關問題：(1)對遺傳型糖尿病進行基因治療的方案中，胰島素基因稱為,實驗室中要先對該基因利用技術進行擴增。將該基因導入正常細胞所用的方法是(2)對遺傳型糖尿病患者進行治療的基因工程步驟中的核心步驟是。(3)科研人員利用蛋白質工程合成速效胰島素，該技術的實驗流程為：上

20、白廢55m%相應的脫氧一缶酰費II.三維結構IHI橡杏酸序列效腌島東其中，流程 A 是,流程 B 是。(4)與基因工程相比，蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因或基因,對現有蛋白質進行,制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產生活需要。解析：(1)根據題意在進行基因治療時，胰島素基因是目的基因，在體外條件下可利用PCR 技術對其進行擴增，在基因工程中將目的基因導入動物細胞的常用方法是顯微注射法。(2)基因工程操作的核心步驟是基因表達載體的構建。(3)根據蛋白質工程的流程示意圖，可知流程 A 是根據預期蛋白質的功能設計蛋白質的三維結構，然后推測相應的氨基酸序列，最

21、后找到對應的脫氧核甘酸序列。(4)與基因工程相比，蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產生活需要。答案：(1)目的基因 PCR 顯微注射法(2)基因表達載體構建(目的基因與運載體結合)(3)預期蛋白質的功能相應的氨基酸序列(4)修飾合成改造14 .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，需經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。如圖是用蛋白質工程設計速效胰島素的生產過程，請據圖回答下列有關問題：島緞靖溝及柞劇人丁行明小麗幽

22、島系藍型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，即速效胰島素。(2)合成的目的基因應與載體結合，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，需對原有胰島素進行改造，根據新

23、的胰島素模型中氨基酸的序列推測出其基因中的脫氧核甘酸序列，人工合成新的胰島素基因即形成目的基因，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，所以還需要進行發酵，因此該過程涉及蛋白質工程、基因工程和發酵工程。(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甘酸序列，然后用 DNA 合成儀直接合成出新的基因。答案：(1)蛋白質的預期功能(2)載體大腸桿菌等受體細胞(3)蛋白質工程基因工程(4)根據新的胰島素模型中氨基酸的序列，推測出其基因中的脫氧核甘酸序列，然后利用 DNA 合成儀來合成出新的胰島素基因。15

24、.凝乳酶是奶酪生產中的關鍵性酶。研究人員運用基因工程技術，將編碼該酶的基因轉移到了微生物細胞中并使之表達。下圖是基因工程中獲得的基因和構建重組質粒過程，請回答有關問題：抗內不素次因-Bamll加I抗氨車有霉素基因I111外樨DNA分析上圖可知，構建重組質粒(如圖所示)最好選用限制酶，理由是(2)工業生產過程中，最初多采用重組大腸桿菌或芽抱桿菌生產凝乳酶，將目的基因導入大腸桿菌或芽抱桿菌前所做的具體處理方法是。現在生產凝乳酶多采用酵母菌，酵母菌作為受體細胞的優勢是(3)研究發現，如果將該凝乳酶 20 位和 24 位氨基酸改變為半胱氨酸，其催化能力將提高 2 倍。科學家可以生產上述高效凝乳酶的現代

25、生物工程技術是,該生物工程技術的原理是,實質是。(4)基因工程的最后一步中，目的基因能否在生物體內穩定遺傳的關鍵是,檢測目的基因是否轉錄出了mRNA 所用的探針是用(填“DNARNA“蛋白質”)制作的。答案：(1)BamHI 和 PstI 防止目的基因與載體反向連接(2)用鈣離子處理細胞，使之轉化為感受態細胞含有的內質網和高爾基體可對蛋白質進行加工和修飾(3)蛋白質工程中心法則的逆推改造基因(4)檢測轉基因生物染色體的 DNA 上是否插入了目的基因 DNA16 .地中海貧血癥屬于常染色體遺傳病，一對夫婦生有一位重型 3 地中海貧血癥患兒，分析發現，患兒血紅蛋白 3 鏈第 39 位氨基酸的編碼序列發生了突變(C-T)。用 PCR 擴增包含該位點的一段 DNA 片段 1,突變序列的擴增片段可用一種限制酶酶切為大小不同的兩個片段 m 和 s；但正常序列的擴增片段不能被該酶酶切，如圖甲。目前患兒母親再次懷孕，并接受了產前基因診斷。家庭成員及胎兒的PCR 擴增