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高中生物北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第五节 蛋白质工程当堂检测题
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这是一份高中生物北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第五节 蛋白质工程当堂检测题，共13页。
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
2．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
3．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．胚胎工程D．细胞工程
4．以下列关于基因工程的应用及蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）
A．将某蛋白基因导入牛的乳腺细胞后形成乳腺生物反应器
B．由工程菌大肠杆菌获得人类干扰素的成分后可直接应用
C．基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法
D．蛋白质工程可以改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质
5．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
6．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
7．下图表示蛋白质工程的操作过程，相关说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程只能生产自然界已经存在的蛋白质
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．蛋白质工程是以基因工程为基础的生物工程技术
D．蛋白质工程可以制造一种新的蛋白质也可以对现有的蛋白质进行改造
8．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
9．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
10．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
11．水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺，可以提高它的抗凝血活性。在这项替换研究中，目前可行的直接操作对象是（ ）
A．基因B．氨基酸C．多肽链D．蛋白质
12．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
13．下列不是蛋白质工程的研究内容的一项是（ ）
A．分析蛋白质分子的精细结构
B．对蛋白质进行有目的的改造
C．分析氨基酸的化学组成
D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
14．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
15．科学家为提高玉米中赖氨酸的含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，变化后就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，该生物技术为（ ）
A．基因工程B．蛋白质工程
C．诱变育种D．细胞工程
16．下列有关基因工程的相关叙述中，正确的是（ ）
A．基因治疗就是去除生物体细胞中有缺陷的突变基因
B．运载体上抗性基因的存在有利于对目的基因是否表达进行检测
C．阻止病人的致病基因传给子代的方法通常是将正常基因导入病人的体细胞核
D．转基因技术造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，却产生了定向变异
17．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
18．新冠病毒通过其表面刺突蛋白（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，侵入人体细胞。研究人员设计并合成了一种自然界不存在的LCB1蛋白药物，可识别并紧密结合S蛋白的RBD，以干扰新冠病毒的感染。下列叙述错误的是（ ）
A．LCB1可能与ACE2受体的某些区域结构类似
B．LCB1可以依据S蛋白的RBD结构进行设计
C．LCB1是通过细胞中原有的基因表达产生的
D．LCB1设计和合成是通过蛋白质工程实现的
参考答案与试题解析
1．【答案】A
【解析】
试题分析：
2．【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。
3．【答案】B
【解析】
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，ACD错误，B正确。
故选B。
4．【答案】D
【解析】
试题分析：
基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
转基因动物生产药物：（1）基因来源：药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子（原理：基因的选择性表达）。（2）成果：乳腺生物反应器。（3）过程：将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵中，最终培育的转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁生产所需要的药物。[注]只有在产下雌性动物个体中，转入的基因才能表达。
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：
A．将某蛋白基因导入牛的受精卵后发育形成乳腺生物反应器，A错误；
B．由工程菌大肠杆菌获得人类干扰素的成分后不可直接应用，原因是大肠杆菌属于原核生物，其中不含内质网和高尔基体，不能对干扰素进行加工，B错误；
C．基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，C错误；
D．由分析可知，蛋白质工程可以改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质，D正确。
故选D。
5．【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。
6．【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。
7．【答案】A
【解析】
试题分析：
8．【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。
9．【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。
10．【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。
11．【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。
解答：
通过题干信息可知，可通过蛋白质工程技来完成，蛋白质工程直接改造的是相应的基因，A正确。
故选A。
12．【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。
13．【答案】C
【解析】
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）；蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质。
解答：
A．蛋白质工程是根据预期蛋白质功能设计预期的蛋白质分子的精细结构，A正确；
B．蛋白质工程过修改基因或创造合成新基因来改变对蛋白质进行有目的制造，B正确；
C．蛋白质工程分析．设计蛋白质分子，不分析氨基酸的化学组成，C错误；
D．蛋白质工程是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，D正确。
故选C。
14．【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。
15．【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。
解答：
根据蛋白质被改造部位的多少，可以将这种改造分为“大改”．“中改”和“小改”。“小改”是指通过基因工程中的定点诱变技术，有目的改造蛋白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能。题干中对蛋白质的改造属于“小改”层次，需直接对相应的基因进行改造，即对相应的基因进行定点诱变，进而实现对蛋白质的改造，故属于蛋白质工程，即B正确。
故选B。
16．【答案】D
【解析】
试题分析：
基因工程的原理：基因重组。
基因工程的操作基本工具：限制性核酸内切酶，DNA连接酶，运载体。
基因工程的基本步骤：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测和表达。
基因工程的应用：1.植物基因工程：抗虫．抗病．抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质；
17．【答案】D
【解析】
18．基本途径：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苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行（注意：目的基因只能用人工合成的方法）。
解答：
Ａ．①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表 DNA合成，Ａ正确；
Ｂ．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，Ｂ正确；
Ｃ．蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或修饰实现，Ｃ错误；
D．蛋白质工程是根据具有相应功能的蛋白质结构推测氨基酸序列，进而推测出脱氧核苷酸序列，因此蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的，D正确。
故选C。
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
2．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
3．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．胚胎工程D．细胞工程
4．以下列关于基因工程的应用及蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）
A．将某蛋白基因导入牛的乳腺细胞后形成乳腺生物反应器
B．由工程菌大肠杆菌获得人类干扰素的成分后可直接应用
C．基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法
D．蛋白质工程可以改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质
5．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
6．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
7．下图表示蛋白质工程的操作过程，相关说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程只能生产自然界已经存在的蛋白质
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．蛋白质工程是以基因工程为基础的生物工程技术
D．蛋白质工程可以制造一种新的蛋白质也可以对现有的蛋白质进行改造
8．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
9．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
10．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
11．水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺，可以提高它的抗凝血活性。在这项替换研究中，目前可行的直接操作对象是（ ）
A．基因B．氨基酸C．多肽链D．蛋白质
12．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
13．下列不是蛋白质工程的研究内容的一项是（ ）
A．分析蛋白质分子的精细结构
B．对蛋白质进行有目的的改造
C．分析氨基酸的化学组成
D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
14．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
15．科学家为提高玉米中赖氨酸的含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，变化后就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，该生物技术为（ ）
A．基因工程B．蛋白质工程
C．诱变育种D．细胞工程
16．下列有关基因工程的相关叙述中，正确的是（ ）
A．基因治疗就是去除生物体细胞中有缺陷的突变基因
B．运载体上抗性基因的存在有利于对目的基因是否表达进行检测
C．阻止病人的致病基因传给子代的方法通常是将正常基因导入病人的体细胞核
D．转基因技术造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，却产生了定向变异
17．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
18．新冠病毒通过其表面刺突蛋白（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，侵入人体细胞。研究人员设计并合成了一种自然界不存在的LCB1蛋白药物，可识别并紧密结合S蛋白的RBD，以干扰新冠病毒的感染。下列叙述错误的是（ ）
A．LCB1可能与ACE2受体的某些区域结构类似
B．LCB1可以依据S蛋白的RBD结构进行设计
C．LCB1是通过细胞中原有的基因表达产生的
D．LCB1设计和合成是通过蛋白质工程实现的
参考答案与试题解析
1．【答案】A
【解析】
试题分析：
2．【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。
3．【答案】B
【解析】
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，ACD错误，B正确。
故选B。
4．【答案】D
【解析】
试题分析：
基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。
转基因动物生产药物：（1）基因来源：药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子（原理：基因的选择性表达）。（2）成果：乳腺生物反应器。（3）过程：将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵中，最终培育的转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁生产所需要的药物。[注]只有在产下雌性动物个体中，转入的基因才能表达。
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：
A．将某蛋白基因导入牛的受精卵后发育形成乳腺生物反应器，A错误；
B．由工程菌大肠杆菌获得人类干扰素的成分后不可直接应用，原因是大肠杆菌属于原核生物，其中不含内质网和高尔基体，不能对干扰素进行加工，B错误；
C．基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，C错误；
D．由分析可知，蛋白质工程可以改造现有的蛋白质或制造出新的蛋白质，D正确。
故选D。
5．【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。
6．【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。
7．【答案】A
【解析】
试题分析：
8．【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。
9．【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。
10．【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。
11．【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。
解答：
通过题干信息可知，可通过蛋白质工程技来完成，蛋白质工程直接改造的是相应的基因，A正确。
故选A。
12．【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。
13．【答案】C
【解析】
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）；蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质。
解答：
A．蛋白质工程是根据预期蛋白质功能设计预期的蛋白质分子的精细结构，A正确；
B．蛋白质工程过修改基因或创造合成新基因来改变对蛋白质进行有目的制造，B正确；
C．蛋白质工程分析．设计蛋白质分子，不分析氨基酸的化学组成，C错误；
D．蛋白质工程是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，D正确。
故选C。
14．【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。
15．【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。
解答：
根据蛋白质被改造部位的多少，可以将这种改造分为“大改”．“中改”和“小改”。“小改”是指通过基因工程中的定点诱变技术，有目的改造蛋白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能。题干中对蛋白质的改造属于“小改”层次，需直接对相应的基因进行改造，即对相应的基因进行定点诱变，进而实现对蛋白质的改造，故属于蛋白质工程，即B正确。
故选B。
16．【答案】D
【解析】
试题分析：
基因工程的原理：基因重组。
基因工程的操作基本工具：限制性核酸内切酶，DNA连接酶，运载体。
基因工程的基本步骤：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测和表达。
基因工程的应用：1.植物基因工程：抗虫．抗病．抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质；
17．【答案】D
【解析】
18．基本途径：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苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行（注意：目的基因只能用人工合成的方法）。
解答：
Ａ．①代表转录，②代表翻译，④代表分子设计，⑤代表 DNA合成，Ａ正确；
Ｂ．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，Ｂ正确；
Ｃ．蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计，通过基因合成或修饰实现，Ｃ错误；
D．蛋白质工程是根据具有相应功能的蛋白质结构推测氨基酸序列，进而推测出脱氧核苷酸序列，因此蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的，D正确。
故选C。
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