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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.蛋白质工程的崛起基础巩固1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.基因突变D.细胞工程答案:B2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答案:A3下列关于蛋白质工程的说法,正确的是()A.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B.蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析:蛋白质工程通过对基因改造实现对蛋白质的改造;蛋白质工程可生产自然界中没有的蛋白质。答案:B4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104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸,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.直接通过分子水平改造蛋白质B.直接改造相应的mRNAC.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,最终通过改造基因来完成。答案:C5下列各项不是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.分析氨基酸的化学组成D.按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质解析:蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系,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进行分析;蛋白质工程改造的对象是编码蛋白质的DNA序列。答案:C26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人类糖尿病,下列有关蛋白质工程中的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解析:由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素不同,所以蛋白质工程中蛋白质的分子设计,只需替换这一个不同的氨基酸即可。虽然根据人胰岛素分子的结构设计一种全新的胰岛素也可以用于临床治疗,但分子设计和胰岛素的生产方面都存在很多困难,所以不是最佳方案。答案:A7蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是()A.氨基酸结构B.蛋白质空间结构C.肽链结构D.基因结构解析:蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础,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,以满足人类的生产或生活需要。因此,蛋白质工程直接需要进行操作的对象是基因结构。答案:D8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解析:多数蛋白质除具有一级结构即氨基酸顺序外,还具有复杂的高级结构,即空间结构,而很多蛋白质的空间结构是人们目前还不清楚的。空间结构不清楚也就无法进行蛋白质合成。答案:C能力提升9(2013·广东理综,3)从某海洋动物中获得一基因,其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是()A.合成编码目的肽的DNA片段B.构建含目的肽DNA片段的表达载体C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽解析:从题干信息可以得出合成出抗菌性强但溶血性弱的多肽药物是在P1的基础上设计出自然界中原本不存在的多肽,属于蛋白质工程,应用蛋白质工程,首先要依据P1的氨基酸序列设计多条模拟肽。答案:C10下列关于蛋白质工程的叙述,错误的是()A.蛋白质工程的实质是通过改造基因来改造蛋白质B.蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列3C.蛋白质工程的基础是基因工程D.蛋白质工程遵循的原理包括中心法则解析:蛋白质工程是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计,然后根据设计的蛋白质结构,最终得到特定的脱氧核苷酸序列,因此B项错误。答案:B11胰岛素可以用于治疗糖尿病,但是胰岛素被注射到人体后,会堆积在皮下,要经过较长的时间才能进入血液,而进入血液的胰岛素又容易分解,因此,治疗效果受到影响。下图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程,请根据图回答有关问题。(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是。(2)通过DNA合成形成的新基因应与结合后转移到等受体细胞中才能得到准确表达。(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素,需用到的生物工程有、和发酵工程。(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么?。解析:(1)蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质结构进行分子设计,因此,图中构建新的胰岛素模型的依据是胰岛素的预期功能。(2)合成的目的基因应与运载体构建基因表达载体后导入受体细胞中才能得以表达。(3)利用蛋白质工程生产自然界原本不存在的蛋白质,需对原有的胰岛素进行改造,根据新的胰岛素中氨基酸的序列推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,人工合成新的胰岛素基因,形成目的基因,改造好的目的基因需通过基因工程来生产基因产物,并且在生产过程中要借助工程菌,所以还需要进行发酵,因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。(4)由新的蛋白质模型到构建新的基因,其基本设计思路是根据新的蛋白质中氨基酸的序列,推测出基因中的脱氧核苷酸序列,然后用DNA扩增仪直接合成出新的基因。答案:(1)蛋白质的预期功能(2)运载体大肠杆菌(3)蛋白质工程基因工程(4)根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA扩增仪来合成新的胰岛素基因综合应用12(1)饲料加工过程温度较高,要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时,首先必须了解植酸酶的,然后改变植酸酶的,从而得到新的植酸酶。(2)培育转植酸酶基因的大豆,可提高其作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是。请简述获得转基因植株的完整过程:。4(3)为了提高猪对饲料中磷的利用率,科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期可通过方法,从而一次得到多个转基因猪个体。解析:(1)蛋白质工程首先要根据已有蛋白质,从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相应的脱氧核苷酸序列,合成目的基因,再通过基因工程产生转基因生物。(2)将目的基因导入植物细胞的方法有:农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法,其中有80%的转基因植物都是通过农杆菌转化法产生的。(3)动物细胞核的全能性受细胞质的抑制,故目的基因需注入受精卵中,再将注射了目的基因的受精卵移植到雌性动物的输卵管或子宫内,使其发育成具有新性状的动物。答案:(1)分子结构及预期功能基因(2)农杆菌转化法首先将目的基因与质粒组合,构建基因表达载体,将含目的基因的表达载体导入植物细胞,通过植物组织培养获得表现新性状的植物(3)显微注射法胚胎分割13(2013·课标全国理综Ⅰ,40)阅读如下资料:资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。资料乙: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。资料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列问题:(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法。构建基因表达载体常用的工具酶是和。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是。(2)资料乙中的技术属于工程的范畴,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,对进行改造,或制造一种的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为体,兔乙称为体。解析:(1)基因工程中,将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶(限制酶)和DNA连接酶。当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,农杆菌中的Ti质粒上的TDNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上,因此用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时,农杆菌的作用是将目的基因导入受体细胞。(2)资料乙中是对T4溶菌酶进行改造,属于蛋白质工程。蛋白质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,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新蛋白质的技术。改造后的T4溶菌酶和原T4溶菌酶相比,第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,即肽链中的氨基酸序列发生改变。答案:(1)显微注射限制性内切酶DNA连接酶感染植物,将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有的蛋白质新蛋白质氨基酸(3)同供受5