2018_2019學(xué)年高中生物專題1基因工程1.4蛋白質(zhì)工程的崛起學(xué)案新人教版.docx

14蛋白質(zhì)工程的崛起學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2.簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)工程的基本原理及蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景。方式一人類可以創(chuàng)造出自然界不存在的蛋白質(zhì)嗎？答案是肯定的。例如：科學(xué)家已生產(chǎn)出一種以前必須從南極魚類身體中提取的抗凍蛋白質(zhì)。這一技術(shù)可用于儲(chǔ)存大量新鮮的動(dòng)植物和人類的組織細(xì)胞，防止形成冰晶，破壞脆弱的細(xì)胞膜和細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。你想了解這方面的知識(shí)嗎？請(qǐng)跟著我一起學(xué)習(xí)：蛋白質(zhì)工程的崛起。方式二基因工程的誕生，為克服遠(yuǎn)緣雜交的障礙問題，帶來了新的希望，并取得了豐碩成果：大腸桿菌為人類生產(chǎn)出了胰島素，牛的乳腺生物反應(yīng)器為人類制造出了蛋白質(zhì)類藥物，煙草植物體內(nèi)含有了某種藥物蛋白至此，人們也只是實(shí)現(xiàn)了自然界現(xiàn)有基因在轉(zhuǎn)基因生物中的表達(dá)。但一個(gè)新問題出現(xiàn)了，生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長期進(jìn)化過程中形成的，它的結(jié)構(gòu)、性能不能完全滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。于是要對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，制造出目前從天然蛋白質(zhì)中找不到的蛋白質(zhì)。這樣人們又開始了新一輪的探索，蛋白質(zhì)工程應(yīng)運(yùn)而生了。一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由1崛起緣由(1)基因工程的實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀。(2)基因工程的不足：基因工程在原則上只能產(chǎn)生自然界已存在的蛋白質(zhì)。(3)天然蛋白質(zhì)的不足：天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。2實(shí)例(1)體外很難保存體外70 下可以保存半年(2)提高玉米賴氨酸含量(改造后玉米葉片和種子中游離賴氨酸含量分別提高5倍和2倍。)例1科學(xué)家將-干擾素基因進(jìn)行定點(diǎn)突變導(dǎo)入大腸桿菌表達(dá)，使干擾素分子上的半胱氨酸變成絲氨酸，結(jié)果大大提高了-干擾素的抗病毒活性，并且提高了儲(chǔ)存穩(wěn)定性。該生物技術(shù)為()A蛋白質(zhì)工程 B基因工程C基因突變 D細(xì)胞工程答案A解析題干中的操作涉及的基因顯然不再是原來的基因，其合成的-干擾素也不是天然-干擾素，而是經(jīng)過改造的，是具有人類所需優(yōu)點(diǎn)的蛋白質(zhì)，因而整個(gè)過程利用的生物技術(shù)為蛋白質(zhì)工程。例2將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩准?xì)胞，可以提高玉米中的賴氨酸含量；更換賴氨酸形成過程中的天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的個(gè)別氨基酸，使兩種酶的活性提高，也可以提高玉米中的賴氨酸含量。以上兩種技術(shù)分別屬于()A基因工程、基因工程B蛋白質(zhì)工程、蛋白質(zhì)工程C基因工程、蛋白質(zhì)工程D蛋白質(zhì)工程、基因工程答案C解析富含賴氨酸的蛋白質(zhì)是自然界中已有的蛋白質(zhì)，基因工程只是把該蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入玉米細(xì)胞，并使之合成該蛋白質(zhì)，屬于基因工程；更換賴氨酸合成過程中的天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的個(gè)別氨基酸，是對(duì)自然界中已有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，屬于蛋白質(zhì)工程。二、蛋白質(zhì)工程的基本原理、進(jìn)展和前景1蛋白質(zhì)工程的基本原理(1)基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系。(2)手段：通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)。(3)目的：獲得滿足人類的生產(chǎn)和生活需求的蛋白質(zhì)。2蛋白質(zhì)工程的基本流程預(yù)期的蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。3蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景(1)進(jìn)展醫(yī)藥方面：科學(xué)家通過對(duì)胰島素的改造，已使其成為速效型藥品。電子方面：生物和材料科學(xué)家正積極探索將蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面。用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件，具有體積小、耗電少和效率高的特點(diǎn)。(2)前景和存在的問題：蛋白質(zhì)工程前景是誘人的，但難度卻很大，尤其是目前科學(xué)家對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)的了解還很不夠。歸納總結(jié)1對(duì)蛋白質(zhì)工程的兩點(diǎn)理解(1)改造對(duì)象：通過改造控制蛋白質(zhì)合成的基因的結(jié)構(gòu)來改造某種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且可以遺傳下去。如果對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造的蛋白質(zhì)還是無法遺傳的。對(duì)基因進(jìn)行改造比對(duì)蛋白質(zhì)直接改造要容易操作，難度要小得多。(2)蛋白質(zhì)工程中經(jīng)過處理得到的新基因與基因突變得到的新基因有較大差別：基因突變的新基因中含有不編碼蛋白質(zhì)的序列，而蛋白質(zhì)工程中的新基因則沒有。2基因工程和蛋白質(zhì)工程的對(duì)比比較項(xiàng)目基因工程蛋白質(zhì)工程操作對(duì)象基因操作水平DNA分子水平基本過程目的基因的獲取基因表達(dá)載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定預(yù)期的蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)蛋白質(zhì)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列合成DNA表達(dá)出蛋白質(zhì)結(jié)果生產(chǎn)人類需要的基因產(chǎn)物(自然界已有的蛋白質(zhì))可以生產(chǎn)自然界沒有的、不存在的新蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是以基因工程為基礎(chǔ)的例3基因工程與蛋白質(zhì)工程的區(qū)別是()A基因工程需對(duì)基因進(jìn)行分子水平操作，蛋白質(zhì)工程不需對(duì)基因進(jìn)行操作B基因工程合成的是天然存在的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程合成的可以是天然不存在的蛋白質(zhì)C基因工程是分子水平操作，蛋白質(zhì)工程是細(xì)胞水平(或性狀水平)操作D基因工程完全不同于蛋白質(zhì)工程答案B解析蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程。蛋白質(zhì)工程是從分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，通過對(duì)相應(yīng)的基因進(jìn)行修飾、加工，甚至人工進(jìn)行基因合成，從而對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活需求；而基因工程只是將外源基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi)，并使之表達(dá)，產(chǎn)生人類所需的性狀，或者獲取所需的產(chǎn)品，基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。例4蛋白質(zhì)工程與基因工程相比，其突出特點(diǎn)是()A蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)人類需要的基因產(chǎn)物B蛋白質(zhì)工程能對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)C蛋白質(zhì)工程可以不通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實(shí)現(xiàn)D蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第三代基因工程答案B解析蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求，是延伸出來的第二代基因工程。方法鏈接 “三看法”判斷基因工程和蛋白質(zhì)工程(1)一看對(duì)基因的操作方法：如果僅將基因用限制酶從DNA片段中切割下來，沒有經(jīng)過對(duì)編碼蛋白序列進(jìn)行修飾、加工，或僅對(duì)其調(diào)控序列進(jìn)行加工，則屬于基因工程；如果將目的基因經(jīng)過了一些實(shí)質(zhì)性的改造，如對(duì)編碼蛋白序列進(jìn)行了堿基替換或增添或缺失某幾個(gè)堿基，則屬于蛋白質(zhì)工程。(2)二看目的基因的合成方式：基因工程和蛋白質(zhì)工程中都可以通過反轉(zhuǎn)錄合成目的基因，或根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列先合成mRNA，再合成基因。如果合成時(shí)mRNA或氨基酸序列沒有經(jīng)過改造，則為基因工程技術(shù)；如果mRNA或氨基酸序列經(jīng)過了改造，或mRNA、氨基酸序列是根據(jù)蛋白質(zhì)預(yù)期的功能人工設(shè)計(jì)的，則為蛋白質(zhì)工程技術(shù)。(3)三看合成的蛋白質(zhì)種類：如果合成的蛋白質(zhì)是天然蛋白質(zhì)，則是基因工程；如果合成的蛋白質(zhì)和天然蛋白質(zhì)有差異，甚至是自然界中所沒有的，則為蛋白質(zhì)工程。1葡萄糖異構(gòu)酶(GI)在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，為提高其熱穩(wěn)定性，科學(xué)家對(duì)GI基因進(jìn)行體外定點(diǎn)誘變，以脯氨酸(Pro138)替代甘氨酸(Gly138)，含突變體的重組質(zhì)粒在大腸桿菌中表達(dá)，結(jié)果最適反應(yīng)溫度提高1012 。這屬于生物工程中的()A基因工程 B蛋白質(zhì)工程C發(fā)酵工程 D酶工程答案B解析題中是對(duì)基因進(jìn)行修飾改造，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造，屬于蛋白質(zhì)工程。2添加在洗衣粉中的某種酶在低溫下活性較低，影響了洗衣粉的洗滌效果。若讓你用生物工程的方法改變此酶的特性，首先考慮的是()A基因工程 B蛋白質(zhì)工程C誘變 D細(xì)胞工程答案B解析可通過蛋白質(zhì)工程可實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)改造的目的。3下列說法錯(cuò)誤的是()A科學(xué)家通過對(duì)胰島素的改造已經(jīng)使其成為速效型藥品B我們可以將蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面C用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件，具有體積小、耗電少和效率高的特點(diǎn)D蛋白質(zhì)工程成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)種類太少，原料不足答案D解析蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮功能必須依賴于正確的高級(jí)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而目前科學(xué)家對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)的了解還不夠。4下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法，錯(cuò)誤的是()A蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類需要B蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)C蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界中不曾存在的新型蛋白質(zhì)分子D蛋白質(zhì)工程的操作起點(diǎn)是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的基因，并借助基因工程實(shí)現(xiàn)答案B解析基因的結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，因此，要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過改造基因來完成，而不是直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作。5(2015全國，40)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}：(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的_進(jìn)行改造。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾_基因或合成_基因，所獲得的基因表達(dá)時(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部?jī)?nèi)容包括_的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：_。(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過_和_，進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)的生物_進(jìn)行鑒定。答案(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(其他答案合理也可)(2)PP1DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))DNARNA、RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、反轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3)設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列功能解析(1)對(duì)蛋白質(zhì)的氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))進(jìn)行改造，可達(dá)到改變蛋白質(zhì)的功能的目的。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因，可以對(duì)P基因進(jìn)行修飾改造，也可以用人工方法合成P1基因；中心法則的全部?jī)?nèi)容包括，即DNA、RNA的復(fù)制、DNARNA、RNADNA、RNA蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、反轉(zhuǎn)錄、翻譯)。(3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，推測(cè)相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并獲取基因。經(jīng)表達(dá)的蛋白質(zhì)，要對(duì)其進(jìn)行生物功能鑒定。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一蛋白質(zhì)工程崛起的緣由1蛋白質(zhì)工程制造的蛋白質(zhì)是()A天然蛋白質(zhì)B稀有蛋白質(zhì)C自然界中不存在的蛋白質(zhì)D尚沒有制造出來答案C解析蛋白質(zhì)工程是對(duì)基因進(jìn)行改造進(jìn)而產(chǎn)生符合人們需要的蛋白質(zhì)，因此不再是天然的蛋白質(zhì)。2合成天然不存在的蛋白質(zhì)應(yīng)首先設(shè)計(jì)()A基因結(jié)構(gòu) BRNA結(jié)構(gòu)C氨基酸序列 D蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)答案D解析合成天然不存在的蛋白質(zhì)屬于蛋白質(zhì)工程。實(shí)施蛋白質(zhì)工程的前提是了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，首先要從設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)入手，然后再根據(jù)基因工程的方法通過基因修飾或基因合成，合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的改造。3豬胰島素用于降低人體血糖濃度的效果并不明顯，原因是豬胰島素分子中有一個(gè)氨基酸與人的不同。為了使豬胰島素能夠用于臨床治療糖尿病，蛋白質(zhì)工程中蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的最佳方案是()A對(duì)豬胰島素進(jìn)行一個(gè)不同氨基酸的替換B將豬胰島素和人胰島素進(jìn)行拼接組成新的胰島素C將豬和人的胰島素混合在一起治療糖尿病D根據(jù)人的胰島素設(shè)計(jì)制造一種全新的胰島素答案A解析由于豬胰島素分子中只有一個(gè)氨基酸與人的胰島素不同，所以只需替換這一個(gè)不同的氨基酸即可。雖然根據(jù)人胰島素分子設(shè)計(jì)一種全新的胰島素也可以用于臨床治療，但是在分子設(shè)計(jì)和胰島素的生產(chǎn)方面都存在很多的困難，所以并不是最佳方案。4科學(xué)家將控制某藥物蛋白合成的基因轉(zhuǎn)移到白色來亨雞胚胎細(xì)胞的DNA中，發(fā)育成的雌雞就能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋，在每一只雞蛋的蛋清中都含有大量的藥物蛋白；而且這些含該藥物蛋白的雞蛋孵出的雞，仍能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋。據(jù)此分析不正確的一項(xiàng)是()A這些雞是基因工程的產(chǎn)物B這種變異屬于可遺傳的變異C該過程屬于蛋白質(zhì)工程技術(shù)D該種變異屬于定向變異答案C解析根據(jù)題干信息分析，將目的基因(控制某藥物蛋白合成的基因)導(dǎo)入了來亨雞胚胎細(xì)胞的DNA中，發(fā)育成的雞產(chǎn)生了該藥物蛋白的雞蛋，說明目的基因在這些雞中表達(dá)了，A正確；這些含該藥物蛋白的雞蛋孵出的雞，仍能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋，說明這種變異屬于可遺傳的變異，B正確；該技術(shù)為第一代基因工程技術(shù)，并沒有利用蛋白質(zhì)工程對(duì)控制蛋白質(zhì)合成的基因的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，C錯(cuò)誤；基因工程的原理是基因重組，且是對(duì)生物性狀的定向改造，即這種變異是定向的，D正確。題組二蛋白質(zhì)工程的基本原理5蛋白質(zhì)工程中需要直接進(jìn)行操作的對(duì)象是()A氨基酸結(jié)構(gòu) B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)C肽鏈結(jié)構(gòu) D基因結(jié)構(gòu)答案D解析蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活需求。因此蛋白質(zhì)工程最終還是要對(duì)基因進(jìn)行改造。6蛋白質(zhì)工程在實(shí)施過程中最大的難題是()A生產(chǎn)的蛋白質(zhì)無法應(yīng)用B發(fā)展前景太窄C對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)了解不清楚D無法人工合成目的基因答案C解析蛋白質(zhì)工程實(shí)施的最大難題是對(duì)于大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)了解不清楚，所以很難改造其基因。7蛋白質(zhì)工程中對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要包括()進(jìn)行少數(shù)氨基酸的替換對(duì)不同來源的蛋白質(zhì)進(jìn)行拼接從氨基酸的排列順序出發(fā)設(shè)計(jì)全新的蛋白質(zhì)直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)A BC D答案B解析蛋白質(zhì)工程中對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不能直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，但是能進(jìn)行少數(shù)氨基酸的替換，能對(duì)不同來源的蛋白質(zhì)進(jìn)行拼接，能夠從氨基酸的排列順序出發(fā)設(shè)計(jì)全新的蛋白質(zhì)。題組三蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較8下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較，不合理的是()A基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可以對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，從而制造一種新的蛋白質(zhì)B蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，蛋白質(zhì)工程最終還是要通過基因修飾或基因合成來完成C當(dāng)?shù)玫娇梢栽?0 條件下保存半年的干擾素后，在相關(guān)酶、氨基酸和適宜的溫度、pH條件下，干擾素可以大量自我合成D基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的答案C解析干擾素是動(dòng)物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，不能自我合成。9蛛絲的強(qiáng)度和柔韌度得益于蛛絲蛋白的特殊布局，使它產(chǎn)生了一個(gè)由堅(jiān)硬的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)構(gòu)成的混合區(qū)域。有人試圖通過破解蛛絲蛋白的結(jié)構(gòu)從而推測(cè)出其相應(yīng)的基因結(jié)構(gòu)，以指導(dǎo)對(duì)蠶絲蛋白的修改，從而讓蠶也吐出像蛛絲蛋白一樣堅(jiān)韌的絲。此過程運(yùn)用的技術(shù)及流程分別是()A基因突變：DNARNA蛋白質(zhì)B基因工程：RNARNA蛋白質(zhì)C基因工程：DNARNA蛋白質(zhì)D蛋白質(zhì)工程：蛋白質(zhì)RNADNARNA蛋白質(zhì)答案D解析該過程采用的是蛋白質(zhì)工程。從預(yù)期蛋白質(zhì)功能入手，對(duì)蛋白質(zhì)控制的基因進(jìn)行改造以達(dá)到改造蛋白質(zhì)的目的。綜合強(qiáng)化10下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的敘述，不正確的是()A蛋白質(zhì)工程可以改造酶的結(jié)構(gòu)，提高酶的熱穩(wěn)定性B通過蛋白質(zhì)工程可以改變蛋白質(zhì)的活性C利用蛋白質(zhì)工程可以從大腸桿菌細(xì)胞中得到人的胰島素D蛋白質(zhì)工程可以對(duì)胰島素進(jìn)行改造和修飾，合成速效型胰島素制劑答案C解析從大腸桿菌中得到人的胰島素利用的是基因工程技術(shù)。11蛋白質(zhì)工程中，要對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，必須通過基因修飾或基因合成來完成，而不直接改造蛋白質(zhì)的原因是()A缺乏改造蛋白質(zhì)所必需的工具酶B改造基因易于操作且改造后能夠遺傳C人類對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)知之甚少D蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序千變?nèi)f化，操作難度大答案B解析由于基因控制蛋白質(zhì)的合成，所以對(duì)蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)改造可通過對(duì)基因進(jìn)行修飾或合成來完成，且改造后的基因能夠遺傳給子代。12下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述，錯(cuò)誤的是()A蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是改造基因B蛋白質(zhì)工程在設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)的依據(jù)是現(xiàn)有基因的脫氧核苷酸序列C蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)是基因工程D蛋白質(zhì)工程遵循的原理包括中心法則答案B解析蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，合成特定的脫氧核苷酸序列；蛋白質(zhì)工程在設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)的依據(jù)是蛋白質(zhì)的功能。132008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了三位在研究綠色熒光蛋白(GFP)方面作出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。綠色熒光蛋白能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，這樣借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動(dòng)情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能。GFP基因可作為目的基因用于培育綠色熒光小鼠，下圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程：請(qǐng)根據(jù)上述材料回答下列問題：(1)用于培育綠色熒光小鼠的基因表達(dá)載體的組成必須有啟動(dòng)子、標(biāo)記基因、_和_等。圖中過程常用的方法是_。(2)GFP基因與目的基因一起構(gòu)建到載體上不影響目的基因的表達(dá)，也不影響由目的基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，且對(duì)細(xì)胞無毒害作用，因此GFP基因可以作為基因表達(dá)載體上的_。(3)目前科學(xué)家們通過_工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，該工程是直接改造GFP分子，還是改造GFP基因？_。答案(1)GFP基因終止子顯微注射技術(shù)(2)標(biāo)記基因(3)蛋白質(zhì)改造GFP基因(綠色熒光蛋白基因)14如圖是某種動(dòng)物蛋白質(zhì)工程的示意圖，請(qǐng)分析回答：(1)目前，蛋白質(zhì)工程中難度最大的是圖中編號(hào)_所示的過程，實(shí)現(xiàn)過程的依據(jù)有_。(2)若相關(guān)蛋白質(zhì)的核酸片段是從細(xì)胞質(zhì)獲取的，則過程包括_、_。(3)