高中生物第五节 蛋白质工程巩固练习

【精编】第五节蛋白质工程-2课堂练习

一．单项选择

1．下列有关蛋白质工程的叙述，错误的是（    ）

A．蛋白质工程是分子水平的操作，但无需构建基因表达载体

B．蛋白质工程对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质

C．蛋白质工程前景诱人，科学家通过对胰岛素的改造，已经使其成为速效型药品

D．天然蛋白质的合成过程是按照中心法则进行的，而蛋白质工程的基本途径却与之相反

2．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．蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子

C．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作

D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程

3．L天冬酰胺酶对于治疗小儿白血病特别有效，但在临床应用中经常出现过敏反应。科研人员预期在L天冬酰胺酶的基础上研发药效性强但免疫性弱的蛋白质药物，下一步要做的是（　　）

A．合成编码L天冬酰胺酶的DNA片段

B．构建含L天冬酰胺酶基因片段的表达载体

C．设计出药效性强但免疫性弱的蛋白质结构

D．利用DNA分子杂交的方法对表达产物进行检测

4．下列说法正确的是 (　　)

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．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

C．基因工程是蛋白质工程的关键技术

D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的

5．下列关于蛋白质工程的叙述，不正确的是

A．蛋白质工程是对蛋白质分子的直接改造

B．基因工程是蛋白质工程的关键技术

C．蛋白质工程获取的是自然界不存在的蛋白质

D．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系

6．下列关于蛋白质工程的说法，正确的是（    ）

A．蛋白质工程是基因工程的基础

B．蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造

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．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的

7．下面关于多聚酶链式反应(PCR)的叙述正确的是

A．PCR过程中只需要两个引物分子

B．PCR的循环过程分为变性．复性和延伸三步

C．PCR扩增仪需保持在37°C以维持Taq酶最佳活性

D．PCR过程中边解旋边复制

8．下列关于蛋白质工程说法，不正确的是（    ）

A．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

B．蛋白质工程可对酶的催化活性．底物专一性．抗氧化性．热变性等加以改变

C．理论上通过对关键氨基酸的置换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法

D．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体的免疫原性

9．下列关于基因工程和蛋白质工程的叙述，错误的是（    ）

A．基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质

B．蛋白质工程可改造现有蛋白质，但不能制造出新的蛋白质

C．蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系

D．蛋白质工程是第二代基因工程，其基本途径是中心法则的逆向流程

10．研究人员通过将生长激素基因导入大肠杆菌内来表达人生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，目的基因要插入到B基因中，大肠杆菌不带有任何抗性基因。下列叙述错误的是（    ）

A．为提高重组成功率常用两种限制酶同时酶切质粒和生长激素基因

B．重组质粒可通过农杆菌介导导入大肠杆菌细胞内

C．上述过程中生长激素基因通常通过逆转录法获得

D．符合生产要求的工程菌可在含链霉素的培养基中生长

11．要合成自然界中不存在的蛋白质首先应设计

A．基因结构 B．mRNA结构 C．氨基酸序列 D．蛋白质结构

12．下图为蛋白质工程的操作过程，相关说法不正确的是

A．a．b过程分别是转录．翻译

B．蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作

C．蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术

D．蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因

13．蛋白质工程就是通过对蛋白质化学．蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物，中华鲟是一种濒危野生动物。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。下列有关说法错误的是

A．蛋白质工程可定向改变蛋白质分子的结构

B．改造蛋白质可通过改变基因结构实现

C．改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种

D．改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质

14．科学家将胰岛素的第28和29位的氨基酸调换顺序，成功获得了速效胰岛素，生产速效胰岛素时需要定向改造的对象是

A．胰岛素 B．胰岛素mRNA

C．胰岛素基因 D．胰岛B细胞

15．基因工程和蛋白质工程的区别是 （ ）

A．基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作

B．基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质

C．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（性状水平）

D．基因工程完全不同于蛋白质工程

16．某生物中发现一种基因的表达产物是具有较强抗菌性和溶血性的多肽P1，科研人员预期在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的蛋白质药物，下一步要做的是（    ）

A．构建含目的肽DNA片段的表达载体

B．合成编码多肽P1的DNA片段

C．设计抗菌性强但溶血性弱的蛋白质结构

D．利用DNA分子杂交的方法对表达产物进行检测

17．下列关于蛋白质工程说法，错误的是

A．蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的二代基因工程

B．实施蛋白质工程的基本途径必须从预期蛋白质功能出发

C．蛋白质工程实施过程中可对关键氨基酸直接置换或增删

D．构建基因表达载体也是蛋白质工程的核心步骤

18．实验室常用PCR技术对DNA进行体外扩增，下列相关叙述正确的是

A．95℃时DNA的磷酸二酯键断开

B．引物与模板结合后向5’方向延伸

C．反应过程包括变性→复性→延伸

D．需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【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。也就是说，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。

解答：

A．蛋白质工程又被称为二代基因工程，该过程也需构建基因表达载体，A错误；

B．蛋白质工程对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，B正确；

C．蛋白质工程前景诱人，科学家通过对胰岛素的改造，已经使其成为速效型药品，C正确；

D．天然蛋白质的合成过程是按照中心法则进行的，而蛋白质工程的基本途径是从蛋白质功能逆向推导DNA结构，反向于中心法则，D正确。

故选A。

2．【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。蛋白质的步骤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糖核苷酸序列。其流程图如下：

解答：

A．蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，定向对现有蛋白质分子的结构进行改造，使之更加符合人类需要，A正确；

B．蛋白质工程可以通过基因合成，制造自然界不曾存在过的新型蛋白质分子，B正确；

C．蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，实现对蛋白质分子的结构进行改造的，蛋白质工程操作的直接对象是基因，而不是蛋白质，C错误；

D．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，二者密不可分，D正确；

故选C。

3．【答案】C

【解析】

试题分析：

蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过化学．物理和分子生物学的手段进行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。

解答：

A．“合成编码L天冬酰胺酶的DNA片段”的上一步骤应该是“根据蛋白质氨基酸序列推断编码蛋白质的DNA序列”，A错误；

B．“构建含L天冬酰胺酶基因片段的表达载体”的上一步骤应该是“合成编码L天冬酰胺酶的DNA片段”，B错误；

C．“设计出药效性强但免疫性弱的蛋白质结构”的上一步骤是“确定预期蛋白质功能”，C正确；

D．“利用DNA分子杂交的方法对表达产物进行检测”是已经表达出相应产物以后的操作，D错误。

故选C。

4．【答案】C

【解析】

A．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，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。基因工程是通过DNA重组技术，定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品，只能生产自然界已有的蛋白质。因此二者有区别，A错误；

B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质，是自然界不存在的蛋白质，B错误；

C．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，因此蛋白质工程离不开基因工程，基因工程是蛋白质工程的关键技术，C正确；

D．蛋白质结构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，D错误。

故选C。

5．【答案】A

【解析】

A．蛋白质工程是通过对基因进行改造来实现对蛋白质分子的改造，A错误；
B．基因工程是蛋白质工程的关键技术，B正确；
C．基因工程生产的是自然界已有的蛋白质，蛋白质工程生产的是自然界不存在的蛋白质，C正确；
D．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。所以实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系，D正确。
故选A。

6．【答案】C

【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。

解答：

A．基因工程是蛋白质工程的基础，最终通过改造基因来完成，A错误；

B．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，而不是对蛋白质的结构进行直接改造，B错误；

C．蛋白质工程可以生产自然界没有的蛋白质，C正确；

D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是不完全相同的，D错误。

故选C。

7．【答案】B

【解析】

A．PCR过程中需要两种引物，引物的数目需要根据扩增的次数确定，A错误；

B．PCR的循环过程分为高温变性（DNA双链打开）．复性（模板链与引物结合）和延伸（合成子链）三步，B正确；

C．PCR扩增仪温度会达到90-95℃，C错误；

D．PCR过程中，在变性阶段打开双链，延伸阶段合成子链，故先解旋再复制，D错误。

故选B。

8．【答案】C

【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。

解答：

A．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，A正确；

B．蛋白质工程可对酶的催化活性．底物专一性．抗氧化性．热变性等加以改变，B正确；

C．蛋白质工程的类型主要有两种：一是从头设计，即完全按照人的意志设计合成蛋白质。二是定位突变与局部修饰，即在已有的蛋白质基础上，只进行局部的修饰，通过造成一个或几个碱基定位突变，以达到修饰蛋白质分子结构的目的，C错误；

D．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体的免疫原性，D正确。

故选C。

9．【答案】B

【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与其生理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．基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，目的基因来自其他生物，但自然界存在，A正确；

B．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，以满足人类的生产和生活需要，B错误；

C．蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系，再通过对基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，C正确；

D．蛋白质工程是第二代基因工程，其基本途径是中心法则的逆向流程，从预期的蛋白质的功能出发，推出对应的氨基酸序列，进而推出对应的DNA序列，D正确。

故选B。

10．【答案】B

【解析】

试题分析：

已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要插入到基因B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，因此获得“工程菌”能够抗链霉素，而不能抗氨苄青霉素。

解答：

A．为提高重组成功率常用两种限制酶同时切质粒和生长激素基因，A正确；

B．将重组DNA导入大肠杆菌细胞时，需用Ca2+处理细胞使其成为感受态细胞，B错误；

C．上述过程中生长激素基因通常通过逆转录法获得，C正确；

D．符合生产要求的工程菌可在含链霉素的培养基中生长，D正确。

故选B。

11．【答案】D

【解析】

详解：

要合成自然界中不存在的蛋白质，应从蛋白质预期的功能出发设计蛋白质的结构，然后再推导出氨基酸序列合成其相关基因，D正确，A．B．C都是蛋白质工程中的步骤但都不是第一步，故错误。

故选D。

12．【答案】C

【解析】试题分析：本题以“蛋白质工程的操作过程”示意图为情境，综合考查学生对蛋白质工程的基本原理．实质及操作流程等相关知识的识记和理解能力。

解答：a过程是以DNA的一条链为模板合成mRNA的转录过程，b过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的翻译过程，A正确；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需求，因此蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作，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错误；蛋白质工程中，可能根据已经明确的蛋白质的结构构建出一种全新的基因，D正确。

13．【答案】D

【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。

详解：

AB．蛋白质工程可以通过改造基因来定向改变蛋白质分子的结构，AB正确；

C．改造后的中华鲟具有新的性状，但其和现有中华鲟仍是同一物种，C正确；

D．蛋白质工程改造的是基因，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。

故选D。

14．【答案】C

【解析】

采用蛋白质工程技术将胰岛素的第28和29个氨基酸调换顺序后可获得速效胰岛素，而蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，因此要生产速效胰岛素，需要对胰岛素基因进行定向改造。

故选C。

15．【答案】B

【解析】

试题分析：基因工程和蛋白质工程都对基因进行分子水平的操作，故A错误；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自然界不存在的蛋白质，故B正确；基因工程和蛋白质工程都是分子水平的操作，故C错误；蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，又称为第二代基因工程，故D错误。

16．【答案】C

【解析】

试题分析：

17．【答案】C

【解析】

试题分析：蛋白质工程中真正的操作对象仍然是基因，即对基因的修饰或原有记忆的改造，不是对蛋白质的结构或者氨基酸的结构进行改造，所以C错。

18．【答案】C

【解析】

A．95℃时是DNA的氢键断开，A错误；

B．引物与模板结合后向3’方向延伸，D错误；

C．反应过程包括变性→复性→延伸，C正确；

D．PCR技术通过高温解旋，不需要解旋酶，D错误；

故选C。