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人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》1.4 蛋白质工程的崛起同步训练题
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这是一份人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》1.4 蛋白质工程的崛起同步训练题，共3页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．蛋白质工程的基础是（ ）。
A．基因工程 B．细胞工程C．发酵工程 D．酶工程
2．当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂，则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
3．蛋白质工程的基本途径是（ ）。
A．中心法则的简单逆转
B．确定目的基因的碱基序列后，通过人工合成的方法或从基因库中获取，再通过改造目的基因合成出自然界不存在的蛋白质
C．只是依据中心法则逆推，其过程不需要中心法则
D．只是对蛋白质分子结构进行分子设计和改造
4．下列对物质的改造不属于蛋白质工程范畴的是（ ）。
A．胰岛素改造 B．抗体改造C．酶的改造 D．性激素改造
5．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，其结果产生的蛋白质是（ ）。
A．氨基酸种类增多B．氨基酸种类减少
C．仍为天然存在的蛋白质D．可合成天然不存在的蛋白质
6．下列不属于蛋白质工程的研究内容的是（ ）。
A．分析蛋白质分子的精细结构B．对蛋白质进行有目的的改造
C．分析氨基酸的化学成分D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
7．下列说法不正确的是（ ）。
A．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
B．蛋白质工程的起点是蛋白质的结构和功能，终点是得到改造的蛋白质
C．蛋白质工程目前成功的例子已经很多
D．蛋白质工程能制造出自然界中不存在的全新蛋白质
8．科学家为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第104位的氨基酸由天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是（ ）。
A．直接改造蛋白质分子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
9．葡萄糖异构酶（GI）在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家对GI基因进行体外定点诱变，以脯氨酸（Pr138）替代Gly138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果最适反应温度提高10～12 ℃。这属于（ ）。
A．基因工程 B．蛋白质工程C．发酵工程 D．酶工程
10．猪的胰岛素用于人体降低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胰岛素不同。为了使猪胰岛素临床用于人治疗糖尿病，用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是（ ）。
A．将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．将猪胰岛素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
二、非选择题
11．2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面作出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白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。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程。
请根据上述材料回答下列问题。
（1）用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、________和________。图中过程②常用的方法是________。
（2）GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性作用，因此GFP基因可以作为基因表达载体上的________。
（3）目前科学家们通过________工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是直接改造GFP分子，还是改造GFP基因？________。请写出该工程的基本流程。
12．某多肽链的一段氨基酸序列是：—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—（已知甲硫氨酸的密码子为AUG，色氨酸的密码子为UGG，苯丙氨酸的密码子为UUU、UUC）
（1）怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。
（2）确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）?
参考答案
1. 答案：A 蛋白质工程是基因工程的延续，是在基因工程基础上发展起来的。进行蛋白质分子设计后，需要应用高效的基因工程来进行蛋白质的合成。
2. 答案：C
3. 答案：B 蛋白质工程不是中心法则的简单逆转，而是依据中心法则进行的逆推，最终还要通过中心法则的信息传递途径表达出设计好的蛋白质。整个过程中需要对基因进行设计和改造，而并不直接对蛋白质分子进行改造。
4. 答案：D 性激素属于固醇，不是蛋白质。
5. 答案：D 蛋白质工程可根据蛋白质结构与生物活性及功能的关系，利用基因工程手段，按人类需要定向改造天然存在的蛋白质，从而形成与自然界存在的蛋白质不同甚至创造自然界根本就没有的、符合人们需求的蛋白质分子。
6. 答案：C 蛋白质工程就是指根据蛋白质的精细结构和生物功能之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子，形成自然界不存在的蛋白质分子。为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包括对组成蛋白质的氨基酸的化学成分的分析。
7. 答案：C 蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多。
8. 答案：C 蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造，从而使蛋白质的功能可以满足人们的需求，而蛋白质的功能与其高级结构密切相关，而蛋白质的高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，而蛋白质是由基因控制合成的，对基因进行操作却容易得多。另外，通过改造基因对蛋白质进行改造可以遗传，如果对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。
9. 答案：B 酶工程的重点在于对已存在的酶合理充分利用（如加酶洗衣粉、嫩肉粉等），而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，答案选B。
10. 答案：A 猪胰岛素同人胰岛素只有一个氨基酸不同，只要替换掉这个氨基酸就可以了，制造一种全新的胰岛素非常困难，而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担心的。
11. 答案：（1）GFP基因 终止子 显微注射法 （2）标记基因 （3）蛋白质 GFP基因（绿色荧光蛋白基因） 预期蛋白质功能→预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→推知基因的核苷酸序列→修饰（合成）相应基因→表达出相应蛋白质
12. 解析：蛋白质工程是首先设计蛋白质氨基酸序列，然后找到对应的脱氧核苷酸序列，根据DNA（基因）脱氧核苷酸序列进行人工合成或进行基因改造。由氨基酸序列知，翻译该蛋白质的mRNA上碱基序列为—AUGUGGUUCUGG—或—AUGUGGUUUUGG—。由mRNA上碱基序列知，转录产生mRNA的DNA分子碱基序列。
答案：（1）根据氨基酸序列反推mRNA密码子序列，再反推DNA上脱氧核苷酸序列。其DNA碱基序列为：
或
（2）根据DNA的碱基对序列或改造后的DNA序列，利用四种脱氧核苷酸进行人工合成。
1．蛋白质工程的基础是（ ）。
A．基因工程 B．细胞工程C．发酵工程 D．酶工程
2．当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂，则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
3．蛋白质工程的基本途径是（ ）。
A．中心法则的简单逆转
B．确定目的基因的碱基序列后，通过人工合成的方法或从基因库中获取，再通过改造目的基因合成出自然界不存在的蛋白质
C．只是依据中心法则逆推，其过程不需要中心法则
D．只是对蛋白质分子结构进行分子设计和改造
4．下列对物质的改造不属于蛋白质工程范畴的是（ ）。
A．胰岛素改造 B．抗体改造C．酶的改造 D．性激素改造
5．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，其结果产生的蛋白质是（ ）。
A．氨基酸种类增多B．氨基酸种类减少
C．仍为天然存在的蛋白质D．可合成天然不存在的蛋白质
6．下列不属于蛋白质工程的研究内容的是（ ）。
A．分析蛋白质分子的精细结构B．对蛋白质进行有目的的改造
C．分析氨基酸的化学成分D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质
7．下列说法不正确的是（ ）。
A．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
B．蛋白质工程的起点是蛋白质的结构和功能，终点是得到改造的蛋白质
C．蛋白质工程目前成功的例子已经很多
D．蛋白质工程能制造出自然界中不存在的全新蛋白质
8．科学家为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第104位的氨基酸由天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是（ ）。
A．直接改造蛋白质分子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
9．葡萄糖异构酶（GI）在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家对GI基因进行体外定点诱变，以脯氨酸（Pr138）替代Gly138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果最适反应温度提高10～12 ℃。这属于（ ）。
A．基因工程 B．蛋白质工程C．发酵工程 D．酶工程
10．猪的胰岛素用于人体降低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胰岛素不同。为了使猪胰岛素临床用于人治疗糖尿病，用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是（ ）。
A．将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．将猪胰岛素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
二、非选择题
11．2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面作出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白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。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程。
请根据上述材料回答下列问题。
（1）用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、________和________。图中过程②常用的方法是________。
（2）GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性作用，因此GFP基因可以作为基因表达载体上的________。
（3）目前科学家们通过________工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是直接改造GFP分子，还是改造GFP基因？________。请写出该工程的基本流程。
12．某多肽链的一段氨基酸序列是：—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—（已知甲硫氨酸的密码子为AUG，色氨酸的密码子为UGG，苯丙氨酸的密码子为UUU、UUC）
（1）怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。
（2）确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）?
参考答案
1. 答案：A 蛋白质工程是基因工程的延续，是在基因工程基础上发展起来的。进行蛋白质分子设计后，需要应用高效的基因工程来进行蛋白质的合成。
2. 答案：C
3. 答案：B 蛋白质工程不是中心法则的简单逆转，而是依据中心法则进行的逆推，最终还要通过中心法则的信息传递途径表达出设计好的蛋白质。整个过程中需要对基因进行设计和改造，而并不直接对蛋白质分子进行改造。
4. 答案：D 性激素属于固醇，不是蛋白质。
5. 答案：D 蛋白质工程可根据蛋白质结构与生物活性及功能的关系，利用基因工程手段，按人类需要定向改造天然存在的蛋白质，从而形成与自然界存在的蛋白质不同甚至创造自然界根本就没有的、符合人们需求的蛋白质分子。
6. 答案：C 蛋白质工程就是指根据蛋白质的精细结构和生物功能之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子，形成自然界不存在的蛋白质分子。为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包括对组成蛋白质的氨基酸的化学成分的分析。
7. 答案：C 蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多。
8. 答案：C 蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造，从而使蛋白质的功能可以满足人们的需求，而蛋白质的功能与其高级结构密切相关，而蛋白质的高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，而蛋白质是由基因控制合成的，对基因进行操作却容易得多。另外，通过改造基因对蛋白质进行改造可以遗传，如果对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。
9. 答案：B 酶工程的重点在于对已存在的酶合理充分利用（如加酶洗衣粉、嫩肉粉等），而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，答案选B。
10. 答案：A 猪胰岛素同人胰岛素只有一个氨基酸不同，只要替换掉这个氨基酸就可以了，制造一种全新的胰岛素非常困难，而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担心的。
11. 答案：（1）GFP基因 终止子 显微注射法 （2）标记基因 （3）蛋白质 GFP基因（绿色荧光蛋白基因） 预期蛋白质功能→预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→推知基因的核苷酸序列→修饰（合成）相应基因→表达出相应蛋白质
12. 解析：蛋白质工程是首先设计蛋白质氨基酸序列，然后找到对应的脱氧核苷酸序列，根据DNA（基因）脱氧核苷酸序列进行人工合成或进行基因改造。由氨基酸序列知，翻译该蛋白质的mRNA上碱基序列为—AUGUGGUUCUGG—或—AUGUGGUUUUGG—。由mRNA上碱基序列知，转录产生mRNA的DNA分子碱基序列。
答案：（1）根据氨基酸序列反推mRNA密码子序列，再反推DNA上脱氧核苷酸序列。其DNA碱基序列为：
或
（2）根据DNA的碱基对序列或改造后的DNA序列，利用四种脱氧核苷酸进行人工合成。
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