生物第三章 基因工程赋予生物新的遗传特性第三节 蛋白质工程是基因工程的延伸一、根据基因工程原理射界和改造蛋白质一课一练

【优编】一、根据基因工程原理射界和改造蛋白质-1练习

一．单项选择

1．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（    ）

A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因

B．一种基因探针能检测人体感染的各种病毒

C．蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的

D．基因诊断的基本原理是抗原抗体的特异性结合

2．下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是（    ）

A．已成功应用于微电子方面

B．可直接对性激素进行改造

C．目标是对蛋白质的结构进行分子设计

D．产生的变异都不可遗传

3．下列有关生物工程的叙述，正确的有（    ）

A．基因工程的核心步骤是构建基因表达载体

B．蛋白质工程可通过直接改造蛋白质的结构从而改变其功能

C．PCR技术需要利用限制性核酸内切酶打开DNA双链

D．利用植物茎尖培养脱毒苗时，需要对离体的茎尖．培养基等进行灭菌

4．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

5．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

6．下列有关基因工程的叙述，不正确的是（    ）

A．重组DNA分子的构建在体内进行

B．基因工程能使生物产生定向变异

C．目的基因主要是编码蛋白质的结构基因

D．基因工程能打破物种间的界限

7．如图是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的过程，相关叙述正确的是（    ）

A．限制酶只用于获取目的基因

B．受体细胞A和受体细胞B一定都是受精卵

C．构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制

D．基因探针可以检测转基因抗虫棉植株中目的基因是否转录

8．下列关于蛋白质工程和基因工程的叙述，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．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

9．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．蛋白质工程完全不遵循中心法则

10．蛋白质工程就是通过对蛋白质化学．蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的地设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物，中华是一种濒危野生动物。研究者试图通过蛋白质工程改造中华体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。下列有关说法错误的是（    ）

A．蛋白质工程可定向改变蛋白质分子的结构

B．改造蛋白质可通过改变基因结构实现

C．改造后的中华鳄和现有中华鳄仍是同一物种

D．改造后的中华鳄的后代不具有改造后的蛋白质

11．蛋白质工程中目前已成功的是（　　）

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．用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米

12．凝乳酶是奶酪生产中的关键酶。通过蛋白质工程生产高效凝乳酶，不需要的步骤是（    ）

A．蛋白质的结构设计

B．蛋白质的结构和功能分析

C．凝乳酶基因的定向改造

D．将定向改造的凝乳酶导入受体细胞

13．蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质进行分子设计．生产的过程。下图是蛋白质工程的流程图，据图分析正确的是（    ）

A．过程①是目前蛋白质工程难度最大的环节

B．过程④和⑤所需原料分别是脱氧核苷酸和氨基酸

C．若使③设计的基因能表达和发挥作用，必须在基因的两端添加调控序列

D．通过蛋白质工程可以获得自然界不存在的蛋白质

14．下列关于基因工程的叙述，错误的是（    ）

A．限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列

B．DNA连接酶不可以连接两个单链DNA片段

C．天然的质粒．噬菌体和动植物病毒一般不可以直接用作运载体

D．“工程菌”是从自然界分离出来的，可作为基因工程的受体菌

15．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

16．新冠病毒的表面刺突蛋白（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。下列说法不合理的是（    ）

A．LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似

B．LCB1可依据S蛋白的RBD结构进行设计

C．LCB1是通过细胞中原有基因表达产生的

D．可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产

17．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结构的改变，属于蛋白质工程

B．将人的胰岛素基因导人大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生胰岛素的技术属于蛋白质工程

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．蛋白质工程在医药及其他工农业生产中有很大的应用价值

18．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

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术。所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制．转录．翻译表达的操作。

解答：

A．基因治疗是将正常基因导入缺陷细胞，令其发挥作用，A错误；
B．基因探针具有特异性，无法检测各种病毒，B错误；
C．蛋白质工程的实质还是在基因层面做出修饰，C正确；
D．基因诊断的原理是DNA分子杂交，D错误。
故选C。

2．【答案】C

【解析】

试题分析：

蛋白质工程是指基于蛋白质的结构和功能的关系，借助计算机辅助设计．基因定点诱变和重组DNA技术来改造基因，以定向改造天然蛋白质，目前成功的例子并不是很多，这是由于蛋白质功能发挥功能必须依赖于正确的高级结构。

解答：

A．通过蛋白质工程方法制造电子元件正在探索中，A错误；
B．蛋白质工程是通过对基因进行修饰或合成进而改造蛋白质，并不能直接对性激素这种固醇进行改造，B错误；
C．蛋白质工程的目标是对蛋白质的结构进行分子设计，C正确；
D．蛋白质工程本质是对基因的改造，是一种可遗传变异，D错误；
故选C。

3．【答案】A

【解析】

4．【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。

5．【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。

6．【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．重组DNA分子的构建在体外进行，借助限制酶．DNA连接酶构建重组DNA分子，A错误；

B．基因工程可定向改变生物的性状，B正确；

C．目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是具有调控作用的因子，C正确；

D．基因工程能打破物种间的界限，使不同种的基因发生重组，D正确。

故选A。

7．【答案】D

【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。基因探针，即核酸探针，是一段带有检测标记，且顺序已知的，与目的基因互补的核酸序列(DNA或RNA)。

解答：

A．限制酶用于获取目的基因，还用于切割质粒，使质粒和目的基因有相同的粘性末端，便于形成重组质粒，A错误；
B．受体细胞A一般采用受精卵，受体细胞B一般使用植物体细胞即可，B错误；
C．构建基因表达载体时，目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行表达，C错误；
D．基因探针可以检测转基因抗虫棉植株中目的基因是否转录，若转录形成RNA，则会与基因探针形成杂交带，D正确。
故选D。

8．【答案】A

【解析】

试题分析：

9．【答案】D

【解析】

试题分析：

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。

解答：

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城，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一个几个氨基酸残基，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.蛋白质工程的基本流程是：预期蛋白质的功能→设计预期蛋白质的结构→推测应有的氯基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），这主要是根据中心法则的逆推而得到的，D错误。

故选D。

10．【答案】D

【解析】

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。

解答：

A．蛋白质工程可以通过改造基因来定向改变蛋白质分子的结构，A正确；

B．改造蛋白质可通过改变基因结构实现，因为基因能控制蛋白质的生物合成，因此基因工程又叫做第二代基因工程，B正确；

C．通过蛋白质工程改造中华鳄体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。改造后的中华鳄具有新的性状，但其和现有中华鳄仍是同一物种，C正确；

D．蛋白质工程改造的是基因，可以遗传给子代，因此改造后的中华鳄的后代也具有改造后的蛋白质，D错误。

故选D。

11．【答案】A

【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：

A．通过对胰岛素进行改造，已经使其成为速效性药品，A正确；

B．通过蛋白质工程方法制造成电子元件正在探索中，还未成功，B错误；

C．室温下可保存半年的干扰素目前还没实现，C错误；

D．生产赖氨酸含量高的玉米尚未成功，D错误。

故选A。

12．【答案】D

【解析】

试题分析：

13．【答案】ACD

【解析】

试题分析：

14．【答案】D

【解析】

试题分析：

本题考查基因工程的相关知识点。基因工程常用的工具有限制酶．DNA连接酶．载体等。

解答：

A．限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，A正确；

B．DNA连接酶连接的是双链DNA片段，不可以连接两个单链DNA片段，B正确；

C．作为基因工程的运载体需要具备一些条件，而天然的质粒．噬菌体和动植物病毒一般不会同时具备这些条件，因此不可以直接用作运载体，C正确；

D．工程菌是用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌株类细胞系，不是从自然界分离出来的，D错误。

故选D。

15．【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。

16．【答案】C

【解析】

由题干可知，LCB1可与S蛋白RBD紧密结合，说明LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似。

解答：

A．由题意可知，新冠病毒的表面刺突蛋白（S蛋白）存在受体结合域（RBD），而LCB1可与S蛋白RBD紧密结合，故LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似，A正确；

B．LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似，可依据受体（S蛋白的RBD）结构进行设计，B正确；

C．由题意可知，LCB1是自然界中不存在的蛋白质，故无法通过细胞中原有基因表达产生，C错误；

D．LCB1是自然界中不存在的蛋白质，可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产，D正确。

故选C。

17．【答案】B

【解析】

18．【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；