1、 1.4 蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起 课时训练课时训练 4 蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起 基础夯实 1.科学家想提高玉米中赖氨酸含量,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,这样就可以使玉米叶片和种子 中的游离赖氨酸分别提高 5 倍和 2 倍。下列对蛋白质的改造,操作正确的是 ( ) A.直接通过分子水平改造蛋白质 B.直接改造相应的 mRNA C.对相应的基因进行操作 D.重新合成新的基因 解析对蛋白质进行改造,最终要通过改造基因来完成。 答案 C 2.蛋白质工程的目标是( ) (导学号 52270014
2、) A.通过对基因进行诱变,产生新的蛋白质 B.通过基因重组,合成生物体本来没有的蛋白质 C.根据人们对蛋白质功能的特定需求,改造或制造蛋白质 D.生产大量的蛋白质 答案 C 3.自然界中不存在的蛋白质的合成首先应设计( ) A.基因结构 B.mRNA 结构 C.氨基酸序列 D.蛋白质结构 答案 D 4.蛋白质工程在实施中最大的难题是( ) A.生产的蛋白质无法应用 B.发展前景太窄 C.对于大多数蛋白质的高级结构不清楚 D.无法人工合成目的基因 答案 C 5.自然界里还没发现有什么材料能像蛛丝的强度和柔韧度那么好。蛛丝强度和柔韧度得益于 蛛丝蛋白中氨基酸的特殊布局,使它产生了一个由坚硬的结晶
3、区和一个非结晶区构成的混合 区域。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推出其基因结构,以指导对蚕丝蛋白基因的修 改,从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝,此过程运用的技术及流程分别是( )(导学号 52270015) A.基因突变:DNARNA蛋白质 B.基因工程:RNARNA蛋白质 C.基因工程:DNARNA蛋白质 D.蛋白质工程:蛋白质RNADNARNA蛋白质 答案 D 6.下面关于基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是 ( ) A.蛋白质工程就是基因工程 B.蛋白质工程利用了基因工程技术手段 C.蛋白质工程生产的都是自然界存在的蛋白质 D.基因工程和蛋白质工程之间没有任何联系 答案 B 7.
4、猪的胰岛素用于降低人体血糖浓度效果不明显,原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人 的不同。为了使猪胰岛素用于临床治疗糖尿病,用蛋白质工程对蛋白质分子设计的最佳方案 是( ) A.对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换 B.将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素 C.将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病 D.根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素 答案 A 8.基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是( ) A.都与天然产物完全相同 B.都与天然产物不相同 C.基因工程药物与天然产物相同,蛋白质工程药物与天然产物不一定相同 D.基因工程药物与天然产物不相同,蛋白质工程药物与天然产物完全相同 答案 C
5、9.下列不属于蛋白质工程成果的是( ) A.改造酶的结构,提高酶的热稳定性 B.生产出鼠人嵌合抗体 C.将天冬氨酸激酶的第 352 位的苏氨酸变成异亮氨酸 D.将人的胰岛素基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素 答案 D 10.阅读如下资料并回答问题。 T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码 T4溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的 T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一 个二硫键,提高了 T4溶菌酶的耐热性。 回答下列问题。 (1)资料中的技术属于蛋白质工程的范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基 因 修 饰 或 基 因 合 成 ,
6、对 进 行 改 造 , 或 制 造 一 种 的技术。 (2) 在 该 实 例 中 , 引 起 T4溶 菌 酶 空 间 结 构 改 变 的 直 接 原 因 是 组 成 该 酶 肽 链 的 序列发生了改变。 答案(1)现有的蛋白质 新蛋白质 (2)氨基酸 11.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.利用蛋白质工程可以从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 解析从大肠杆菌中得到人的胰岛素利用的是基因工程技术。 答案 C 12.蛋白质工程中,
7、要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不 直接改造蛋白质的主要原因是( ) A.缺乏改造蛋白质所必需的工具酶 B.改造基因易于操作且改造后能够遗传 C.人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少 D.蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化,操作难度大 解析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。蛋白质工程的直接操作对象是基因,并且改造后能够遗 传;若直接改造蛋白质,其性状不能遗传。 答案 B 13.下列关于蛋白质工程的进展和应用前景的说法,不正确的是( ) A.通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶
8、结构的改变属于蛋白质工程 B.当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟 C.对蛋白质进行分子设计必须从蛋白质的功能特点入手 D.通过对基因结构的改造生产出的自然界中从来不存在的蛋白质种类目前还很少 答案 B 能力提升 14.下图为蛋白质工程操作的基本思路,请据图回答下列问题。 (导学号 52270016) (1) 代 表 蛋 白 质 工 程 操 作 思 路 的 过 程 是 , 代 表 中 心 法 则 内 容 的 是 。(填写数字) (2)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容: , , , , 。 (3) 蛋 白 质 工 程 的 目 的 是 , 通 过 实现。 (4)从图中可
9、以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是 的。 答案(1) (2)转录 翻译 折叠 分子设计 DNA 合成 (3)对蛋白质的结构 进行分子设计 基因修饰或基因合成 (4)相反 15.绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光,这样借助 GFP 发出的荧光就可 以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋 白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答下列问题。 (导学号 52270017) (1)图中通过过程形成重组质粒,需要限制酶切取目的基因、切割质粒。限制酶的识别 序列和切点是GGATCC,限制酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的
10、一个切点,在目的基因的两侧各有 1 个酶的切点。 请画出质粒被限制酶切割后形成黏性末端的过程。(只写出切割后形成的部分即可) 在 DNA 连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起 来? ,理由 是 。 (2)过程将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时,采用最多也最有效的方法是 。 (3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为 基因表达载体上的标记基因,其作用是 。获得的转基因 克隆猪,可以解决的医学难题是 。 (4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等,采用蛋白质工程 技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是: (用序号表示)。 推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列 蓝色荧光蛋白的功能分析和结 构设计 蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成) 表达出蓝色荧光蛋白 答案(1) 可以连接 由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的) (2)显微注射法 (3)鉴定受体细胞中是否含有目的基因 供体器官不足和免疫排斥 (4)
