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选择性必修3第4节 蛋白质工程的原理和应用同步训练题
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这是一份选择性必修3第4节 蛋白质工程的原理和应用同步训练题，共12页。
1．凝乳酶是奶酪生产中的关键酶，通过蛋白质工程生产高效凝乳酶，不需要的步骤是( )
A．蛋白质的结构设计
B．蛋白质的功能分析
C．凝乳酶基因的定向改造
D．将定向改造的凝乳酶导入受体细胞
答案 D
解析 将定向改造的凝乳酶基因导入受体细胞，而不是将定向改造的凝乳酶导入受体细胞，D项符合题意。
2．蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过改造或合成基因来完成，而不直接改造蛋白质的原因是( )
A．缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
B．改造基因易于操作且改造后能够遗传
C．人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D．蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
答案 B
解析 由于基因控制蛋白质的合成，所以对蛋白质设计改造可通过对基因进行改造或合成来完成，且改造后的基因能够遗传给子代。
3．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从预期蛋白质的功能出发得到全新的蛋白质
④直接改变蛋白质的空间结构
A．①② B．①②③
C．②③④ D．①②④
答案 B
解析 蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括：从预期蛋白质的功能出发得到与自然界中有显著差异的蛋白质；在蛋白质分子中替换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，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进行操作的。
4．基因工程与蛋白质工程的区别是( )
A．基因工程需对基因进行操作，蛋白质工程不需对基因进行操作
B．基因工程中基因编码的蛋白质序列未经改造，而蛋白质工程中基因编码的蛋白质序列经过改造
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．基因工程完全不同于蛋白质工程
答案 B
解析 蛋白质工程是从分子水平上对蛋白质进行改造设计，即通过对相应的基因进行改造，甚至人工进行基因合成，从而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需求；而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内，并使之表达，产生人类所需的性状，或者获取所需的产品。
5．下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是( )
A．通过对基因的定点改造实现对玉米中赖氨酸合成过程中的关键酶结构的改造属于蛋白质工程
B．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌生产人的胰岛素的技术属于蛋白质工程
C．蛋白质工程不需要构建基因表达载体
D．通过蛋白质工程改造后的蛋白质的特性不能遗传给子代
答案 A
解析 通过对基因的定点改造实现对玉米中赖氨酸合成过程中的关键酶结构的改造属于蛋白质工程，A项正确；将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌生产人的胰岛素的技术属于基因工程，B项错误；在蛋白质工程中，改造后的基因需要导入受体细胞内才能表达出相应的蛋白质，故需要构建基因表达载体，C项错误；蛋白质工程的实质是对基因进行改造或合成，从而实现对蛋白质的改造，改造后的蛋白质的特性可遗传给子代，D项错误。
6．纤维素酶广泛应用于医药、食品发酵、造纸、废水处理等领域。研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后，纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术的说法错误的是( )
A．经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状可遗传
B．对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的
C．改造纤维素酶也需要构建基因表达载体
D．改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶
答案 B
解析 蛋白质工程是对基因进行改造或合成，然后进行表达，改造后的蛋白质的性状能遗传给子代，A项正确；对纤维素酶的改造是通过改造基因或合成基因来实现的，B项错误；蛋白质工程是对基因进行改造或合成，然后进行表达，须构建基因表达载体，C项正确；对纤维素酶的改造是通过直接改造纤维素酶的基因实现的，改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶，D项正确。
7．(多选)T4溶菌酶在高温时易失去活性。研究人员对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变成半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了酶的耐热性。下列相关叙述正确的是( )
A．T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类发生了改变
B．T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
C．蛋白质工程与中心法则的流程方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质
D．若高温等使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响
答案 AD
解析 由题意可知， T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的肽链的氨基酸序列发生了改变，A项正确；由题意可知， T4溶菌酶的化学本质是蛋白质，其改造属于蛋白质工程，在自然界中绝大多数酶的化学本质是蛋白质，但也有少数酶的化学本质是RNA，化学本质是RNA的酶不能通过蛋白质工程进行改造，B项错误；蛋白质工程与中心法则的流程方向相反，其流程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，C项错误；蛋白质的结构决定其功能，蛋白质的空间结构发生改变其功能也会受到影响，D项正确。
8．当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽或蛋白质类替代治疗剂，则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是( )
A．都与天然产物完全相同
B．都与天然产物不相同
C．基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同
D．基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同
答案 C
解析 基因工程合成的是自然界已存在的蛋白质，与相应天然产物完全相同；蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质，与天然产物不相同。
9．镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白β－肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。请回答下列问题：
(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的________序列发生改变。
(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的，此操作________(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作______________________
______________。
(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的________，以其作为模板，在________酶的作用下逆转录合成目的基因。目的基因与载体需在限制酶和________酶的作用下，拼接构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。
(4)检查受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取________，用相应的抗体进行________杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。
答案 (1)碱基对(或脱氧核苷酸)
(2)不属于 没有对现有蛋白质进行改造(或没有对基因进行改造或合成)
(3)mRNA 逆转录 DNA连接
(4)蛋白质 抗原—抗体
解析 (1)镰状细胞贫血患者的血红蛋白β－肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，其他氨基酸不变，说明氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的碱基对(或脱氧核苷酸)序列发生改变。(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，合成的血红蛋白是正常人体原来就存在的，没有对现有蛋白质进行改造，故不属于蛋白质工程。(3)用基因工程制备血红蛋白时，应先提取早期红细胞中的mRNA，并以其作为模板，在逆转录酶的作用下合成目的基因；基因表达载体构建时需要用到限制酶和DNA连接酶。(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，应用抗原—抗体杂交的方法，可从受体菌中提取蛋白质，用相应的抗体检测，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。
【拔高练·竿头直上】
10．科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育成的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白，而且这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。据此分析不正确的一项是( )
A．这些鸡是基因工程的产物
B．这种变异属于可遗传的变异
C．该技术属于蛋白质工程技术
D．该种变异属于定向变异
答案 C
解析 根据题干信息分析，将目的基因(控制某药物蛋白合成的基因)导入了来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育成的雌鸡产生了含有该药物蛋白的鸡蛋，说明目的基因在这些鸡中进行了表达，A项正确；这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋，说明这种变异属于可遗传的变异，B项正确；该技术为基因工程技术，并没有利用蛋白质工程对控制蛋白质合成的基因进行改造或重新合成新的基因，C项错误；基因工程的原理是基因重组，且是对生物性状的定向改造，即这种变异是定向的，D项正确。
11．(多选)(2021·徐州期末改编)玉米中赖氨酸含量比较低，形成机理如下图所示，将天冬氨酸激酶(AK)第352位的苏氨酸变成异亮氨酸和将二氢吡啶二羧酸合成酶(DHDPS)第104位的天冬氨酸变成异亮氨酸，可以使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸含量分别增加5倍和2倍，已知改造后的AK和DHDPS的活性均未发生明显变化。下列有关分析错误的是( )
A．玉米中赖氨酸含量比较低是负反馈调节的结果
B．赖氨酸的高产可借助蛋白质工程实现
C．改造后的AK和DHDPS的空间结构未发生改变
D．改造后的AK和DHDPS与赖氨酸的结合能力增强
答案 CD
解析 由于存在负反馈调节，玉米中赖氨酸含量维持在较低水平，A项正确；“将天冬氨酸激酶(AK)第352位的苏氨酸变成异亮氨酸和将二氢吡啶二羧酸合成酶(DHDPS)第104位的天冬氨酸变成异亮氨酸，可以使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸含量分别增加5倍和2倍”，属于蛋白质工程，B项正确；“将天冬氨酸激酶(AK)第352位的苏氨酸变成异亮氨酸和将二氢吡啶二羧酸合成酶(DHDPS)第104位的天冬氨酸变异亮氨酸，可以使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸含量分别增加5倍和2倍”，说明改造后的AK和DHDPS的空间结构发生改变，C项错误；由“使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸含量分别增加5倍和2倍”和“改造后的AK和DHDPS的活性均未发生明显变化”可知，改造后的AK和DHDPS与赖氨酸的结合能力减弱，负反馈调节减弱，D项错误。
12．(多选)(2021·山东日照期末)已知生物体内有一种X蛋白，如果将X蛋白的某一个氨基酸替换，改变后的蛋白质(X1蛋白)不但保留X蛋白的功能，而且具有了酶的催化活性。下列说法正确的是( )
A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B．可以通过对X蛋白基因进行改造或人工合成获得X1蛋白基因
C．蛋白质工程操作过程中，需要酶和载体作为工具
D．细胞内合成X1蛋白与X蛋白的过程中，遗传信息的流向是相反的
答案 BC
解析 蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因，两者的根本区别是蛋白质工程可制造出自然界没有的蛋白质，A项错误；可以通过对X蛋白基因进行改造或人工合成获得X1蛋白基因，B项正确；蛋白质工程操作过程中，需要酶和载体作为工具，C项正确；细胞内合成X1蛋白与X蛋白的过程中，遗传信息的流向是相同的，D项错误。
13．枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化的能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。请回答下列问题：
(1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是__________。
(2)改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有________个碱基对发生变化。
(3)利用生物技术改造蛋白质，提高了蛋白质的稳定性，埃斯特尔所做的工作是对已知蛋白质进行________________。
(4)若要获得新型蛋白质，需用到的生物工程有蛋白质工程、______和发酵工程。
(5)埃斯特尔获得新型的枯草杆菌蛋白酶的基本思路是：__________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)蛋白质工程 (2)1
(3)少数氨基酸的替换
(4)基因工程
(5)从预期的蛋白质功能出发，设计预期蛋白质的结构，推测应有的氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后对现有的基因进行改造或合成新基因，获得所需要的蛋白质
解析 (1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是蛋白质工程。(2)由于将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换，改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有1个碱基对发生变化。(3)利用生物技术改造蛋白质，提高了蛋白质的稳定性，埃斯特尔所做的工作是对已知蛋白质进行少数氨基酸的替换。(4)若要获得新型蛋白质，需用到的生物工程有蛋白质工程、基因工程和发酵工程。(5)获得新型的枯草杆菌蛋白酶的基本思路是从预期的蛋白质功能出发，设计预期蛋白质的结构，推测应有的氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后对现有的基因进行改造或合成新基因，获得所需要的蛋白质。
1．凝乳酶是奶酪生产中的关键酶，通过蛋白质工程生产高效凝乳酶，不需要的步骤是( )
A．蛋白质的结构设计
B．蛋白质的功能分析
C．凝乳酶基因的定向改造
D．将定向改造的凝乳酶导入受体细胞
答案 D
解析 将定向改造的凝乳酶基因导入受体细胞，而不是将定向改造的凝乳酶导入受体细胞，D项符合题意。
2．蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过改造或合成基因来完成，而不直接改造蛋白质的原因是( )
A．缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
B．改造基因易于操作且改造后能够遗传
C．人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D．蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
答案 B
解析 由于基因控制蛋白质的合成，所以对蛋白质设计改造可通过对基因进行改造或合成来完成，且改造后的基因能够遗传给子代。
3．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从预期蛋白质的功能出发得到全新的蛋白质
④直接改变蛋白质的空间结构
A．①② B．①②③
C．②③④ D．①②④
答案 B
解析 蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括：从预期蛋白质的功能出发得到与自然界中有显著差异的蛋白质；在蛋白质分子中替换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，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进行操作的。
4．基因工程与蛋白质工程的区别是( )
A．基因工程需对基因进行操作，蛋白质工程不需对基因进行操作
B．基因工程中基因编码的蛋白质序列未经改造，而蛋白质工程中基因编码的蛋白质序列经过改造
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．基因工程完全不同于蛋白质工程
答案 B
解析 蛋白质工程是从分子水平上对蛋白质进行改造设计，即通过对相应的基因进行改造，甚至人工进行基因合成，从而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需求；而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内，并使之表达，产生人类所需的性状，或者获取所需的产品。
5．下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是( )
A．通过对基因的定点改造实现对玉米中赖氨酸合成过程中的关键酶结构的改造属于蛋白质工程
B．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌生产人的胰岛素的技术属于蛋白质工程
C．蛋白质工程不需要构建基因表达载体
D．通过蛋白质工程改造后的蛋白质的特性不能遗传给子代
答案 A
解析 通过对基因的定点改造实现对玉米中赖氨酸合成过程中的关键酶结构的改造属于蛋白质工程，A项正确；将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌生产人的胰岛素的技术属于基因工程，B项错误；在蛋白质工程中，改造后的基因需要导入受体细胞内才能表达出相应的蛋白质，故需要构建基因表达载体，C项错误；蛋白质工程的实质是对基因进行改造或合成，从而实现对蛋白质的改造，改造后的蛋白质的特性可遗传给子代，D项错误。
6．纤维素酶广泛应用于医药、食品发酵、造纸、废水处理等领域。研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后，纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术的说法错误的是( )
A．经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状可遗传
B．对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的
C．改造纤维素酶也需要构建基因表达载体
D．改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶
答案 B
解析 蛋白质工程是对基因进行改造或合成，然后进行表达，改造后的蛋白质的性状能遗传给子代，A项正确；对纤维素酶的改造是通过改造基因或合成基因来实现的，B项错误；蛋白质工程是对基因进行改造或合成，然后进行表达，须构建基因表达载体，C项正确；对纤维素酶的改造是通过直接改造纤维素酶的基因实现的，改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶，D项正确。
7．(多选)T4溶菌酶在高温时易失去活性。研究人员对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变成半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了酶的耐热性。下列相关叙述正确的是( )
A．T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类发生了改变
B．T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造
C．蛋白质工程与中心法则的流程方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质
D．若高温等使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响
答案 AD
解析 由题意可知， T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的肽链的氨基酸序列发生了改变，A项正确；由题意可知， T4溶菌酶的化学本质是蛋白质，其改造属于蛋白质工程，在自然界中绝大多数酶的化学本质是蛋白质，但也有少数酶的化学本质是RNA，化学本质是RNA的酶不能通过蛋白质工程进行改造，B项错误；蛋白质工程与中心法则的流程方向相反，其流程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，C项错误；蛋白质的结构决定其功能，蛋白质的空间结构发生改变其功能也会受到影响，D项正确。
8．当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽或蛋白质类替代治疗剂，则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是( )
A．都与天然产物完全相同
B．都与天然产物不相同
C．基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同
D．基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同
答案 C
解析 基因工程合成的是自然界已存在的蛋白质，与相应天然产物完全相同；蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质，与天然产物不相同。
9．镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白β－肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。请回答下列问题：
(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的________序列发生改变。
(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的，此操作________(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作______________________
______________。
(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的________，以其作为模板，在________酶的作用下逆转录合成目的基因。目的基因与载体需在限制酶和________酶的作用下，拼接构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。
(4)检查受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取________，用相应的抗体进行________杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。
答案 (1)碱基对(或脱氧核苷酸)
(2)不属于 没有对现有蛋白质进行改造(或没有对基因进行改造或合成)
(3)mRNA 逆转录 DNA连接
(4)蛋白质 抗原—抗体
解析 (1)镰状细胞贫血患者的血红蛋白β－肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，其他氨基酸不变，说明氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的碱基对(或脱氧核苷酸)序列发生改变。(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，合成的血红蛋白是正常人体原来就存在的，没有对现有蛋白质进行改造，故不属于蛋白质工程。(3)用基因工程制备血红蛋白时，应先提取早期红细胞中的mRNA，并以其作为模板，在逆转录酶的作用下合成目的基因；基因表达载体构建时需要用到限制酶和DNA连接酶。(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，应用抗原—抗体杂交的方法，可从受体菌中提取蛋白质，用相应的抗体检测，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。
【拔高练·竿头直上】
10．科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育成的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白，而且这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。据此分析不正确的一项是( )
A．这些鸡是基因工程的产物
B．这种变异属于可遗传的变异
C．该技术属于蛋白质工程技术
D．该种变异属于定向变异
答案 C
解析 根据题干信息分析，将目的基因(控制某药物蛋白合成的基因)导入了来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育成的雌鸡产生了含有该药物蛋白的鸡蛋，说明目的基因在这些鸡中进行了表达，A项正确；这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋，说明这种变异属于可遗传的变异，B项正确；该技术为基因工程技术，并没有利用蛋白质工程对控制蛋白质合成的基因进行改造或重新合成新的基因，C项错误；基因工程的原理是基因重组，且是对生物性状的定向改造，即这种变异是定向的，D项正确。
11．(多选)(2021·徐州期末改编)玉米中赖氨酸含量比较低，形成机理如下图所示，将天冬氨酸激酶(AK)第352位的苏氨酸变成异亮氨酸和将二氢吡啶二羧酸合成酶(DHDPS)第104位的天冬氨酸变成异亮氨酸，可以使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸含量分别增加5倍和2倍，已知改造后的AK和DHDPS的活性均未发生明显变化。下列有关分析错误的是( )
A．玉米中赖氨酸含量比较低是负反馈调节的结果
B．赖氨酸的高产可借助蛋白质工程实现
C．改造后的AK和DHDPS的空间结构未发生改变
D．改造后的AK和DHDPS与赖氨酸的结合能力增强
答案 CD
解析 由于存在负反馈调节，玉米中赖氨酸含量维持在较低水平，A项正确；“将天冬氨酸激酶(AK)第352位的苏氨酸变成异亮氨酸和将二氢吡啶二羧酸合成酶(DHDPS)第104位的天冬氨酸变成异亮氨酸，可以使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸含量分别增加5倍和2倍”，属于蛋白质工程，B项正确；“将天冬氨酸激酶(AK)第352位的苏氨酸变成异亮氨酸和将二氢吡啶二羧酸合成酶(DHDPS)第104位的天冬氨酸变异亮氨酸，可以使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸含量分别增加5倍和2倍”，说明改造后的AK和DHDPS的空间结构发生改变，C项错误；由“使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸含量分别增加5倍和2倍”和“改造后的AK和DHDPS的活性均未发生明显变化”可知，改造后的AK和DHDPS与赖氨酸的结合能力减弱，负反馈调节减弱，D项错误。
12．(多选)(2021·山东日照期末)已知生物体内有一种X蛋白，如果将X蛋白的某一个氨基酸替换，改变后的蛋白质(X1蛋白)不但保留X蛋白的功能，而且具有了酶的催化活性。下列说法正确的是( )
A．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
B．可以通过对X蛋白基因进行改造或人工合成获得X1蛋白基因
C．蛋白质工程操作过程中，需要酶和载体作为工具
D．细胞内合成X1蛋白与X蛋白的过程中，遗传信息的流向是相反的
答案 BC
解析 蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因，两者的根本区别是蛋白质工程可制造出自然界没有的蛋白质，A项错误；可以通过对X蛋白基因进行改造或人工合成获得X1蛋白基因，B项正确；蛋白质工程操作过程中，需要酶和载体作为工具，C项正确；细胞内合成X1蛋白与X蛋白的过程中，遗传信息的流向是相同的，D项错误。
13．枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化的能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。请回答下列问题：
(1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是__________。
(2)改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有________个碱基对发生变化。
(3)利用生物技术改造蛋白质，提高了蛋白质的稳定性，埃斯特尔所做的工作是对已知蛋白质进行________________。
(4)若要获得新型蛋白质，需用到的生物工程有蛋白质工程、______和发酵工程。
(5)埃斯特尔获得新型的枯草杆菌蛋白酶的基本思路是：__________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)蛋白质工程 (2)1
(3)少数氨基酸的替换
(4)基因工程
(5)从预期的蛋白质功能出发，设计预期蛋白质的结构，推测应有的氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后对现有的基因进行改造或合成新基因，获得所需要的蛋白质
解析 (1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是蛋白质工程。(2)由于将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换，改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有1个碱基对发生变化。(3)利用生物技术改造蛋白质，提高了蛋白质的稳定性，埃斯特尔所做的工作是对已知蛋白质进行少数氨基酸的替换。(4)若要获得新型蛋白质，需用到的生物工程有蛋白质工程、基因工程和发酵工程。(5)获得新型的枯草杆菌蛋白酶的基本思路是从预期的蛋白质功能出发，设计预期蛋白质的结构，推测应有的氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后对现有的基因进行改造或合成新基因，获得所需要的蛋白质。
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