北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第五节 蛋白质工程课时作业

这是一份北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第五节 蛋白质工程课时作业，共12页。试卷主要包含了蛋白质工程中目前已成功的是，葡萄糖异构酶，蛋白质工程的基本原理是等内容，欢迎下载使用。
1．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．体外耐保存的干扰素D．用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米
2．科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β－干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为（ ）
A．基因工程B．蛋白质工程C．微生物发酵工程D．细胞工程
3．葡萄糖异构酶（GI）在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家对GI基因进行体外定点诱变，以脯氨酸（Prl38）替代甘氨酸（Gly138），含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果最适反应温度提高10～12℃。这属于生物工程中的（ ）
A．基因工程B．蛋白质工程C．发酵工程D．酶工程
4．科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入大豆中，培育出转基因抗病大豆新品种，Ti质粒如图所示。下列叙述，不正确的是（ ）
A．农杆菌的拟核DNA与大豆基因发生重组
B．构建重组质粒过程中需要限制酶和DNA连接酶
C．基因C插入T-DNA导致四环素抗性基因突变
D．转基因抗病大豆不具有卡那霉素的抗性
5．下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．遵循的原理包括中心法则
B．实质是通过改造基因来改造蛋白质
C．蛋白质工程合成的干扰素可以大量自我合成
D．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
6．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
7．科研人员通过研究利用来自埃及血吸虫的特殊蛋白作为治疗性分子，来减少化疗诱导的出血性膀胱炎患者的出血和疼痛症状。若通过破解埃及血吸虫的特殊蛋白的结构从而推出其基因结构，以指导对牛基因的修改，从而让牛也能产生埃及血吸虫的特殊蛋白，此过程的名称和依据的原理分别是（ ）
A．基因突变：DNA→RNA→蛋白质
B．蛋白质工程：RNA→RNA→蛋白质
C．基因工程：DNA→RNA→蛋白质
D．蛋白质工程：蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质
8．微生物常被用于基因工程中，下列有关叙述错误的是（ ）
A．从耐热的细菌中可获取PCR所需的DNA聚合酶
B．大肠杆菌．酵母菌等微生物是基因工程常用的载体
C．作为载体的DNA分子需具有合成抗生素的基因
D．大肠杆菌转化为感受态细胞可用氯化钠溶液处理
9．下列关于蛋白质工程和基因工程的叙述，正确的是（ ）
A．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的
B．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平操作
C．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
D．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
10．蛋白质糖基化工程是通过对蛋白质表面的糖链进行改造，从而改良蛋白质性质的一种技术。下列相关叙述，错误的是（ ）
A．细胞中蛋白质糖基化是一种翻译后修饰，主要发生在叶绿体中
B．糖基化对蛋白质的溶解度．稳定性．活性等具有重要的影响
C．蛋白质糖基化工程可通过基因工程改变糖基化途径中有关酶实现
D．进行合适的糖基化修饰，可以提高治疗性蛋白质的疗效
11．生产速效胰岛素和耐高温蛋白质所应用的生物技术均是（ ）
A．基因工程B．细胞工程
C．蛋白质工程D．胚胎工程
12．下列有关蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．是对蛋白质进行直接改造，无需构建基因表达载体
B．可制造出新的蛋白质，满足人类的生产和生活的需求
C．制成的电子元件，具有体积小．耗电少和效率高的特点
D．可提高干扰素的稳定性和赖氨酸合成酶的专一活性
13．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（ ）
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D．原核基因不能导入真核生物细胞内
14．下列关于基因工程的叙述，错误的是（ ）
A．限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列
B．DNA连接酶不可以连接两个单链DNA片段
C．天然的质粒．噬菌体和动植物病毒一般不可以直接用作运载体
D．“工程菌”是从自然界分离出来的，可作为基因工程的受体菌
15．关于蛋白质工程的基本流程，下列叙述正确的是 （ ）
①设计预期蛋白质分子结构②推测氨基酸序列③预期蛋白质功能④找出相应脱氧核苷酸序列
A．③→①→②→④B．④→②→①→③
C．①→②→③→④D．③→④→①→②
16．下列关于蛋白质工程的叙述，不正确的是（ ）
A．蛋白质工程的基础是基因工程
B．蛋白质工程遵循的原理包括中心法则
C．蛋白质工程得到的蛋白质都是天然存在的蛋白质分子
D．经蛋白质工程改造后的性状可以遗传给后代
17．已知生物体内有一种转运蛋白（X），由305个氨基酸组成。如果将X中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240 位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（X1） 不但保留X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蛋白基因进行修饰或人工合成获得X1蛋白基因
C．蛋白质工程操作过程中，不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
18．科学家利用现代生物技术将生长激素基因导入小鼠受精卵，得到了体型巨大的“超级小鼠”，采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。关于以上两则基因工程应用的说法，正确的是（ ）
A．“超级小鼠”．转基因烟草发生的变异不可遗传
B．常用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的体细胞中
C．构建基因表达载体常用的工具酶有限制酶．DNA连接酶和运载体
D．培育转基因植物时，农杆菌的作用是使目的基因导入植物细胞
参考答案与试题解析
1．【答案】A
【解析】
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正确的高级结构，这种高级结构十分复杂，目前科学家对大多数蛋白质的高级结构了解还不是很够，这就制约了其发展。
解答：
A．通过对胰岛素进行改造，已经使其成为速效性药品，A正确；
B．通过蛋白质工程方法制造成电子元件正在探索中，还未成功，B错误；
C．室温下可保存半年的干扰素目前还没实现，C错误；
D．生产赖氨酸含量高的玉米尚未成功，D错误。
故选A。
2．【答案】B
【解析】
试题分析：
蛋白质工程指以蛋白质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，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。据此答题。
解答：
基因工程是将符合人们要求的目的基因导入适宜的生物体内，使其高效表达，从中提取人们所需的蛋白质，或表现出某种性状，蛋白质产品仍然是天然存在的蛋白质。蛋白质工程是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对相应蛋白质的改变，所得到的蛋白质已不是天然存在的蛋白质。题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的β﹣干扰素也不是天然的β﹣干扰素，而是经过人工改造的．符合人类需求的蛋白质，因而该生物技术为蛋白质工程，B正确。
故选B。
3．【答案】B
【解析】
4．【答案】A
【解析】
试题分析：
基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶．目的基因．载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得．重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞．筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。
解答：
A．农杆菌的Ti中的T-DNA与大豆基因发生重组，A错误；
B．构建重组质粒过程中需要限制酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接，B正确；
C．基因C插入T-DNA导致四环素抗性基因突变，C正确；
D．卡那霉素抗性基因并未转移到植物体内，转基因抗病大豆不具有卡那霉素的抗性，D正确。
故选A。
5．【答案】C
【解析】
试题分析：
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
如下图：（A.转录 B.翻译）
解答：
A．蛋白质工程是在设计基因后，进行基因工程的操作，所以遵循的原理包括中心法则，A正确；
B．蛋白质工程的实质是通过改造基因来改造蛋白质，B正确；
C．蛋白质工程合成的干扰素不能自我合成，仍要将基因导入受体细胞内去合成，C错误；
D．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正确。
故选C。
6．【答案】D
【解析】
蛋白质工程的基本原理是：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质空间结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列。
解答：
蛋白质工程的基本原理是：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质空间结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列。故蛋白质工程的基本原理是中心法则的逆过程。
故选D。
7．【答案】D
【解析】
8．【答案】BCD
【解析】
试题分析：
基因工程的工具：
（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
（3）运载体：常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。
解答：
A．从耐热的细菌中可获取PCR所需的DNA聚合酶，即热稳定DNA聚合酶，A正确；
B．大肠杆菌．酵母菌等微生物是基因工程常用的受体，基因工程常用的运载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒，B错误；
C．作为载体的DNA分子需具有抗生素抗性基因作为标记基因，而不是合成抗生素的基因，C错误；
D．大肠杆菌转化为感受态细胞可用氯化钙溶液处理，D错误。
故选BCD。
9．【答案】A
【解析】
试题分析：
10．【答案】A
【解析】
试题分析：
分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。
解答：
A．细胞中蛋白质糖基化是一种翻译后修饰，主要发生在内质网中，A错误；
B．糖基化对蛋白质的空间结构有影响，进而影响蛋白质的溶解度．稳定性．活性等特性，B正确；
C．基因控制蛋白质的合成，据此可推测蛋白质糖基化工程可通过基因工程改变糖基化途径中有关酶实现糖基化途径的改变，C正确；
D．进行合适的糖基化修饰可改变蛋白质的空间结构，进而可以提高治疗性蛋白质的疗效，D正确。
故选A。
11．【答案】C
【解析】
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正确的高级结构，这种高级结构十分复杂，目前科学家对大多数蛋白质的高级结构了解还不是很够，这就制约了其发展。
解答：
通过对胰岛素进行改造，已经使其成为速效性药品，并且生产耐高温的蛋白质都是实现对相应蛋白质的改变，改造成符合人类需求的蛋白质，这项生物技术为蛋白质工程，C正确。
故选C。
12．【答案】A
【解析】
试题分析：
蛋白质工程指以蛋白质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，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。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正确的高级结构，这种高级结构十分复杂，目前科学家对大多数蛋白质的高级结构了解还不是很够，这就制约了其发展。
解答：
A．蛋白质工程实质是对相关基因进行直接改造，然后利用基因工程将目的基因导入受体细胞，并在受体细胞内表达，目的基因导入受体细胞之前需先构建基因表达载体，A错误；
B．蛋白质工程可制造出新的蛋白质，满足人类的生产和生活的需求，B正确；
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，C正确；
D．蛋白质工程中通过改造相关基因可提高干扰素的稳定性和赖氨酸合成酶的专一活性，D正确。
故选A。
13．【答案】B
【解析】
试题分析：
本题考查了基因工程应用的相关知识，属于对识记．理解层次的考查，考生既要清楚基因诊断和基因治疗的概念，又要区分二者的区别。基因治疗是将目的基因通过载体导入患者受体细胞形成重组受体细胞，体外培养后再输回患者体内，或将目的基因通过载体直接送入患者体内。前者为体外途径，后者为体内途径；进行基因检测有两个必要条件，一是必需的特异的DNA探针；二是必需的基因组DNA，当两者都变性呈单链状态时，就能进行分子杂交。
解答：
A．基因治疗就是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的，A错误；
B．基因诊断又称DNA诊断或分子诊断，通过分子生物学和分子遗传学的技术，直接检测出分子结构水平和表达水平是否异常，从而对疾病做出判断，利用的原理就是DNA分子杂交，B正确；
C．基因探针是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因DNA片段，一种基因探针只能检测水体中的一种或一类病毒，C错误；
D．现在很多转基因生物就是用原核生物的基因杂交产生新品种的，比如抗虫棉等，D错误。
故选B。
14．【答案】D
【解析】
试题分析：
本题考查基因工程的相关知识点。基因工程常用的工具有限制酶．DNA连接酶．载体等。
解答：
A．限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，A正确；
B．DNA连接酶连接的是双链DNA片段，不可以连接两个单链DNA片段，B正确；
C．作为基因工程的运载体需要具备一些条件，而天然的质粒．噬菌体和动植物病毒一般不会同时具备这些条件，因此不可以直接用作运载体，C正确；
D．工程菌是用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌株类细胞系，不是从自然界分离出来的，D错误。
故选D。
15．【答案】A
【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，以满足人类的生产和生活的需求。
解答：
蛋白质工程的基本流程是：从③预期的蛋白质功能出发→①设计预期的蛋白质结构→②推测应有的氨基酸序列→④找到相对应的脱氧核苷酸序列，A正确，
故选A。
16．【答案】C
【解析】
试题分析：
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，以满足人类的生产和生活的需求。
解答：
A．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，A正确；
B．蛋白质工程在对蛋白质进行分子设计后，合成相应的基因，合成基因的表达离不开转录和翻译过程，因此蛋白质工程遵循的原理包括中心法则，B正确；
C．基因工程原则上只能生产自然界已存在的天然蛋白质，而蛋白质工程则是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，C错误；
D．由于蛋白质工程是直接对基因进行修饰或合成基因，改造后的性状可以遗传给后代，D正确。
故选C。
17．【答案】B
【解析】
试题分析：
蛋白质工程的过程为：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．蛋白质工程是指以蛋白质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，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。根据题干信息分析，将X中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（X1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性，即改变了蛋白质的结构后，其功能发生了改变，而蛋白质是基因控制合成的，因此该功能的改变可以通过蛋白质工程实现。
解答：
A．基因工程和蛋白质工程均是对基因进行操作，基因工程合成的是天然存在的蛋白质，而蛋白质工程可以合成非天然存在的蛋白质，A错误；
B．可以通过对X蛋白基因进行修饰或人工合成获得X1蛋白基因，B正确；
C．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，其过程中也需要酶和载体作为工具，C错误；
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同的，D错误。
故选B。
18．【答案】D
【解析】
试题分析：
基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取．利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，该步骤需要限制酶和DNA连接酶。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法．基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定。
解答：
A．“超级小鼠”．转基因烟草发生的变异是通过转基因技术实现的，属于基因重组，是可遗传变异，A错误；
B．常用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的受精卵细胞中，B错误；
C．构建基因表达载体常用的工具酶有限制酶．DNA连接酶，C错误；
D．培育转基因植物时，农杆菌的作用是使目的基因导入植物细胞，D正确。
故选D。