生物选修3一、根据基因工程原理射界和改造蛋白质课时练习

【精编】一、根据基因工程原理射界和改造蛋白质-2作业练习

一．单项选择

1．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

2．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

3．下列有关蛋白质工程的说法正确的是   （   ）

A．蛋白质工程无需构建基因表达载体

B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质

C．蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶

D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的

4．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

5．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操作，蛋白质工程不对基因进行操作

B．基因工程在分子水平操作，蛋白质工程在细胞水平（或性状水平）操作

C．基因工程合成自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可制造一种新的蛋白质

D．蛋白质工程与基因工程没有任何联系

6．人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓，然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血，其原因在于t-PA与血纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实，通过某技术，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，可制造出性能优异的改良t-PA蛋白，进而显著降低出血副作用。下列相关叙述中错误的是（    ）

A．该技术的关键工作是了解t-PA蛋白质分子结构

B．该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心法则

C．该技术是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的

D．该技术构建出了一种自然界中原先不存在的全新的基因

7．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

8．北极比目鱼中有抗冻基因。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是

A．过程①中通过逆转录法获得目的基因，可用于基因工程

B．过程①获取的目的基因，可用于比目鱼基因组测序

C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选

D．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达

9．科研小组将某细胞中的一种转运蛋白X的第158位的丝氨酸变成亮氨酸，第240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质不仅保留了转运功能，还具有催化活性。下列说法正确的是

A．应直接对转运蛋白质X的氨基酸序列进行改造

B．该过程能定向地改造蛋白质的结构

C．经改造后的蛋白质不需要再进行功能鉴定

D．经改造后的基因在表达过程中不遵循中心法则

10．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

11．下列关于蛋白质工程的说法，正确的是   

A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作

B．蛋白质工程能生产出自然界中不存在的新型蛋白质分子

C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应mRNA来实现的

D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的

12．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

13．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

14．中华鲟是地球上最古老的脊椎动物，被称为“活化石”。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。以下说法错误的是（    ）

A．该工程可以定向改变蛋白质分子的结构

B．改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的

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

15．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．单个胰岛素分子 B．胰岛素mRNA

C．胰岛素基因的碱基序列 D．胰岛B细胞

16．酿酒酵母（一种酵母菌）在无氧条件下可以将木糖转化为乙醇。首先，木糖还原酶利用NADPH（还原性辅酶Ⅱ）转化木糖为木糖醇，然后木糖醇脱氢酶利用NAD+（辅酶Ⅰ）转化木糖醇为木酮糖，后者进一步在其它条件下转化为乙醇。科学家利用蛋白质工程对相关酶进行改造，显著提高了乙醇的产量。下列相关说法错误的是（    ）

A．NADPH供氢给木糖后不会转化为NAD+

B．若两种酶的比例不平衡，可能会造成木糖醇积累

C．酿酒酵母的线粒体在无氧条件下基本不发挥作用

D．科学家对相关酶改造的过程中，需要合成全新的基因

17．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．基因结构 C．蛋白质空间结构 D．肽链结构

18．蛋白质工程的基本操作程序正确是（   ）

①蛋白质分子结构合成     ②DNA合成      ③mRNA合成

④蛋白质的预期功能       ⑤根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列

A．①→②→③→④→⑤→① B．⑤→④→③→②→①→②

C．④→①→⑤→②→③→① D．②→③→⑤→①→②→④

参考答案与试题解析

1．【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。

2．【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。

3．【答案】C

【解析】

试题分析：

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系统，这个生物系统可以是转基因微生物．转基因植物．转基因动物，甚至可以是细胞系统。

解答：

A.据分析可知，蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，A错误；

B. 蛋白质工程通过基因的修饰或基因的合成，对现有的基因进行改造或制造一种新的蛋白质，改造后的蛋白质有的不再是天然的蛋白质，B错误；

C. 蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，C正确；

D. 蛋白质工程是通过基因的修饰或基因的合成，对现有的基因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。D错误；

答案选C.

4．【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。

5．【答案】C

【解析】

试题分析：

本题考查蛋白质工程与基因工程的区别与联系，要求考生理解蛋白质过程的概念和特征，理解蛋白质工程的基础是基因工程，蛋白质工程又被称为是第二代基因工程，蛋白质工程可制造一种新的蛋白质。

解答：

A．基因工程和蛋白质工程都需对基因进行操作，A错误；

B．基因工程和蛋白质工程都是在分子水平上进行的操作，B错误；

C．基因工程合成自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可制造一种新的蛋白质，C正确；

D．蛋白质工程的基础是基因工程，蛋白质工程又被称为是第二代基因工程，D错误。

故选C。

6．【答案】C

【解析】

试题分析：

7．【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。

8．【答案】A

【解析】

试题分析：

分析题图：①表示反转录法获取目的基因的过程；②表示基因表达载体的构建过程；之后采用农杆菌转化法，将目的基因导入番茄组织块；最后采用植物组织培养技术，将导入目的基因的番茄组织细胞培养成抗冻番茄植株。

详解：

A．图中①是获取目的基因的过程，即通过逆转录过程获取的目的基因，可用于基因工程，A正确；

B．通过逆转录过程获取的目的基因中缺少基因的非编码区和内含子，不能用于比目鱼基因组测序，B错误；

C．标记基因的作用是筛选重组质粒，利用农杆菌转化法只能将质粒导入受体细胞，不能对重组质粒进行筛选，C错误；

D．利用DNA探针技术可检测目的基因是否导入到受体细胞及是否转录形成mRNA，但不能检测目的基因是否翻译形成蛋白质，D错误。

故选：A。

9．【答案】B

【解析】

A．根据以上分析已知，该科研小组采用技术的应该是蛋白质工程，而蛋白质工程直接作用的对象是基因，即应直接对控制转运蛋白质X合成的基因进行改造，A错误；

B．蛋白质工程属于第二代基因工程，能定向地改造蛋白质的结构，B正确；

C．经改造后的蛋白质需要再进行功能鉴定，C错误；

D．经改造后的基因的化学本质不变，在表达过程中仍然遵循中心法则，D错误。

故选B。

10．【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。

11．【答案】B

【解析】

试题分析：

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。由概念可知：蛋白质工程是在分子水平上对现有蛋白质的基因分子进行操作，A错误；由概念可知：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，B正确；对蛋白质的改造是通过直接改造现有蛋白质的基因来实现的，C错误；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。

12．【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。

13．【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。

14．【答案】D

【解析】

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，A正确；蛋白质工程的实质是通过改变基因的结构来改变蛋白质的功能的，B正确；改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种，C正确；蛋白质工程改变的是基因，是可以遗传的，所以改造后的中华鲟的后代可能具有改造的蛋白质，D错误。

15．【答案】C

【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。

解答：

采用蛋白质工程技术将胰岛素的第28和29位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。ABD错误，C正确。

故选C。

16．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程是通过对基因的操作，将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体，原则上只能生产自然界已存在的蛋白质．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，以满足人类的生产或或生活需要。

解答：

A．NADPH供氢给木糖后不会转化为NAD+，因为这是两种不同的辅酶，A正确；

B．题意显示，木糖还原酶利用NADPH（还原性辅酶Ⅱ）转化木糖为木糖醇，然后木糖醇脱氢酶利用NAD+（辅酶Ⅰ）转化木糖醇为木酮糖，在这个连续反应中，若两种酶的比例不平衡，可能会造成木糖醇积累，B正确；

C．酿酒酵母将木糖转化为酒精的过程是在无氧条件下进行的，无氧呼吸的场所是细胞质基质，故线粒体在无氧条件下基本不发挥作用，C正确；

D．科学家对相关酶改造的过程中，并不是需要合成全新的基因，而是对原有基因进行必要的修饰，D错误。

故选D。

17．【答案】B

【解析】

试题分析：

略

解答：

18．【答案】C

【解析】

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：蛋白质工程的基本途径为：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→找到相对应的核糖核苷酸序列（RNA）→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列（DNA），最后按照基因工程的一般步骤进行。因此，蛋白质工程的基本操作程序正确的是④→①→⑤→②→③→①，故选C。