沪科版 (2019)选修3一、根据基因工程原理射界和改造蛋白质课后测评

这是一份沪科版 (2019)选修3一、根据基因工程原理射界和改造蛋白质课后测评，共14页。试卷主要包含了蛋白质工程的基本原理是，已知生物体内有一种蛋白质，蛋白质工程崛起的缘由是等内容，欢迎下载使用。

1．在转基因抗虫植物的培育过程中，不可以作为目的基因的是（ ）
A．蛋白酶抑制剂基因B．Bt毒蛋白基因
C．淀粉酶抑制剂基因D．氨苄青霉素抗性基因
2．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
3．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
4．新冠病毒是一种RNA病毒，极易产生变异，其通过表面刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）与人体细胞表面的ACE2受体相互作用而感染细胞。科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1，可与S蛋白RBD紧密结合，以干扰新冠病毒的感染。下列有关说法，错误的是（ ）
A．LCB1的作用效应与抗S蛋白抗体类似
B．可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产
C．新冠病毒侵入人体后可在内环境中大量增殖
D．易感人群即使注射疫苗也仍然具有被感染的可能
5．下列关于蛋白质工程实施的叙述，不正确的是（ ）
A．可以根据人类的需要，设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质
B．可以根据功能的需要替代蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构区域
C．可以通过基因工程间接地改造蛋白质中特定的一个或几个氨基酸
D．蛋白质工程完全不遵循中心法则
6．已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中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（P1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。下列叙述正确的是（ ）
A．从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的氨基酸序列（或结构）进行改造
B．直接对蛋白质的氨基酸序列（或结构）进行修饰改造，是蛋白质工程的范畴
C．改变后的蛋白质（P1）与蛋白质（P）的结构相同，功能不同
D．蛋白质工程已被广泛发展应用，极大的满足了人类生产生活的需要
7．关于蛋白质工程的基本流程，下列叙述正确的是（ ）
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．③→①→④→②B．④→②→①→③
C．①→②→③→④D．③→④→①→②
8．科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1，可与新冠病毒表面S蛋白的受体结合域（RBD）紧密结合，以干扰新冠病毒的感染。下列说法不合理的是（ ）
A．LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似
B．可依据S蛋白的RBD结构设计LCB1
C．LCB1可以通过细胞中原有基因表达产生
D．LCB1的设计和生产属于蛋白质工程
9．蛋白质工程崛起的缘由是（ ）
A．天然蛋白质使生物适应环境
B．天然蛋白质均为自然界已经存在的种类
C．天然蛋白质不能够完全满足人类生产．生活的需要
D．天然蛋白质的结构和种类是长期自然选择的结果
10．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
11．猪胰岛素用于人体时，降低血糖效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素能用于治疗人类的糖尿病，以下操作中最佳方案是（ ）
A．修饰和改造猪胰岛素中的氨基酸种类与序列
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人体糖尿病
D．根据人胰岛素氨基酸排列顺序设计制造一种全新的胰岛素
12．蛋白质工程的基本流程是（ ）
A．基因→表达→形成特定氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能
B．对蛋白质进行分子设计→改造蛋白质分子→行使功能
C．预期的蛋白质功能→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
D．预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→合成相应mRNA
13．下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）
A．已成功应用于微电子方面
B．可直接对性激素进行改造
C．目标是对蛋白质的结构进行分子设计
D．产生的变异都不可遗传
14．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．分析上述材料可知，赖氨酸的高产可借助蛋白质工程实现
C．改造后的AK和DHDPS的空间结构发生改变
D．改造后的AK和DHDPS与赖氨酸的结合能力增强
15．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
16．下列有关基因工程的叙述，不正确的是（ ）
A．重组DNA分子的构建在体内进行
B．基因工程能使生物产生定向变异
C．目的基因主要是编码蛋白质的结构基因
D．基因工程能打破物种间的界限
17．下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）
A．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
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．基因工程和蛋白质工程均合成天然存在的蛋白质
D．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
18．下列关于蛋白质工程的进展和应用前景的说法，不正确的是（ ）
A．通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变，属于蛋白质工程
B．将人的胰岛素基因导人大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生胰岛素的技术属于蛋白质工程
C．对蛋白质进行分子设计，必须从蛋白质的功能特点入手
D．蛋白质工程在医药及其他工农业生产中有很大的应用价值
参考答案与试题解析
1．【答案】D
【解析】
试题分析：
杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因．蛋白酶抑制剂基因．淀粉酶抑制剂基因．植物凝集素基因等，其中Bt毒蛋白基因是从苏云芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因，当害虫食用含有转基因的植物是Bt毒蛋白基因编码的蛋白质会进入害虫的肠道，在消化酶的作用下，蛋白质被降解为相对分子质量比较小．有毒的多肽，多肽结合在肠上皮细胞的特异性受体上，使细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解，最后造成害虫死亡，由于对哺乳动物无毒副作用，因而广泛用于抗虫转基因植物。
解答：
A．将蛋白酶抑制基因转移到植物体内表达的蛋白酶抑制剂，可以阻断或降低害虫消化道蛋白酶的活性，影响其消化功能，不能消化吸收营养物质，从而影响害虫的生命活动，A正确；
B．Bt毒蛋白基因能使害虫致死，将其导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力，B正确；
C．将淀粉酶抑制剂基因转移到植物体内表达淀粉酶抑制剂，可以抑制消化道淀粉酶活性，阻断害虫的能量来源，C正确；
D．将氨苄青霉素抗性基因转移到植物体内表达的青霉素可以抗菌，并不能抗虫，不能影响害虫活动，D错误。
故选D。
2．【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。
3．【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。
4．【答案】C
【解析】
根据题干分析，新冠病毒通过表面刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）与人体细胞表面的ACE2受体相互作用而感染细胞；而蛋白质LCB1可与S蛋白的RBD结合，阻断上述过程，从而干扰新冠病毒的感染。
病原体表面的一些特定的蛋白质等物质，能够与免疫细胞表面的受体结合，从而引发免疫反应，这些能引发免疫反应的物质称为抗原。新冠病毒表面的S蛋白就是一种抗原。
抗体是机体产生的专门应对抗原的蛋白质，能与相应抗原发生特异性结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
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。．蛋白质工程能够生产自然界中不存在的蛋白质。
解答：
A．LCB1能S蛋白结合，干扰新冠病毒对人体细胞的感染，说明其作用与抗体类似，A正确；
B．LCB1自然界中不存在的蛋白质，可能通过蛋白质工程进行设计和生产，B正确；
C．新冠病毒无细胞结构，必需寄生在人体细胞中，C错误；
D．新冠病毒是一种RNA病毒，极易产生变异；易感人群注射疫苗也具有被变异的新冠病毒感染的可能，D正确。
故选C。
5．【答案】D
【解析】
试题分析：
蛋白质工程是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。
解答：
A.蛋白质工程是在原有蛋白质的基础上，根据人们的需求对蛋白质分子作出的定向的改造，可以设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质，A正确；
B.蛋白质工程可以据功能的需要替代蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构区城，B正确；
C.蛋白质工程较小的改造是改造蛋白质分子中某些活性部位的一个几个氨基酸残基，通过定点诱变技术，以获得人类所需要的目的蛋白质，C正确；
D.蛋白质工程的基本流程是：预期蛋白质的功能→设计预期蛋白质的结构→推测应有的氯基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），这主要是根据中心法则的逆推而得到的，D错误。
故选D。
6．【答案】A
【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P分子中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（P1）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．从题干信息可知，该蛋白质功能的改变是通过改变蛋白质的氨基酸序列实现的，A正确；
B．蛋白质工程直接改造的是基因，B错误；
C．改变后的蛋白质（P1）与蛋白质（P）的结构不同，功能也不同，C错误；
D．蛋白质工程并没有被广泛发展应用，D错误。
故选A。
7．【答案】A
【解析】
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。蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质；而基因工程原则上能生产自然界原有的蛋白质。
解答：
蛋白质工程的基本流程是：③预期蛋白质功能→①设计预期的蛋白质结构→④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→②合成DNA，A正确。
故选A。
8．【答案】C
【解析】
研究发现，新型冠状病毒感染人体细胞的关键在于：冠状病毒的S蛋白与人体细胞膜上的ACE2 蛋白的结合——准确地说，是S蛋白“劫持”了原本是控制血压的ACE2，通过与它的结合入侵人体。
S 蛋白全称为spike glycprtein （刺突糖蛋白），位于新冠病毒最外层，像一个个突起的“皇冠”。美国得克萨斯大学奥斯汀分校研究团队的最新解析结果显示，新冠病毒S蛋白以三聚体形态存在，每一个单体中约有1300多个氨基酸，其中300多个氨基酸构成了“受体结合结构域”（RBD），即S蛋白与ACE2相联结的地方。
ACE2全称为“血管紧张素转化酶2”，是人体内一种参与血压调节的蛋白，在肺．心脏．肾脏和肠道广泛存在。
解答：
A．由题干信息可知：“LCB1，可与新冠病毒表面S蛋白的受体结合域（RBD）紧密结合，以干扰新冠病毒的感染”，故可知LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似，A正确；
B．RBD是 S蛋白的受体结合域，可知，依据S蛋白的RBD结构可以设计LCB1，B正确；
C．科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质，可知细胞中没有控制合成LCB1的基因，C错误；
D．LCB1是一种蛋白质，它的设计和生产属于蛋白质工程，D正确。
故选C。
9．【答案】C
【解析】
试题分析：
蛋白质工程和基因工程的不同：
解答：
蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质，而天然蛋白质不能够完全满足人类生产生活的需要。综上所述，C正确，A．B．D错误。
故选C。
10．【答案】A
【解析】
试题分析：
11．【答案】A
【解析】
12．【答案】C
【解析】
试题分析：
蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：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）；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
解答：
根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：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）。
综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
13．【答案】C
【解析】
试题分析：
蛋白质工程是指基于蛋白质的结构和功能的关系，借助计算机辅助设计．基因定点诱变和重组DNA技术来改造基因，以定向改造天然蛋白质，目前成功的例子并不是很多，这是由于蛋白质功能发挥功能必须依赖于正确的高级结构。
解答：
A．通过蛋白质工程方法制造电子元件正在探索中，A错误；
B．蛋白质工程是通过对基因进行修饰或合成进而改造蛋白质，并不能直接对性激素这种固醇进行改造，B错误；
C．蛋白质工程的目标是对蛋白质的结构进行分子设计，C正确；
D．蛋白质工程本质是对基因的改造，是一种可遗传变异，D错误；
故选C。
14．【答案】D
【解析】
试题分析：
据图分析，物质X在天冬氨酸激酶（AK）和二氢吡啶二羧酸合成酶（DHDPS）作用下，形成赖氨酸；当赖氨酸含量高，抑制天冬氨酸激酶（AK）和二氢吡啶二羧酸合成酶（DHDPS）的活性。
解答：
A．由于存在负反馈调节，玉米中赖氨酸含量比较低，A正确；
B．根据题干分析，“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正确；
C．根据题干信息，“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”，说明改造后的AK和DHDPS的空间结构发生改变，C正确；
D．根据题干信息，“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与赖氨酸的结合能力减弱，负反馈调节减弱，D错误。
故选D。
15．【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。
16．【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．重组DNA分子的构建在体外进行，借助限制酶．DNA连接酶构建重组DNA分子，A错误；
B．基因工程可定向改变生物的性状，B正确；
C．目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是具有调控作用的因子，C正确；
D．基因工程能打破物种间的界限，使不同种的基因发生重组，D正确。
故选A。
17．【答案】D
【解析】
试题分析：
蛋白质工程本质上还是对基因进行修饰和改造，从而合成自然界中不存在的蛋白质。
解答：
A．蛋白质工程需对基因进行操作，A错误；
B．基因工程和蛋白质工程都是分子水平操作，B错误；
C．蛋白质工程合成的是天然不存在的蛋白质，C错误；
D．蛋白质工程本质上属于基因工程的延伸，D正确。
故选D。
18．【答案】B
【解析】
项目
蛋白质工程
基因工程
区别
原理
中心发展的逆推
基因重组
过程
预期蛋白质供能→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→合成DNA→表达出蛋白质
获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质
定向改造或生产人类所需蛋白质
定向改造生物的遗传特性，一伙的人类所需的生物类型或生物产品（基因的异体表达）
结果
生产自然界没有的蛋白质
生产自然界已有的蛋白质
联系
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，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现