1、学业分层测评(三) (建议用时：45分钟) 1下列关于蛋白质工程的叙述中，不正确的是()A蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要B蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构C蛋白质工程能产生自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子D蛋白质工程的操作起点是从预测蛋白质功能出发，设计出相应的基因，并借助基因工程实现的【解析】蛋白质工程实际操作还是对基因进行操作，而不是对蛋白质进行操作。【答案】B2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。如果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【解
2、析】蛋白质工程可以改造酶的结构，通过改造蛋白质分子中某些活性部位的一个或几个氨基酸残基，有目的地提高酶适应低温的能力，进而提高洗衣粉在低温时的洗涤效果。【答案】B3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104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸，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】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需求。而蛋白质功能与其高级结构
3、密切相关，蛋白质高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，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，改造后的基因可以遗传，如对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。【答案】C4下列说法正确的是() 【导学号：99310014】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】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
4、的改造是通过改造基因来实现的，所以蛋白质工程是在基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】B5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生产出人鼠嵌合抗体C将tPA分子中的天冬酰胺替换为谷氨酰胺D蛋白酶洗衣粉容易洗掉奶渍、血渍【解析】A、B、C三项所述都是对现存的蛋白质分子进行改造，属于蛋白质工程的成果。而加酶洗衣粉属于酶制剂的应用，不属于蛋白质工程的成果。【答案】D6蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是()A氨基酸结构B蛋白质空间结构C肽链结构D基因结构【解析】蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，
5、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需要。因此归根到底，还是要对基因进行改造。【答案】D7蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是()A基因功能B蛋白质功能C氨基酸序列DmRNA密码子序列【解析】根据结构与功能相适应的观点，依据蛋白质的功能，预期蛋白质的结构。【答案】B8蛋白质工程正确的基本操作程序是()蛋白质分子结构合成DNA合成mRNA合成蛋白质的预期功能根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列ABCD【解析】蛋白质工程的操作流程为：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。【答案】C9关于蛋白质工程的说法，正确的是()
6、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蛋白质工程能生产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【解析】蛋白质工程是根据人的需求，设计并合成自然界不存在的蛋白质分子。【答案】B10科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的人鼠嵌合抗体，用于癌症治疗。如图表示形成人鼠嵌合抗体的过程，据图回答问题。 【导学号：99310015】(1)改造鼠源杂交瘤抗体，生产人鼠嵌合抗体，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
7、改造的人鼠嵌合抗体，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)通过图示可知人鼠嵌合抗体是通过人工设计而形成的具特定功能的蛋白质，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，则排异反应会减轻，对人体的负作用会减少。(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(
8、2)嵌合抗体功能嵌合抗体的结构基因碱基对(3)对人体的不良反应减少(4)设计嵌合抗体的空间结构11蛋白质工程的基本原理是()A逆转录B碱基互补配对原则C中心法则D中心法则的逆过程【解析】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，以满足人类生产和生活的需求。其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，但因为基因决定蛋白质，因此对蛋白质的结构进行设计改造，归根到底，还需对相应的基因进行操作，按要求进行修饰加工改造，使之能控制合成人类需要的蛋白质。即根据蛋白质结构推测mRNA，再推测DNA
9、结构。【答案】D12从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()A合成编码目的肽的DNA片段B构建含目的肽DNA片段的表达载体C依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽【解析】紧扣蛋白质工程的流程(基本途径)进行分析。由题可知，多肽P1为抗菌性和溶血性均较强的多肽，要设计出抗菌性强但溶血性弱的多肽，即在P1的基础上设计出自然界原本不存在的蛋白质，用蛋白质工程技术可以实现。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
10、脱氧核苷酸序列。故要想在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是依据P1的氨基酸序列设计出多条模拟肽，然后进行改造，从而确定抗菌性强但溶血性弱的多肽的氨基酸序列。【答案】C13合成人鼠嵌合抗体属于蛋白质分子设计中的()A对已知蛋白质分子结构进行少数氨基酸替换B对不同来源的蛋白质进行拼接组装C设计制造自然界中全新的蛋白质D把两种不同的蛋白质组装成一种蛋白质分子【解析】人鼠嵌合抗体是由鼠抗体中的可变区与人抗体中的恒定区组装拼接而成的，是将两种不同来源的蛋白质分子进行拼接后形成的嵌合抗体。由于形成的融合蛋白质具有两种蛋白质的结构，所以能表现两种蛋白质的特性。【答案】B14糖尿病是近
11、年来高发的“富贵病”，常见类型有遗传型糖尿病和型糖尿病。遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损。科研机构作出如下设计：取糖尿病患者的细胞，将人的正常胰岛素基因导入其中，然后做细胞培养，诱导产生胰岛组织，重新植入患者的胰岛，使胰岛恢复功能。型糖尿病需要注射胰岛素治疗。目前临床使用的胰岛素制剂注射后120 min后才出现高峰，与人体生理状态不符。科研人员通过一定的工程技术手段，将胰岛素B链的28号和29号氨基酸互换，获得了速效胰岛素，已通过临床试验。 【导学号：99310016】(1)对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为_，实验室中要先对该基因利用_技术进行扩增。将该基因导入正常细胞所
12、用的方法是_。(2)对遗传型糖尿病患者进行治疗的基因工程步骤中的核心步骤是_。(3)科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为：其中，流程A是_，流程B是_。(4)与基因工程相比，蛋白质工程是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，通过基因_或基因_，对现有蛋白质进行_，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要。【解析】(1)根据题意在进行基因治疗时，胰岛素基因是目的基因，在体外条件下可利用PCR技术对其进行扩增，在基因工程中将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。(2)基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。(3)根据蛋白质工程的流程示意图，可知流程A
13、是根据预期蛋白质的功能设计蛋白质的三维结构，然后推测相应的氨基酸序列，最后找到对应的脱氧核苷酸序列。(4)与基因工程相比，蛋白质工程是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，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要。【答案】(1)目的基因PCR显微注射法(2)基因表达载体构建(目的基因与运载体结合)(3)预期蛋白质的功能相应的氨基酸序列(4)修饰合成改造15下图是从酵母菌中获取棉株需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题。(1)图中cDNA文库_(填“大于”、“等于”或者“小于”)基因组文库。(2)过程提取的DNA
14、需要_的切割，B是_过程。(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用_扩增的方法，其原理是_。(4)农杆菌中的Ti质粒上的TDNA具有_的特点。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是_，可以用_技术进行检测。(5)如果要想使该酶活性更高或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要利用基因工程的延伸蛋白质工程。首先要设计预期的_，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的_。【解析】(1)cDNA文库仅包含部分基因，小于基因组文库。(2)过程提取目的基因需要限制性内切酶切割，B是用反转录法获取目的基因的过程。(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用PCR技术，原理是DNA双链复制。(4)农杆菌中的Ti质粒上的TDNA具有可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上的特点。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是目的基因是否整合到植物细胞染色体的DNA上，可以用DNA分子杂交技术进行检测。(5)要想使该酶活性更高或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造。即先要设计预期的蛋白质结构，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列。【答案】(1)小于(2)限制性内切酶反转录(3)PCR技术DNA双链复制(4)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上目的基因是否整合到植物细胞染色体的DNA上DNA分子杂交(5)蛋白质结构脱氧核苷酸序列