人教版 (2019)选择性必修3第3章 基因工程第4节 蛋白质工程的原理和应用随堂练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第3章 基因工程第4节 蛋白质工程的原理和应用随堂练习题，共11页。试卷主要包含了蛋白质工程崛起的缘由是，关于蛋白质工程的叙述,错误的是，蛋白质工程的基本流程是等内容，欢迎下载使用。
第4节　蛋白质工程的原理和应用基础过关练题组一　明确蛋白质工程崛起的缘由　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.蛋白质工程崛起的缘由是(　　)A.天然蛋白质使生物适应环境B.天然蛋白质均为自然界应存在的种类C.天然蛋白质不能够完全满足人类生产和生活的需要D.天然蛋白质的结构和种类是长期自然选择的结果2.关于蛋白质工程的叙述,错误的是　(　　)A.蛋白质工程又称为第二代基因工程B.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构C.在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作D.能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子题组二　了解蛋白质工程的基本原理3.(2020河南林州一中高二月考)蛋白质工程的基本流程是(　　)①蛋白质分子结构设计　②DNA合成　③预期蛋白质功能　④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A.①②③④ B.④②①③C.③①④② D.③④①②4.(2020山东济南一中高二期中)蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时,主要包括哪几种?(　　)①进行少数氨基酸的替换②对不同来源的蛋白质的拼接③从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质　④直接改变蛋白质的空间结构A.①② B.①②③ C.②③④ D.①②④5.(2020江苏扬州高二期末)蛋白质工程是新崛起的一项生物工程,又称第二代基因工程。如图是蛋白质工程流程。下列有关叙述错误的是(　　)A.蛋白质工程就是根据人们的需要,直接对蛋白质进行加工修饰B.蛋白质工程是通过基因改造或基因合成的方法,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质C.①②过程为转录和翻译D.蛋白质工程是从④开始的6.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设计改造。如图是蛋白质工程的基本途径,试回答下列有关问题:A蛋白质
三维结构B相对应的脱氧
核苷酸序列(基因)生产出相
应蛋白质(1)图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的　　　　　,后者位于　　　　分子上,其上的核苷酸与基因中的脱氧核苷酸之间存在着　　　　　　　关系。 (2)图中流程A是　　　　　　。与基因工程相比,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,通过改造或合成基因,来改造　　　　　,或制造一种　　　　　,以满足人类生产和生活的需求。 (3)目前蛋白质工程难度最大的是标号　　　所示的过程。 题组三　归纳蛋白质工程的应用7.(2020海南海口高三模拟)科研人员利用相关技术改变了胰岛素B链第29位氨基酸,从而避免了胰岛素结合成无活性的二聚体形式。下列相关叙述中,不正确的是(　　)A.胰岛素的本质是蛋白质,不宜口服使用B.可通过测定DNA的序列确定突变是否成功C.对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程D.该过程的操作对象是胰岛素分子8.(2020山东莱州一中高二月考)已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将P分子中第158位的丝氨酸变成亮氨酸,第240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列问题:(1)从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的　　　　　　进行改造。 (2)以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有改造　　　　基因或合成　　　　基因,所获得的基因表达时是遵循中心法则的。中心法则的全部内容包括　　　　　　　的复制,以及遗传信息在不同分子之间的流动,即:　                                                                                                                。 (3)蛋白质工程被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期的蛋白质功能出发,通过　　　　　　　和　　　　　　　　　,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物　　　　进行鉴定。  能力提升练题组一　掌握蛋白质工程的原理和应用1.(2020广西南宁三中高二期末,)科研小组利用蛋白质工程将某细胞中的一种转运蛋白X进行改造,并使改造后的转运蛋白X基因在细胞中正常表达。下列说法正确的是(　　)A.该过程无需构建基因表达载体B.该过程需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的作用C.经改造后的蛋白质不需要再进行功能鉴定D.该过程不能定向地改造蛋白质的结构2.(2020黑龙江哈师大附中高二月考,)下列关于蛋白质工程的说法不正确的是(　　)A.蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠抗体的区段,降低鼠抗体的抗原性B.蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性、碱变性等加以改变C.理论上通过对关键氨基酸的转换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法D.蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要3.(2020天津静海一中高二期中,)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功能相似,只是热稳定性较差,进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗食物的消化,最佳方案是(　　)A.对此酶中的少数氨基酸进行替换,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全新的蛋白酶D.减少此酶在片剂中的含量4.(2020山东枣庄三中高二期末,)中华鲟是地球上最古老的脊椎动物之一,被称为“活化石”。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质,使其更加适应现在的水域环境。以下相关说法错误的是(　　)A.蛋白质工程可以定向改变蛋白质分子的结构B.改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的C.蛋白质工程的基础是基因工程D.改造后的中华鲟的后代不可能具有改造的蛋白质5.(2020黑龙江铁人中学高二月考,)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,但在体外保存相当困难,如果将干扰素分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可以在-70 ℃条件下保存半年,给广大患者带来了福音。(1)蛋白质的合成是受基因控制的,因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键,依据蛋白质工程原理,设计实验流程,让动物生产“可以保存的干扰素”。获得所需要
的蛋白质(2)基因工程和蛋白质工程相比较,基因工程原则上只能生产　　　　　　　的蛋白质,这些天然蛋白质不一定完全符合　　　　　　　　的需要。 (3)蛋白质工程实施的难度很大,原因是蛋白质具有十分复杂的　　　　结构。 (4)对天然蛋白质进行改造,应该直接对蛋白质分子进行操作,还是通过对基因的操作来实现?　　　　　　　　　　　　　　　　　。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。   题组二　基因工程和蛋白质工程的关系6.(不定项)(2020河南林州一中高二月考改编,)下列关于蛋白质工程和基因工程的比较,合理的是(　易错　)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或制造一种新的蛋白质B.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改造或基因合成来完成C.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D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的7.(2020安徽宣城高三调研,)阅读如下材料:材料甲:科学家将人的生长激素基因导入母牛的体内,待母牛进入泌乳期后,其变成了批量生产人生长激素的“乳腺生物反应器”。材料乙:干扰素可用于治疗病毒感染和癌症,但在体外保存相当困难,科学家将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,在-70 ℃条件下可以保存半年。回答下列问题:(1)材料甲属于　　　　工程的范畴。欲使转基因母牛仅在乳汁中含有人生长激素,需在构建基因表达载体时将人生长激素基因与牛　　　　　　　　　　　　　重组在一起,再将构建成功的基因表达载体导入牛的　　　　(填细胞名称)中,常用的导入方法为　　　　　　。 (2)材料乙属于　　　　　工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过　　　　　　或　　　　　　,对原有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质的技术。它是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程。我们为什么要进行蛋白质工程的研究呢?　。  第4节　蛋白质工程的原理和应用基础过关练1.C2.C3.C4.B5.A7.D   1.C　蛋白质工程崛起的缘由:基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质,而这些天然蛋白质却不一定能够完全符合人类生产和生活的需要。2.C　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,A正确;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正确;蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作,从而定向改变蛋白质分子的结构,C错误;蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质,D正确。3.C　蛋白质工程的基本思路: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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质,综上所述C正确。4.B　对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换,属于蛋白质工程中对蛋白质分子的设计,①正确;对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装,属于蛋白质工程中对蛋白质分子的设计,②正确;从预期的蛋白质功能出发去推测氨基酸的排列顺序,属于蛋白质工程中对蛋白质分子的设计,③正确;蛋白质分子通常较大,直接改变蛋白质的空间结构不易操作,因此蛋白质工程是在基因水平上实现的,④错误。5.A　蛋白质工程的操作对象是基因,不是蛋白质,A错误;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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求,B正确;图中①表示由DNA→mRNA,为转录过程,②表示由mRNA→多肽链,为翻译过程,C正确;蛋白质工程是从预期蛋白质功能开始的,D正确。6.答案　(1)密码子　信使RNA　碱基互补配对　(2)预期蛋白质功能　现有蛋白质　新的蛋白质　(3)①解析　(1)图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的密码子,密码子位于信使RNA分子上,其上的核苷酸与基因中的脱氧核苷酸之间存在着碱基互补配对关系。(2)根据蛋白质工程的基本思路,图中流程A是预期蛋白质功能。与基因工程相比,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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。(3)蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构,而这种高级结构往往十分复杂,科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还不够,因此,目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号①所示的过程。7.D　胰岛素的本质是蛋白质,只能注射,不宜口服使用,A正确;基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,因此可通过测定DNA的序列确定突变是否成功,B正确;根据蛋白质工程的概念可知,对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程,C正确;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,蛋白质工程的操作对象是基因,D错误。8.答案　(1)氨基酸序列(或结构)　(2)P　P1　DNA和RNA　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)　(3)设计蛋白质结构　推测氨基酸序列　功能解析　(1)由题干信息可知改造蛋白质的功能,可通过改变蛋白质的氨基酸序列(或结构)实现。(2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知获得P1基因的途径有改造现有P基因或合成新基因P1。中心法则的全部内容包括:DNA的复制、RNA的复制、转录、逆转录和翻译。(3)蛋白质工程的基本思路: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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需的蛋白质。通过蛋白质工程合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定即功能鉴定,看是否达到人们的需求。能力提升练1.B2.C3.A4.D6.ABD    1.B　蛋白质工程需要借助基因工程技术,因此需要构建基因表达载体,这就需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的作用,A错误,B正确;经改造后的蛋白质需要进行功能鉴定,C错误;该过程能按照人们的意愿定向地改造蛋白质的结构,D错误。2.C　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设计改造,因此蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠抗体的区段,降低鼠抗体的抗原性;也能对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性、碱变性等加以改变,A、B正确。蛋白质工程可以从头设计,即按照人们的意愿设计合成蛋白质;也可以在已有的蛋白质基础上进行局部的改造,通过改变一个或几个碱基,定位突变以达到改造蛋白质分子结构的目的,因此对关键氨基酸的转换与增删是蛋白质工程的一种方法,C错误。蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要,D正确。3.A　要提高该酶的热稳定性,可以采用蛋白质工程技术替换此酶中的少数氨基酸,以改善其功能,是最佳的方案,A符合题意;蛋白质之间不能进行简单的拼接,B不符合题意;重新设计与创造一种全新的蛋白酶,需要消耗的人力、物力较大,不是最佳方案,C不符合题意;减少此酶在片剂中的含量会降低疗效,且此酶的热稳定性依旧较差,D不符合题意。4.D　蛋白质工程通过对基因的改造,来定向改造蛋白质分子的结构,A正确;蛋白质工程是通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,B正确;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,C正确;蛋白质工程改造的是基因,基因可以遗传给子代,因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质,D错误。5.答案　(1)预期蛋白质功能　预期蛋白质结构　应有的氨基酸序列　相对应的脱氧核苷酸序列(基因)　(2)自然界中已存在　人类生产和生活　(3)空间(或高级)　(4)应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造　首先,任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因也就是改造了蛋白质,并且改造后的蛋白质可以通过改造后的基因遗传给下一代。如果直接对蛋白质进行改造,即使改造成功,被改造后的蛋白质分子还是无法遗传。其次,对基因进行改造比直接对蛋白质进行改造要容易操作,难度小得多解析　(1)蛋白质工程的基本思路: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→找到并改变相对应的脱氧核糖核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。(2)基因工程原则上只能生产自然界中已经存在的蛋白质,但这些天然蛋白质不一定完全满足人们生产和生活的需要。(3)蛋白质是大分子化合物,具有十分复杂的空间结构,蛋白质发挥功能必须依赖于正确的空间结构,因此蛋白质工程实施的难度很大。(4)对天然蛋白质的改造应该通过对基因的操作来实现,原因有以下几个方面:①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因也就是对蛋白质进行了改造。②改造后的蛋白质可以通过改造后的基因遗传给下一代。如果直接对蛋白质进行改造,即使改造成功,被改造后的蛋白质分子也无法遗传。③对基因进行改造比直接对蛋白质进行改造要容易操作,难度小得多。6.ABD　基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质,而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质,A正确;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改造或基因合成来完成,B正确;干扰素是动物体内的一种蛋白质,不能自我合成,C错误;基因工程和蛋白质工程产生的变异都导致遗传物质发生了改变,都属于可遗传的变异,D正确。易错警示不清楚基因工程和蛋白质工程的关系而出错任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且改造后的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接进行改造,即使改造成功,被改造后的蛋白质分子还是无法遗传。7.答案　(1)基因　乳腺蛋白基因的启动子等调控元件　受精卵　显微注射技术　(2)蛋白质　基因改造　基因合成　基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,这些天然蛋白质不一定完全符合人类生产和生活的需要解析　(1)据材料可知,材料甲属于转基因技术,为基因工程范畴。欲使转基因母牛仅在乳汁中含有人生长激素,构建基因表达载体时需要将人的生长激素基因与牛的乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起,再将构建成功的基因表达载体注入牛的受精卵中,常用的导入方法是显微注射法。(2)据材料可知,材料乙中改变了蛋白质的结构,属于蛋白质工程。该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,通过改造或合成基因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。而基因工程生产的蛋白质不一定完全符合人类生产和生活的需求。