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 蛋白质工程习题

【精品】第五节蛋白质工程-3练习

一．单项选择

1．T4溶菌酶在高温时易失去活性。研究人员对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成一个二硫键，提高了酶的耐热性。下列相关叙述正确的是

A．T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类和数量发生了改变

B．T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造

C．蛋白质工程与中心法则的流动方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质

D．若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响

2．
从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物。该项科研所属技术名称是

A． 胚胎工程    B． 蛋白质工程

C． 细胞工程    D． 克隆

3．
下列关于蛋白质工程应用的叙述不正确的是（ ）

A． 蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性

B． 通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性

C． 只有利用蛋白质工程才可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素

D． 蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂

4．下列关于蛋白质工程应用的叙述正确的是

A．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的

B．蛋白质工程和基因工程的目的是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别

C．只有利用蛋白质工程才可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素

D．当得到可以在－70℃条件下保存半年的干扰素后，在相关酶．氨基酸和适宜的温度．pH条件下，干扰素可以大量自我合成

5．
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． 对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现

C． 蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程完全相同

D． 蛋白质工程与基因工程密不可分，被称为第二代基因工程

6．
关于蛋白质工程的说法，正确的是

A． 通过蛋白质工程只能制造出全新的蛋白质

B． 改造蛋白质是通过改造mRNA来实现的

C． 蛋白质工程是在基因工程的基础上实施的

D． 蛋白质工程与蛋白质合成的过程是相同的

7．
蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（      ）

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

8．
作物脱毒．改善畜产品的品质．抗除草剂作物．可保存的干扰素．检测有毒物质．性别鉴定依次是下列哪项生物技术的应用　

①基因工程   

②细胞工程   

③蛋白质工程   

④胚胎工程

A． ①②②③④④    B． ②①②③②④

C． ②①①③②④    D． ②①②④③②

9．蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括哪几种？

①进行少数氨基酸的替换

②对不同来源的蛋白质的拼接

③从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质

④直接改变蛋白质的空间结构

A．①② B．①②③ C．②③④ D．①②④

10．蛋白质工程目前成功的是

A．对胰岛素进行改造，生产速效型药品

B．蛋白质工程应用于微电子方面

C．体外耐保存的干扰素

D．用蛋白质工程生产赖氨酸玉米

11．从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物。该项科研所属技术名称是（ ）

A. 胚胎工程    B. 蛋白质工程

C. 细胞工程    D. 克隆

12．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．可以通过人工化学合成的方法直接对蛋白质的氨基酸进行改造

13．
下列有关蛋白质工程和基因工程的叙述错误的是

A． 基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质

B． 蛋白质工程的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的，具有了人类所需要的优点的蛋白质

C． 蛋白质工程利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造全新的蛋白质分子

D． 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构

14．下列关于蛋白质工程的说法，正确的是

A．蛋白质工程以基因工程为基础

B．蛋白质工程就是对蛋白质的结构进行直接改造

C．蛋白质工程只能生产天然的蛋白质

D．蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造

15．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

16．下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是

A．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性

B．蛋白质工程可以改造酶的结构从而提高酶的热稳定性

C．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素

D．蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程

17．
天然干扰素在体外难以保存，若将其分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在-70℃下保存半年。上述实现对天然干扰素结构的改造使用的技术是

A． 基因工程    B． 细胞工程    C． 蛋白质工程    D． 胚胎工程

18．基因工程与蛋白质工程的区别是

A．基因工程需要进行转录和翻译，蛋白质工程不需要

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是天然不存在的蛋白质

C．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平(或性状水平) 操作

D．基因工程完全不同于蛋白质工程

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

【分析】

蛋白质工程的基本途径：从预期蛋白质的功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。

【详解】

由题意可知，T4溶菌酶耐热性提高的原因是组成该酶的氨基酸种类及空间结构均发生了改变，A错误；T4溶菌酶的改造属于蛋白质工程，酶大多是蛋白质，少数是RNA，蛋白质工程只能用于改造蛋白质类，B错误；蛋白质工程与中心法则的流动方向相反，C错误；若高温使蛋白质分子的空间结构发生改变，蛋白质的功能也会受到影响，D正确。故选D。

2．【答案】B

【解析】

胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精．胚胎移植．胚胎分割移植．胚胎干细胞培养等技术。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，以满足人类的生产和生活的需求。克隆就是一种通过单个细胞，特别是来自特定个体的单个体细胞进行无性繁殖，从而产生新个体的技术。细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质，从而获得新型生物或特种细胞产品．或产物的一门综合性科学技术。

蛋白质工程的途径是：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→找到相应的脱氧核苷酸序列（基因）。由题目分析可知，从人们预期的多肽药物具有抗菌性强但溶血性弱的功能出发，依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽，再根据模拟肽，推测氨基酸的序列，进而找到相应的基因，该项科研属于蛋白质工程。综上所述， A．C．D错误，B正确。 故选B。

3．【答案】C

【解析】蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性，A正确。蛋白质工程可以改变蛋白质的活性，B正确。蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构，来改造基因，进而控制合成新的蛋白质或改变自然界中的蛋白质，而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便可达到。C错误。蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，D正确。

4．【答案】A

【解析】

【分析】

蛋白质工程的基本途径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苷酸序列（基因）。

【详解】

基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的，A正确；蛋白质工程和基因工程的目的均是获得人类需要的蛋白质，但基因工程只能生产自然界中已存在的蛋白质，而蛋白质工程可对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质，B错误； 通常利用基因工程在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素，C错误；干扰素的化学本质是蛋白质，蛋白质不具有自我合成的能力，D错误。故选A。

5．【答案】D

【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已有的蛋白质。

由概念可知：蛋白质工程是在分子水平上对现有控制蛋白质合成的基因分子进行操作，改造基因即改造蛋白质，而且可以遗传，A错误；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，B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，C错误；蛋白质工程是在基因工程基础上形成的，与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程，D正确。

6．【答案】C

【解析】蛋白质工程对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，A项错误；改造蛋白质是通过改造基因来实现的，B项错误，C项正确；蛋白质工程需要根据蛋白质的预期功能设计氨基酸序列，然后合成相关基因，与蛋白质合成的过程不同，D项错误。

7．【答案】D

【解析】分析：蛋白质工程的基本途径：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→找到相对应的核糖核苷酸序列（RNA）→找到相对应的脱氧核糖核苷酸序列（DNA）。

详解：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，其目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，但因为基因决定蛋白质，因此对蛋白质的结构进行设计改造，归根到底还需要对相应的基因进行操作，按要求进行修饰．加工．改造，使之能控制合成人类需要的蛋白质，故选D。

点睛：解答本题的关键是对蛋白质工程的概念理解，明确蛋白质工程为第二代基因工程，能够根据蛋白质工程的概念和过程判断蛋白质工程直接操作的对象。

8．【答案】C

【解析】作物脱毒是植物组织培养技术，属于②细胞工程；改善畜产品的品质，将乳糖酶基因导入奶牛基因组，使得转基因奶牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，属于①基因工程；抗除草剂是DNA重组技术，属于①基因工程；保存干扰素，干扰素是一种蛋白质，治疗癌症和病毒感染，很难保存，运用③蛋白质工程；检测有毒物质，判断某物质的毒性，利用②细胞工程中动物细胞的培养；性别鉴定，在囊胚中取滋养层细胞，做分析，属于④胚胎工程。故选C。

9．【答案】B

【解析】

【分析】

蛋白质工程指以蛋白质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； 蛋白质工程的基本途径：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。

【详解】

①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，故①正确；②对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装属于蛋白质工程，故②正确；③从预期蛋白质功能出发去推测氨基酸排列顺序，属于蛋白质工程的基本途径，故③正确；④由于蛋白质分子通常较大，直接改变蛋白质的空间结构不易操作，因此蛋白质工程是在基因的水平上实现，故④错误；故选B。

10．【答案】A

【解析】

通过对胰岛素进行改造，已经使其成为速效性药品，A正确；通过蛋白质工程方法制造成电子元件正在探索中，B错误；室温下可保存半年的干扰素目前还没实现，C错误；生产赖氨酸含量高的玉米尚未成功，D错误。故选A。

11．【答案】B

【解析】蛋白质工程的途径是：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→找到相应的脱氧核苷酸序列（基因）。由题目分析可知，从人们预期的多肽药物具有抗菌性强但溶血性弱的功能出发，依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽，再根据模拟肽，推测氨基酸的序列，进而找到相应的基因，该项科研属于蛋白质工程。综上所述， A．C．D错误，B正确。 故选B。

12．【答案】D

【解析】

【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。

【详解】

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，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1个或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. 蛋白质工程不能通过人工化学合成的方法直接对蛋白质的氨基酸进行改造，D错误。

13．【答案】D

【解析】基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质，A正确；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，B正确；蛋白质工程利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至于创造全新的蛋白质分子，C正确；对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分子水平对基因直接进行操作，进而改造蛋白质分子，D错误。

14．【答案】A

【解析】

【分析】

由题文和选项的描述可知：本题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。

【详解】

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；蛋白质工程是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，因此蛋白质工程可生产自然界没有的蛋白质，B．C．D均错误。

15．【答案】D

【解析】

蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是基因结构，先设想蛋白质功能和结构，再进行目的基因合成，最后看能否得到符合人们预期的结果。

16．【答案】C

【解析】

【分析】

据题文和选项的描述可知：该题考查学生对蛋白质工程等相关知识的识记和理解能力。

【详解】

通过蛋白质工程可以改变蛋白质的结构，进而改变蛋白质的活性，A正确；绝大多数酶是蛋白质，蛋白质工程可以改造化学本质为蛋白质的酶的结构，从而提高酶的热稳定性，B正确；利用基因工程可以在真菌细胞中得到人的胰岛素，C错误；蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程，D正确。

17．【答案】C

【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。

基因工程指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，A错误；细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术，而题干中是通过改造基因来改造蛋白质，B错误；题干中“天然干扰素在体外难以保存，若将其分子上一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在-70℃下保存半年，说明其改造了蛋白质的结构，属于蛋白质工程中的小改，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，C正确；基因定点突变属于分子水平，不属于胚胎工程，D错误。

18．【答案】B

【解析】

A．基因工程和蛋白质工程均需要进行转录和翻译，A错误；

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是天然不存在的蛋白质，B正确；

C．基因工程和蛋白质工程均是分子水平操作，C错误；

D．基因工程和蛋白质工程有区别也有联系，蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出的第二代基因工程，D错误。

故选B。