第3章第4節(jié)基礎題組一、選擇題1．(2024·貴州貴陽高二校聯(lián)考階段練習)下列有關蛋白質工程的敘述，正確的是(C)A．蛋白質工程不須要用到限制酶和DNA連接酶B．蛋白質工程就是依據人們的須要，干脆對蛋白質進行加工修飾C．蛋白質工程能改造蛋白質分子的結構，使之更加符合人類須要D．蛋白質工程和基因工程的目的都是獲得人類須要的蛋白質，二者沒有區(qū)分解析：蛋白質工程最終是通過基因修飾或基因合成來實現的，用到限制酶和DNA連接酶，A錯誤；蛋白質工程的干脆操作對象是基因，B錯誤；蛋白質工程可以改造蛋白質分子的結構，產生自然界中不存在的蛋白質，能制造新的蛋白質，C正確；蛋白質工程和基因工程的目的均是獲得人類須要的蛋白質，但基因工程只能生產自然界中已存在的蛋白質，而蛋白質工程可對現有蛋白質進行改造，從而制造一種新的蛋白質，D錯誤。故選C。2．(2024·陜西渭南高二統(tǒng)考期末)下列關于蛋白質工程的說法，錯誤的是(B)A．蛋白質工程能定向改造蛋白質的分子結構來滿意人類的須要B．蛋白質工程是在分子水平上對蛋白質分子干脆進行操作，定向變更分子結構C．蛋白質工程能生產出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子D．蛋白質工程又稱為其次代基因工程解析：蛋白質工程能依據人們的意愿定向改造蛋白質分子的結構，使之更加符合人類須要，A正確；蛋白質工程是在分子水平上對基因干脆進行操作，進而變更蛋白質的分子結構，B錯誤；蛋白質工程通過改造基因能產生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子，C正確；蛋白質工程是在基因工程基礎上形成的，與基因工程密不行分，又被稱為其次代基因工程，D正確。故選B。3．(2024·吉林長春外國語學校校考階段練習)蛋白質工程的基本流程是(C)①蛋白質分子結構設計②DNA合成③預期蛋白質功能④據氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列A．①②③④ B．④②①③C．③①④② D．③④①②解析：蛋白質工程的基本流程是：③預期蛋白質功能→①預期蛋白質分子結構組成→④依據氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列→②合成DNA。故選C。4．(2024·河北邢臺高二校聯(lián)考階段練習)基因工程和蛋白質工程技術有很大的應用價值，可用于醫(yī)藥及其他工農業(yè)生產中。下列關于基因工程和蛋白質工程的敘述錯誤的是(A)A．基因工程操作對象是基因，蛋白質工程操作對象是蛋白質B．基因工程是蛋白質工程的核心技術，蛋白質工程是其次代基因工程C．利用蛋白質工程可以生產出自然界中不存在的蛋白質D．通過蛋白質工程可提高酶的熱穩(wěn)定性解析：基因工程操作對象是基因，蛋白質工程操作對象是基因，A錯誤；蛋白質工程是其次代基因工程，故基因工程是蛋白質工程的核心技術，B正確；利用蛋白質工程可以對現有蛋白質進行改造或者生產全新的蛋白質，因此可以生產出自然界不存在的蛋白質，C正確；可以通過蛋白質工程改造酶的結構來提高酶的熱穩(wěn)定性，D正確。故選A。5．下列有關基因工程與蛋白質工程的敘述，正確的是(B)A．蛋白質工程與基因工程的目的都是獲得人類須要的蛋白質，所以二者沒有區(qū)分B．基因工程是蛋白質工程的關鍵技術C．通過蛋白質工程改造后的蛋白質仍舊是自然的蛋白質D．蛋白質工程是在蛋白質分子水平上干脆改造蛋白質的解析：基因工程原則上只能生產自然界中已有的蛋白質，而蛋白質工程可以生產自然界中沒有的新的蛋白質，兩者存在區(qū)分，A項錯誤；蛋白質工程本質上是通過基因修飾或基因合成來完成對蛋白質分子的改造，是在基因工程的基礎上發(fā)展出的其次代基因工程，B項正確；蛋白質工程改造后的蛋白質可能是自然界中沒有的新的蛋白質，C項錯誤；蛋白質工程本質上是改造基因，不是干脆改造蛋白質分子，D項錯誤。6．科學家為提高玉米中賴氨酸含量，安排將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變?yōu)楫惲涟彼幔瑢⒍溥拎ざ人岷铣擅钢械?04位的氨基酸由天冬氨酸變?yōu)楫惲涟彼帷榇耍铝胁僮髡_的是(D)A．干脆改造上述兩種蛋白質的空間結構B．對指導上述兩種酶合成的mRNA進行改造C．利用誘變育種技術促使上述兩種酶的基因突變D．利用蛋白質工程技術，對限制上述兩種酶的基因進行改造解析：蛋白質的功能與其高級結構親密相關，而蛋白質的高級結構又特別困難，所以干脆對蛋白質改造特別困難，且即使改造勝利也不能遺傳，A項錯誤；干脆改造相應的mRNA，不肯定能夠表達產生所須要的蛋白質，且即使勝利也不能遺傳，B項錯誤；由于基因突變具有不定向性和低頻性，所以運用誘變育種的方法不易獲得符合要求的基因，C項錯誤；基因工程可定向改造生物的遺傳性狀，所以可利用蛋白質工程技術，對限制這兩種酶的基因進行改造，D項正確。二、非選擇題7．(2024·陜西西安市田家炳中學校聯(lián)考期末)人的T細胞可以產生某種具有臨床價值的蛋白質(Y)。該蛋白質由一條多肽鏈組成。目前可以利用現代生物技術生產Y。回答下列問題。(1)若要獲得Y的基因，可從人的T細胞中提取mRNA作為模板，在_逆轉錄酶__催化下合成cDNA。再利用_PCR__技術在體外擴增獲得大量Y的基因。(2)將目的基因導入植物細胞常用的方法是_農桿菌轉化法__，將上述所得Y的基因插入_T－DNA__中，得到含目的基因的重組Ti質粒，則可用該轉化法將該基因導入某種植物的葉肉細胞中。若該葉肉細胞經_脫分化__得到了能穩(wěn)定表達Y的愈傷組織，則說明Y的基因已經_整合到葉肉細胞染色體DNA上__。(3)自然的Y通常須要在低溫條件下保存。假設將Y的第6位氨基酸甲變更為氨基酸乙可提高其熱穩(wěn)定性，若要依據蛋白質工程的原理對Y進行改造以提高其熱穩(wěn)定性，詳細思路是_找到第6位氨基酸甲的堿基所在的基因位置，參照密碼子表，將第6位氨基酸甲的堿基替換為氨基酸乙的堿基__。解析：(1)由于人的T細胞可以產生蛋白質Y，要獲得Y的基因，可從人的T細胞中提取mRNA作為模板，在逆轉錄酶催化下，利用四種游離的脫氧核苷酸合成cDNA，再利用PCR技術(體外擴增DNA的技術)在體外擴增獲得大量Y的基因。(2)將目的基因導入植物細胞常用的方法是農桿菌轉化法中，T－DNA可以攜帶目的基因轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體DNA上，故須要Y的基因插入農桿菌Ti質粒上的T－DNA中。得到含目的基因的重組Ti質粒，把含目的基因的重組Ti質粒導入到農桿菌中，再讓含目的基因的農桿菌侵染植物的葉肉細胞。若該葉肉細胞經脫分化培育、篩選等得到了能穩(wěn)定表達Y的愈傷組織，則說明Y的基因已經勝利地整合到葉肉細胞染色體DNA上。(3)蛋白質工程須要從預期的蛋白質的功能動身，設計預期的蛋白質結構，推出相應的氨基酸序列，找到相應的脫氧核苷酸序列。對Y進行改造以提高其熱穩(wěn)定性，須要找到第6位氨基酸甲的堿基所在的基因位置，參照密碼子表，將第6位氨基酸甲的堿基替換為氨基酸乙的堿基。能力提升一、選擇題1．(2024·河北樂亭第一中學校考階段練習)如圖為蛋白質工程操作的基本思路，下列敘述不正確的是(C)A．代表蛋白質工程操作思路的過程是④⑤①②③，代表中心法則內容的是①②B．利用蛋白質工程可以生產出自然界不存在的蛋白質C．蛋白質工程的目的是對基因的結構進行分子設計D．這種技術最終只能通過操作基因來完成解析：蛋白質工程基本思路是：從預期的蛋白質功能動身→設計預期的蛋白質結構→推想應有的氨基酸序列→找到并變更相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所須要的蛋白質，因此代表蛋白質工程操作思路的過程是④⑤①②③，代表中心法則內容的是①轉錄和②翻譯，A正確；利用蛋白質工程可以對現有蛋白質進行改造或者生產全新的蛋白質，因此可以生產出自然界不存在的蛋白質，B正確；蛋白質工程的目的是對蛋白質的結構進行分子設計，通過基因合成或修飾實現，C錯誤；蛋白質工程不是對蛋白質分子的干脆改造，而是通過改造基因或合成新基因來變更生物的遺傳和表達性狀，合成新的蛋白質，這種技術最終只能通過操作基因來完成，D正確。故選C。2．(2024·重慶高二期末)下列關于基因工程和蛋白質工程說法不正確的是(C)A．干擾素具有干擾病毒復制的作用，其化學本質是糖蛋白B．蛋白質工程可對酶的催化活性、底物專一性、抗氧化性、熱變性、堿變性等加以變更C．蛋白質工程的基本思路是：從預期的蛋白質功能動身→設計預期的蛋白質結構→推想應有的mRNA序列→找到并變更相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所須要的蛋白質D．科學家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達的基因的啟動子等調控元件重組在一起，通過顯微注射的方法導入哺乳動物的受精卵中解析：干擾素是一種具有干擾病毒復制作用的糖蛋白，A正確；蛋白質工程可以在已有的蛋白質基礎上，只進行局部的修飾，通過造成一個或幾個堿基定位突變，以達到修飾蛋白質分子結構的目的，蛋白質工程可對酶的催化活性、底物專一性、抗氧化性、熱變性、堿變性等加以變更，B正確；蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規(guī)律及其生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿意人類的生產和生活的需求，蛋白質工程的基本思路是：從預期的蛋白質功能動身→設計預期的蛋白質結構→推想應有的氨基酸序列→找到并變更相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所須要的蛋白質，C錯誤；將目的基因導入動物細胞采納最多的方法是顯微注射法，若用轉基因動物生產藥物，科學家通常將藥物蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組在一起，導入哺乳動物的受精卵中，D正確。故選C。3．(2024·河北張家口尚義縣第一中學校考階段練習)下列關于基因工程與蛋白質工程的敘述，錯誤的是(C)A．通過基因工程育種可以定向變更生物的性狀B．蛋白質工程的基礎是基因工程C．基因工程須要在分子水平對基因進行操作，蛋白質工程不須要D．蛋白質工程中，蛋白質的合成仍舊遵循中心法則解析：基因工程育種能依據人們的意愿定向改造生物的性狀，A正確；蛋白質工程是以基因工程為基礎延長出來的其次代基因工程，包含多學科的綜合科技工程領域，B正確；蛋白質工程實質是通過改造基因來改造蛋白質，因此基因工程和蛋白質工程都須要對基因進行分子水平操作，C錯誤；蛋白質工程中，蛋白質的合成仍舊是通過轉錄和翻譯完成的，所以蛋白質的合成仍遵循中心法則，D正確。故選C。4．(2024·河南高二寶豐縣第一高級中學校聯(lián)考階段練習)葡萄糖異構酶能將葡萄糖轉化為果糖，其最適溫度約為60℃，生產上常用于高果糖漿的生產。科學家將葡萄糖異構酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代，結果它的最適溫度提高了約10℃。下列有關說法正確的是(D)A．蛋白質工程只能改造或制造自然界已有的蛋白質B．編碼葡萄糖異構酶的基因的核糖核苷酸序列會有相應的變更C．經改造后的葡萄糖異構酶熱穩(wěn)定性提高這一性狀不行遺傳D．改造后的葡萄糖異構酶在60℃時生產高果糖漿的效率可能低于70℃時的解析：基因工程只能改造或制造自然界已有的蛋白質，蛋白質工程可以創(chuàng)建新的蛋白質，A錯誤；編碼葡萄糖異構酶的基因的脫氧核糖核苷酸序列會有相應的變更，B錯誤；蛋白質工程對編碼蛋白質的基因進行了改造，遺傳物質已經變更，屬于可以遺傳的變異，C錯誤；改造后的葡萄糖異構酶最適溫度從60℃變?yōu)?0℃，因此在60℃時生產高果糖漿的效率可能低于70℃時的，D正確。故選D。5．(2024·廣東珠海高二校考階段練習)纖維素酶廣泛應用于醫(yī)藥、食品發(fā)酵、造紙、廢水處理等領域。探討人員利用蛋白質工程將細菌纖維素酶的第137、179、194位相應氨基酸替換為賴氨酸后，纖維素酶熱穩(wěn)定性得到了提高。下列有關該技術說法錯誤的是(C)A．經改造后的纖維素酶熱穩(wěn)定性提高這一性狀可遺傳B．改造該酶的實質是要改造限制該酶合成的基因C．改造纖維素酶不須要構建基因表達載體D．蛋白質工程可以改造現有蛋白質或者制造新的蛋白質解析：蛋白質工程是對基因進行修飾改造或重新合成，生物的遺傳物質發(fā)生變更，屬于可遺傳變異，因此經改造后的纖維素酶熱穩(wěn)定性提高這一性狀可遺傳，A正確；蛋白質工程實質上是對指導蛋白質合成的基因進行改造，才能最終實現對蛋白質的改造，B正確；蛋白質工程是對基因進行修飾改造或重新合成，然后進行表達，須要構建基因表達載體，C錯誤；蛋白質工程通過改造或合成基因，來改造現有的蛋白質或制造新的蛋白質，以滿意人類生產、生活的需求，D正確。故選C。6．(2024·遼寧高二校聯(lián)考階段練習)蛋白質工程的基本思路如圖所示，下列敘述錯誤的是(C)A．物質a是多肽鏈，物質b是RNAB．物質b不同，也有可能形成相同的物質aC．可利用PCR等技術檢測細胞內是否合成新的目的蛋白質D．蛋白質工程又稱其次代基因工程，二者均遵循中心法則解析：蛋白質工程的基本途徑是：從預期的蛋白質功能動身→設計預期的蛋白質結構→推想應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列(基因)，據此推想，圖中的a是多肽鏈，b是RNA，A正確；由于密碼子的簡并性，即一種氨基酸可能由一個或多個密碼子確定，故可能出現mRNA不同，但合成的多肽鏈相同的現象，B正確；PCR等技術能檢測目的基因是否導入細胞或是否轉錄，檢測細胞內是否合成新的蛋白質可運用抗原—抗體雜交法，C錯誤；蛋白質工程是在基因工程的基礎上延長出來的其次代基因工程，基因工程與蛋白質工程都遵循中心法則，D正確。故選C。二、非選擇題7．(2024·安徽合肥一中校考模擬預料)1997年，我國政府首次批準商業(yè)化種植轉基因抗蟲棉。到2015年，我國已育成轉基因抗蟲棉新品種100多個，削減農藥用量40萬噸，增收節(jié)支社會經濟效益450億元。(1)培育轉基因抗蟲棉主要須要四個步驟：_目的基因的篩選與獲得__、基因表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定。(2)探討表明，蘇云金桿菌中的Bt抗蟲蛋白基因，是培育轉基因抗蟲棉較為合適的目的基因，其限制合成的Bt抗蟲蛋白只有在某類昆蟲腸道的_堿__性環(huán)境中才能表現出毒性。Bt抗蟲蛋白被分解為多肽后，與害蟲腸上皮細胞的_特異性受體__結合，導致細胞膜穿孔，最終造成害蟲死亡。(3)明確了目的基因后，獲得目的基因的方法有多種，其中，利用PCR獲得是常用的一種方法。以下關于PCR說法不正確的是(C)A．PCR過程需供應DNA模板B．PCR過程中新鏈的合成只能從5′端→3′端C．PCR過程需打開磷酸二酯鍵D．可以利用PCR技術進行目的基因擴增(4)在基因表達載體的構建過程中，若目的基因經限制酶切開后呈圖1所示的末端，那么圖2中的載體質粒pCLY15需用KpnⅠ和_XmaⅠ__切開，才能與目的基因片段高效連接。(5)在基因工程的基礎上，延長出來了其次代基因工程——蛋白質工程。自然蛋白質合成的過程是依據中心法則進行的