1、一、选择题1自然界中不存在的蛋白质的合成首先应设计()A基因结构BmRNA结构C氨基酸序列 D蛋白质结构【解析】蛋白质工程的第一步是预期蛋白质的功能，然后根据功能确定蛋白质的结构，因此合成自然界不存在的蛋白质时应先设计蛋白质结构。【答案】D2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，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物消化不良，最佳方案是()A替换此酶中的少数氨基酸，以改善其功能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蛋白酶D减少此酶在片剂中的含量【解析】蛋白质的结构包括一级结构和空间结构，一级结构是指组成蛋
2、白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序，蛋白质的功能是由一级结构和空间结构共同决定的，特别是空间结构与蛋白质的功能关系更密切。要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。【答案】A3(2012淮北四市联考)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位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的氨基酸由天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸的含量分别提高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
3、】蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造，从而使蛋白质功能可以满足人们的需求。蛋白质行使功能与其高级结构密切相关，而蛋白质高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质进行改造非常困难，而蛋白质是由基因控制合成的，对基因进行操作却容易得多。另外，通过改造基因而改造蛋白质可以遗传，而对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。【答案】C4下列不属于蛋白质工程成果的是()A改造酶的结构，提高酶的热稳定性B生产出鼠人嵌合抗体C将tPA分子中的天冬酰胺替换为谷氨酰胺D将人的胰岛基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素【解析】将人的胰岛基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素属于基因工程的成果。【答案】D5蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计
4、时，主要包括哪几种()进行少数氨基酸的替换对不同来源的蛋白质的拼接从预期蛋白质的功能出发去推测氨基酸排列顺序直接改变蛋白质的空间结构ABCD【解析】蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括：制造出自然界中不存在的全新蛋白质；在蛋白质分子中替代一个肽段或一个特定的结构域；改造蛋白质分子中的几个氨基酸残基。由于蛋白质分子通常都较大，而直接改变蛋白质的空间结构，不易于操作，因此蛋白质工程是在基因的水平上实现的。【答案】B6蛋白质工程的流程是()A基因表达(转录和翻译)形成氨基酸序列的多肽链形成具有高级结构的蛋白质行使生物功能B对蛋白质进行分子设计改造蛋白质分子行使功能C蛋白质功能设计预期的蛋白质
5、结构推测应有的氨基酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列D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合成相应mRNA【解析】天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的：基因表达(转录、翻译)形成氨基酸序列的多肽链形成具高级结构的蛋白质行使生物功能；而蛋白质工程却相反，它的基本途径是预期的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(基因结构)。然后可以根据推出的脱氧核苷酸序列进行人工合成或从基因库中提取并进行加工和修饰。【答案】C7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】蛋白质工程的目的是改造现有的蛋白质，以满足
6、人类生产和生活的需要，但是它是通过改造基因结构来完成的，所以实质是改造基因结构。【答案】D8(2013潍坊期末)下列关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是()A蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别B基因工程是蛋白质工程的关键技术C通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质D蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的【解析】本题考查基因工程与蛋白质工程的区别与联系。蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。其中，基因工程是关键技术，是蛋白质工程的基础，因为对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的，所以蛋白质工程是在基
7、因水平上改造蛋白质，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。【答案】B9下列关于由我国牵头的“人类肝脏蛋白组计划”的叙述中，不正确的是()A揭示并确认肝脏合成的蛋白质B为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发提供科学基础C用蛋白质工程实现肝脏合成人类需要的蛋白质D是对蛋白质工程的有力推动和理论支持【解析】“人类肝脏蛋白组计划”将揭示肝脏合成蛋白质的奥秘，这有利于人类改造蛋白质，是对蛋白质工程的有力推动和理论支持，并不是用蛋白质工程实现肝脏合成人类需要的蛋白质。【答案】C10(2012天津高二质检)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
8、治疗糖尿病，用蛋白质工程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，所以蛋白质工程中蛋白质的分子设计，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】A二、非选择题11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，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰
9、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，获得满足人类生产和生活需求的蛋白质。因此，图中构建新的胰岛素模型的依据是预期胰岛素的功能，即速效胰岛素。(2)合
10、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，需对原有的蛋白质进行改造，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，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
11、)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12(2013大连高二月考)科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠人嵌合抗体的过程，据图回答问题。(1)改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠人嵌合抗体，属于_(生物工程)的范畴。(2)图示过程是根据预期的_，设计_，最终必须对_进行操作，此操作中改变的是_。(3)经过改造的鼠人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是_(从免疫角度考虑)。(4)上述过程中对科学家来说难度最大的是_。【解析】 (1)通过图示可知鼠人嵌合抗体是通过人工设计而形成的特定功能蛋白质，其生产过程应属于蛋白质工程的范畴。(2)蛋白质工程的流程：预期蛋白质的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(基因)通过基因工程操作生产预期的蛋白质。(3)从免疫的角度考虑，对人体来说鼠源抗体为抗原，若利用人的抗体与之嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的副作用会减少。(4)由于蛋白质空间结构比较复杂，不易确定，所以成为蛋白质工程中最大的障碍。【答案】(1)蛋白质工程(2)嵌合抗体功能嵌合抗体的结构基因脱氧核苷酸的排列顺序(3)对人体的不良反应减少(4)设计嵌合抗体的空间结构