高中生物沪科版 (2019)选修3二、蛋白质工程可改变蛋白质的形状和功能复习练习题

【优编】二、蛋白质工程可改变蛋白质的形状和功能-1随堂练习

一．单项选择

1．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，以下用蛋白质工程对蛋白质分子设计的最佳方案是(　　)

A．对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换

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

2．下图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程，有关叙述正确的是（    ）

A．合成新的胰岛素基因是蛋白质工程的关键

B．构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期结构

C．设计速效胰岛素的过程中，最终要对胰岛素的结构进行改造

D．设计速效胰岛素的过程中，需要运用碱基互补配对原则

3．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：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。

4．有关蛋白质工程的说法，不正确的   (     ) 

A.蛋白质工程从属于基因工程

B.蛋白质工程生产出来的一般是自然界中没有蛋白质

C.蛋白质工程是对自然界中的蛋白质分子直接修饰．改造，以满足人们的需要

D.蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因

5．蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是（   ）

A．氨基酸结构     B．蛋白质空间结构    C．肽链结构     D．基因结构

6．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据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A.①②③④      B.④②①③      C.③①④②        D.③④①②

7．下面有关蛋白质工程的叙述中，错误的是（　　）

A．收集蛋白质分子结构的信息，以便分析结构与功能之间的关系

B．预测具有一定氨基酸序列的蛋白质的空间结构和生物功能

C．根据特定的生物功能，设计蛋白质的氨基酸序列和空间结构

D．根据人们的需要，可直接对氨基酸的分子结构进行重新设计

8．在合成自然界不存在的蛋白质的时候，应该首先设计（　　）

A．蛋白质结构 B．RNA结构 

C．氨基酸序列 D．基因结构

9．蛋白质工程的基本流程正确的是（   ）

①蛋白质分子结构设计  ②DNA合成   ③预期蛋白质功能  ④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A．①→②→③→④   B．④→②→①→③  C．③→①→④→②    D．③→④→①→②

10．以下关于蛋白质工程的说法中，正确的是（　　）

A．蛋白质工程不能定向改造蛋白质的分子结构来满足人类的需要

B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子结构

C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子

D．蛋白质工程又称为第三代基因工程

11．蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计．生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径，试回答下列有关问题：

（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，其上的核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸之间存在着　             　关系。

（2）通过③过程获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因，要使这一序列能够表达．发挥作用，还必须在序列的上．下游加上       　和　     　，在这个过程中需要         酶的参与。

（3）完成④过程需要涉及　        　技术。

12．下列哪项不是蛋白质工程中的蛋白质分子设计（　　）

A．对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换

B．对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装

C．从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质

D．设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列

13．下列有关蛋白质工程的叙述中，错误的是（　　）

A．蛋白质工程发展的基础是基因工程

B．蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程

C．T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现

D．蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质

14．将人的干扰素基因通过基因定点突变，使干扰素第 17 位的半胱氨酸改变成丝氨酸，改造后的干扰素比天然干扰素的抗病毒活性和稳定性显著提高，那么该技术属于（　　）

A．蛋白质工程 B．细胞工程 

C．胚胎工程 D．生态工程

15．人们发现，蛛丝蛋白比蚕丝蛋白更细，但强度却是更大，于是就有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推出其基因结构，以指导对蚕丝蛋白基因的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝，上述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．基因工程：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

16．蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是（　 　 ）

A．氨基酸结构    B．蛋白质空间结构      C．肽链结构         D．基因结构

17．下列关于由我国牵头的“人类肝脏蛋白组计划”的叙述中，不正确的是（　　）

A．揭示并确认肝脏合成的蛋白质

B．为重大肝病预防．诊断．治疗和新药研发提供科学基础

C．用蛋白质工程实现肝脏合成人类需要的蛋白质

D．是对蛋白质工程的有力推动和理论支持

18．以下不属于蛋白质工程成果的是(　　)

A．改造酶的结构，提高酶的热稳定性

B．生产出鼠—人嵌合抗体

C．将t-PA分子中的天冬酰胺替换为谷氨酰胺

D．将人的胰岛基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素不同，所以蛋白质工程中蛋白质的分子设计，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。

2．【答案】D

【解析】

3．【答案】（1）④⑤  ①②（2）折叠   分子设计   DNA合成（3）对蛋白质的结构进行分子设计   基因合成或修饰（4）相反

【解析】

试题分析：图中①是转录，②是翻译，③是折叠，④是分子设计，⑤是DNA合成。蛋白质工程的过程：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)，所以图中代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤；代表中心法则内容的是：①②。由此可见，蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的。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。

考点：本题考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生的识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

4．【答案】C

【解析】蛋白质工程是对自然界中不存在的蛋白质分子直接修饰．改造，以满足人们的需要

5．【答案】D

【解析】

6．【答案】C

【解析】

7．【答案】D

【解析】解：A．蛋白质工程是从预期蛋白质功能出发，所以要收集蛋白质分子结构的信息，以便分析结构与功能之间的关系，故A正确；
B．蛋白质工程的过程：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），故B正确；
C．蛋白质工程是从预期蛋白质功能出发，设计蛋白质的氨基酸序列和空间结构，最终回到基因工程上来解决蛋白质的合成，故C正确；
D．蛋白质工程直接改造的是基因，而不是氨基酸分子结构，故D错误．
故选D．

8．【答案】A

【解析】解：合成自然界不存在的蛋白质属于蛋白质工程，应根据蛋白质功能，从设计蛋白质结构入手，然后通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质．
故选：A．

9．【答案】C

【解析】

10．【答案】C

【解析】解：A．蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子的结构，A错误；
B．蛋白质工程直接改造的是基因，而不是蛋白质分子，B错误；
C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子，C正确；
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，D错误．
故选：C．

11．【答案】（1）密码子  信使RNA   碱基互补配对（2）启动子 终止子   DNA连接（酶）（3）基因工程

【解析】（1）蛋白质工程从氨基酸序列推基因中的脱氧核苷酸，氨基酸与脱氧核苷酸之间的联系枢纽是信使RNA，信使RNA 由脱氧核酸转录，而密码子是信使RNA上特定的能决定一个氨基酸的三个相邻的碱基序列。

（2）由人工合成的基因只是基因的编码序列，完整的基因还包括启动子．终止子等结构，把启动子．终止子等DNA片段连接到基因的编码区需要DNA连接（酶）。

（3）由基因合成蛋白质涉及基因工程。

12．【答案】B

【解析】A．对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换，属于蛋白质工程中的分子设计，A正确；
B．对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装不属于蛋白质工程，B错误；
C．从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质，属于蛋白质工程的基本途径，C正确；
D．根据预期的蛋白质的功能设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列，属于蛋白质工程的分子设计，D正确．
故选：B．

13．【答案】D

【解析】解：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．蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程，B正确；
C．蛋白质工程可以通过改造酶的结构，有目的地提高酶的热稳定性，如在T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性，C正确；
D．蛋白质工程可以合成新的蛋白质，D错误．
故选：D．

14．【答案】A

【解析】解：A．通过改造基因来改造蛋白质，属于蛋白质工程，A正确；
B．基因定点突变属于分子水平，不属于细胞工程，B错误；
C．基因定点突变属于分子水平，不属于胚胎工程，C错误；
D．基因定点突变属于分子水平，不属于胚胎生态工程，D错误．
故选：A．

15．【答案】D

【解析】解：（1）本题通过改造基因来实现对蛋白质（蛛丝蛋白）的改造，属于蛋白质工程；
（2）根据题干信息“通过破解蛛丝蛋白的结构从而推出其基因结构，以指导对蚕丝蛋白基因的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝”可知，该工程依据的原理是蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质．
故选：D．

16．【答案】D

【解析】

17．【答案】C

【解析】　“人类肝脏蛋白质组计划”将揭示肝脏合成蛋白质的奥秘，这有利于人类改造蛋白质，是对蛋白质工程的有力推动和理论支持，并不是用蛋白质工程实现肝脏合成人类需要的蛋白质。

18．【答案】D

【解析】将人的胰岛基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素属于基因工程的成果。