2020-2021学年专题1 基因工程1.4 蛋白质工程的崛起当堂检测题

1.4　蛋白质工程的崛起

基础过关练

题组一　蛋白质工程的基本原理

1.(2020陕西渭南一中月考)下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是　              (　　)

A.蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程

B.基因工程合成天然存在的基因,蛋白质工程合成天然存在的蛋白质

C.基因工程是分子水平操作,蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)操作

D.基因工程需对基因进行操作,蛋白质工程需对蛋白质进行操作

2.(2019安徽合肥高二月考)下列关于蛋白质工程的说法,错误的是 (　　)

A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构,使之更加符合人类需要

B.蛋白质工程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.蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子

D.蛋白质工程与基因工程密不可分,又被称为第二代基因工程

3.(2020四川南充期中)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治疗糖尿病,蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计的最佳方案是　              (　　)

A.对猪胰岛素中不同于人的那个氨基酸进行替换

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

4.(2020四川成都五校联考)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,就可在-70 ℃条件下保存半年,给广大患者带来福音。

(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”,补充完整下列流程:

①　　 ②　　 ③　　 ④　　　　  

(2)基因工程和蛋白质工程相比较,基因工程在原则上只能生产　　　　　　　的蛋白质,不一定符合　　　　　　　的需要。而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　　　　或　　　　　　,对现有蛋白质进行　　　　　　,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需求。 

(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,还是通过对基因操作来实现?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。原因是什么?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写两项即可)。 

5.(2019四川成都五校联考)下图为蛋白质工程操作的基本思路,请据图回答下列问题。

(1)代表蛋白质工程操作思路的过程是　　　　　　;代表中心法则内容的是　　　　　(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:

①　　　　　;②　　　　;③　　　　;④　　　　　　　;⑤　　　　　。 

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

(4)从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是　　　　的。 

题组二　蛋白质工程的进展和前景

6.(2019山西忻州一中高三联考)以下蛋白质工程中目前已成功的是 (　　)

A.对胰岛素进行改造,生产速效型药品

B.蛋白质工程应用于微电子方面

C.用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米

D.生产生物体外耐保存的干扰素

7.下列有关蛋白质工程的说法错误的是 (　　)

A.科学家通过对胰岛素的改造已经使其成为速效型药品

B.我们可以将蛋白质工程应用于微电子方面

C.用蛋白质工程方法制成的电子元件,具有体积小、耗电少和效率高的特点

D.蛋白质工程成功的例子不多,主要是因为蛋白质种类太少,原料不足

答案全解全析

1.4　蛋白质工程的崛起

基础过关练

1.A　蛋白质工程是对蛋白质的结构进行改造,需经过基因改造,也是在基因水平上操作的,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,故A正确,C、D错误。基因工程合成天然存在的蛋白质,蛋白质工程合成天然存在的蛋白质或全新蛋白质,故B错误。

2.B　蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质的结构,最终要推测出合成该蛋白质的DNA序列,对其进行合成或改造,因此,要对蛋白质的结构进行改造,从根本上也是要改造基因。

3.A　由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人的不同,所以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。

4.答案　(1)①预期的蛋白质的功能　②预期的蛋白质结构　③应有的氨基酸序列　④相对应的脱氧核苷酸序列(基因)　(2)自然界已存在　人类生产和生活　基因修饰　基因合成　改造　(3)空间(或高级)　(4)应该通过对基因操作来实现对天然蛋白质的改造　①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因也就对蛋白质进行了改造;②改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去,如果对蛋白质直接改造,即使改造成功,被改造过的蛋白质分子也无法遗传;③对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作,难度要小得多(合理即可)

解析　(1)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(基因)。(2)基因工程原则上只能生产自然界中已经存在的蛋白质,不一定能满足人们生产和生活的需要;蛋白质工程的定义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,或制造一种新的蛋白质,以满足人类对生产和生活的需求。(3)蛋白质是大分子化合物,具有十分复杂的空间结构。(4)见答案。

5.答案　(1)④⑤　①②③　(2)转录　翻译　折叠　分子设计　DNA合成　(3)获得满足人类生产和生活需求的蛋白质　基因合成或改造　(4)相反

解析　天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的,而蛋白质工程的基本途径与之相反,即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→找到相应的脱氧核苷酸序列(基因)。解答此题需要理解中心法则和蛋白质结构的相关知识。

6.A　蛋白质工程是一项难度很大的工程,目前成功的例子不多,A项所述例子已经成功。

7.D　蛋白质工程是一项难度很大的工程,目前成功的例子不多,主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构,这种结构十分复杂,目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够。