2018_2019學(xué)年高中生物第4章基因工程4.4蛋白質(zhì)工程的崛起練習(xí)（含解析）北師大版.docx

蛋白質(zhì)工程的崛起基礎(chǔ)鞏固1科學(xué)家將干擾素基因進行定點突變導(dǎo)入大腸桿菌表達,使干擾素第17位的半胱氨酸改變成絲氨酸,結(jié)果大大提高干擾素的抗病性活性,并且提高了儲存穩(wěn)定性,該生物技術(shù)為()A.基因工程B.蛋白質(zhì)工程C.基因突變D.細胞工程答案:B2蛋白質(zhì)工程中目前已成功的是()A.對胰島素進行改造,生產(chǎn)速效型藥品B.蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面C.體外耐保存的干擾素D.用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)高產(chǎn)賴氨酸玉米答案:A3下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法,正確的是()A.蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進行操作B.蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子C.對蛋白質(zhì)的改造是通過直接改造相應(yīng)的mRNA來實現(xiàn)的D.蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程是相同的解析:蛋白質(zhì)工程通過對基因改造實現(xiàn)對蛋白質(zhì)的改造;蛋白質(zhì)工程可生產(chǎn)自然界中沒有的蛋白質(zhì)。 答案:B4科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸含量,計劃將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸,將二氫吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬氨酸變成異亮氨酸,就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸含量分別提高5倍和2倍,下列對蛋白質(zhì)的改造,操作正確的是()A.直接通過分子水平改造蛋白質(zhì)B.直接改造相應(yīng)的mRNAC.對相應(yīng)的基因進行操作D.重新合成新的基因解析:對蛋白質(zhì)進行改造,最終通過改造基因來完成。答案:C5下列各項不是蛋白質(zhì)工程的研究內(nèi)容的是()A.分析蛋白質(zhì)分子的精細結(jié)構(gòu)B.對蛋白質(zhì)進行有目的的改造C.分析氨基酸的化學(xué)組成D.按照人的意愿將天然蛋白質(zhì)改造成新的蛋白質(zhì)解析:蛋白質(zhì)工程就是根據(jù)蛋白質(zhì)的精細結(jié)構(gòu)和生物活性之間的關(guān)系,按照人的意愿改造蛋白質(zhì)分子,形成自然界不存在的蛋白質(zhì)分子。為了改造某蛋白質(zhì)分子,必須對其精細結(jié)構(gòu)進行分析,但不包括對組成蛋白質(zhì)的氨基酸的化學(xué)成分進行分析;蛋白質(zhì)工程改造的對象是編碼蛋白質(zhì)的DNA序列。答案:C6豬的胰島素用于降低人體血糖濃度效果不明顯,原因是豬胰島素分子中有一個氨基酸與人的不同。為了使豬胰島素用于臨床治療人類糖尿病,下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程中的蛋白質(zhì)分子設(shè)計的最佳方案是()A.對豬胰島素進行一個不同氨基酸的替換B.將豬胰島素和人胰島素進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)計制造一種全新的胰島素解析:由于豬胰島素分子中只有一個氨基酸與人胰島素不同,所以蛋白質(zhì)工程中蛋白質(zhì)的分子設(shè)計,只需替換這一個不同的氨基酸即可。雖然根據(jù)人胰島素分子的結(jié)構(gòu)設(shè)計一種全新的胰島素也可以用于臨床治療,但分子設(shè)計和胰島素的生產(chǎn)方面都存在很多困難,所以不是最佳方案。答案:A7蛋白質(zhì)工程中直接需要進行操作的對象是()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)解析:蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)或生活需要。因此,蛋白質(zhì)工程直接需要進行操作的對象是基因結(jié)構(gòu)。答案:D8蛋白質(zhì)工程在實施中最大的難題是()A.生產(chǎn)的蛋白質(zhì)無法應(yīng)用B.發(fā)展前景太窄C.對于大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)不清楚D.無法人工合成目的基因解析:多數(shù)蛋白質(zhì)除具有一級結(jié)構(gòu)即氨基酸順序外,還具有復(fù)雜的高級結(jié)構(gòu),即空間結(jié)構(gòu),而很多蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)是人們目前還不清楚的?？臻g結(jié)構(gòu)不清楚也就無法進行蛋白質(zhì)合成。答案:C能力提升9(2013廣東理綜,3)從某海洋動物中獲得一基因,其表達產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物,首先要做的是()A.合成編碼目的肽的DNA片段B.構(gòu)建含目的肽DNA片段的表達載體C.依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計多條模擬肽D.篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽解析:從題干信息可以得出合成出抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物是在P1的基礎(chǔ)上設(shè)計出自然界中原本不存在的多肽,屬于蛋白質(zhì)工程,應(yīng)用蛋白質(zhì)工程,首先要依據(jù)P1的氨基酸序列設(shè)計多條模擬肽。答案:C10下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述,錯誤的是()A.蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是通過改造基因來改造蛋白質(zhì)B.蛋白質(zhì)工程在設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時的依據(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解析:蛋白質(zhì)工程是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求,對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行分子設(shè)計,然后根據(jù)設(shè)計的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),最終得到特定的脫氧核苷酸序列,因此B項錯誤。答案:B11胰島素可以用于治療糖尿病,但是胰島素被注射到人體后,會堆積在皮下,要經(jīng)過較長的時間才能進入血液,而進入血液的胰島素又容易分解,因此,治療效果受到影響。下圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計速效胰島素的生產(chǎn)過程,請根據(jù)圖回答有關(guān)問題。(1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵,圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是。(2)通過DNA合成形成的新基因應(yīng)與結(jié)合后轉(zhuǎn)移到等受體細胞中才能得到準(zhǔn)確表達。(3)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素,需用到的生物工程有、和發(fā)酵工程。(4)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么?。 解析:(1)蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求,對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進行分子設(shè)計,因此,圖中構(gòu)建新的胰島素模型的依據(jù)是胰島素的預(yù)期功能。(2)合成的目的基因應(yīng)與運載體構(gòu)建基因表達載體后導(dǎo)入受體細胞中才能得以表達。(3)利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界原本不存在的蛋白質(zhì),需對原有的胰島素進行改造,根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列推測出其基因中的脫氧核苷酸序列,人工合成新的胰島素基因,形成目的基因,改造好的目的基因需通過基因工程來生產(chǎn)基因產(chǎn)物,并且在生產(chǎn)過程中要借助工程菌,所以還需要進行發(fā)酵,因此該過程涉及蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵工程。 (4)由新的蛋白質(zhì)模型到構(gòu)建新的基因,其基本設(shè)計思路是根據(jù)新的蛋白質(zhì)中氨基酸的序列,推測出基因中的脫氧核苷酸序列,然后用DNA擴增儀直接合成出新的基因。答案:(1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能(2)運載體大腸桿菌(3)蛋白質(zhì)工程基因工程(4)根據(jù)新的胰島素中氨基酸的序列,推測出其基因中的脫氧核苷酸序列,然后利用DNA擴增儀來合成新的胰島素基因綜合應(yīng)用12(1)飼料加工過程溫度較高,要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對其進行改造時,首先必須了解植酸酶的 ,然后改變植酸酶的,從而得到新的植酸酶。(2)培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的大豆,可提高其作為飼料原料時磷的利用率。將植酸酶基因?qū)氪蠖辜毎Ｓ玫姆椒ㄊ?。請簡述獲得轉(zhuǎn)基因植株的完整過程:。(3)為了提高豬對飼料中磷的利用率,科學(xué)家將帶有植酸酶基因的重組質(zhì)粒通過轉(zhuǎn)入豬的受精卵中。該受精卵培養(yǎng)至一定時期可通過方法,從而一次得到多個轉(zhuǎn)基因豬個體。解析:(1)蛋白質(zhì)工程首先要根據(jù)已有蛋白質(zhì),從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā),設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),推測應(yīng)有的氨基酸序列,找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列,合成目的基因,再通過基因工程產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因生物。(2)將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ?農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法,其中有80%的轉(zhuǎn)基因植物都是通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法產(chǎn)生的。(3)動物細胞核的全能性受細胞質(zhì)的抑制,故目的基因需注入受精卵中,再將注射了目的基因的受精卵移植到雌性動物的輸卵管或子宮內(nèi),使其發(fā)育成具有新性狀的動物。答案:(1)分子結(jié)構(gòu)及預(yù)期功能基因(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法首先將目的基因與質(zhì)粒組合,構(gòu)建基因表達載體,將含目的基因的表達載體導(dǎo)入植物細胞,通過植物組織培養(yǎng)獲得表現(xiàn)新性狀的植物(3)顯微注射法胚胎分割13(2013課標(biāo)全國理綜,40)閱讀如下資料:資料甲:科學(xué)家將牛生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎?得到了體型巨大的“超級小鼠”;科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。資料乙:T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性?？茖W(xué)家對編碼T4溶菌酶的基因進行了改造,使其表達的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵,提高了T4溶菌酶的耐熱性。資料丙:兔甲和兔乙是同一物種的兩個雌性個體,科學(xué)家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到兔乙體內(nèi),成功產(chǎn)出兔甲的后代,證實了同一物種的胚胎可在不同個體的體內(nèi)發(fā)育?；卮鹣铝袉栴}:(1)資料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用法。構(gòu)建基因表達載體常用的工具酶是和。在培育有些轉(zhuǎn)基因植物時,常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,農(nóng)桿菌的作用是。(2)資料乙中的技術(shù)屬于工程的范疇,該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成,對進行改造,或制造一種的技術(shù)。在該實例中,引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的序列發(fā)生了改變。(3)資料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到種的、生理狀態(tài)相同的另一個雌性動物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育成新個體的技術(shù)。在資料丙的實例中,兔甲稱為體,兔乙稱為體。解析:(1)基因工程中,將目的基因?qū)雱游锛毎Ｓ蔑@微注射法。構(gòu)建基因表達載體常用的工具酶是限制性內(nèi)切酶(限制酶)和DNA連接酶。當(dāng)植物體受到損傷時,傷口處的細胞會分泌大量的酚類化合物,吸引農(nóng)桿菌移向這些細胞,農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的TDNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞,并整合到受體細胞的染色體DNA上,因此用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎麜r,農(nóng)桿菌的作用是將目的基因?qū)胧荏w