2024-2025學(xué)年高中生物專題1基因工程4蛋白質(zhì)工程的崛起課后分層檢測案含解析新人教版選修3

PAGE7-蛋白質(zhì)工程的崛起[基礎(chǔ)鞏固練]1．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述中，錯誤的是()A．蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)是改造基因B．利用蛋白質(zhì)工程設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的依據(jù)是現(xiàn)有基因的脫氧核苷酸序列C．蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)是基因工程D．蛋白質(zhì)工程遵循的原理包括中心法則2．關(guān)于蛋白質(zhì)工程的設(shè)計思路，不正確的是()A．從蛋白質(zhì)的功能推想蛋白質(zhì)應(yīng)有的結(jié)構(gòu)B．從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推想氨基酸的排列依次C．從氨基酸的依次推想基因的脫氧核苷酸的排列依次D．蛋白質(zhì)工程完全不遵循中心法則3．蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計時，主要包括哪幾種()①進(jìn)行少數(shù)氨基酸的替換②對不同來源的蛋白質(zhì)的拼接③從預(yù)期蛋白質(zhì)的功能動身去推想氨基酸排列依次④干脆變更蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)A．①②B．①②③C．②③④D．①②④4．豬的胰島素用于降低人體血糖濃度的效果不明顯，緣由是豬胰島素分子中有一個氨基酸與人的不同。為了使豬胰島素用于臨床治療糖尿病，用蛋白質(zhì)工程對蛋白質(zhì)分子設(shè)計的最佳方案是()A．對豬胰島素中與人胰島素不同的氨基酸進(jìn)行替換B．將豬胰島素和人胰島素進(jìn)行拼接組成新的胰島素C．將豬和人的胰島素混合在一起治療糖尿病D．依據(jù)人的胰島素設(shè)計制造一種全新的胰島素5．中華鱘是地球上最古老的脊椎動物，被稱為“活化石”。探討者試圖通過蛋白質(zhì)工程改造中華鱘體內(nèi)的某些蛋白質(zhì)，使其更加適應(yīng)現(xiàn)在的水域環(huán)境，以下說法錯誤的是()A．該工程可以定向變更蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)B．改造蛋白質(zhì)是通過改造基因結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)的C．改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種D．改造后的中華鱘的后代不具有改造的蛋白質(zhì)6．科學(xué)家將β-干擾素基因進(jìn)行定點誘變后導(dǎo)入大腸桿菌表達(dá)，使干擾素第17位的半胱氨酸變更成絲氨酸，結(jié)果大大提高β-干擾素的抗病毒活性，并且提高了儲存穩(wěn)定性。該生物技術(shù)為()A．基因工程B．蛋白質(zhì)工程C．基因突變D．細(xì)胞工程7．某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結(jié)構(gòu)和功能很相像，只是熱穩(wěn)定性較差，進(jìn)入人體后簡單失效?，F(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療消化不良，最佳方案是將此酶中的少數(shù)氨基酸替換，而不是干脆改造這種酶，緣由是()A．蛋白質(zhì)中氨基酸的排列依次千變?nèi)f化，操作難度大B．改造基因易于操作且改造后能夠遺傳C．蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)非常困難D．缺乏改造蛋白質(zhì)所必需的工具酶8．在設(shè)計合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)時，首先應(yīng)當(dāng)設(shè)計()A．基因結(jié)構(gòu)B．mRNA結(jié)構(gòu)C．氨基酸序列D．蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)9．下圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請據(jù)圖回答下列問題：(1)代表蛋白質(zhì)工程操作思路的過程是________________________________________________________________________，代表中心法則內(nèi)容的是________________________________________________________________________。(填寫數(shù)字)(2)寫出圖中各數(shù)字代表的生物學(xué)過程的名稱或內(nèi)容：①________，②________，③________，④________，⑤________。(3)蛋白質(zhì)工程的目的是________________________________________________________________________，通過________________________________________________________________________實現(xiàn)。(4)從圖中可以看出蛋白質(zhì)工程的基本途徑與中心法則是________的。[實力提升練]10．目前科學(xué)家們通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，采納蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過程的正確依次是()①推想藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列②藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計序列③藍(lán)色熒光蛋白基因的合成④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白A．①②③④B．②①③④C．②③①④D．④②①③11．科學(xué)家將限制某藥物蛋白合成的基因轉(zhuǎn)移到白色來亨雞胚胎細(xì)胞的DNA中，發(fā)育后的雌雞就能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋，在每一只雞蛋的蛋清中都含有大量的藥物蛋白；而且這些含該藥物蛋白的雞蛋孵出的雞，仍能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋。據(jù)此分析不正確的一項是()A．這些雞是基因工程的產(chǎn)物B．這種變異屬于可遺傳的變異C．該過程屬于蛋白質(zhì)工程技術(shù)D．該種變異屬于定向變異12．抗菌肽對治療癌癥有肯定的作用，下圖表示抗菌肽的合成過程。相關(guān)說法正確的是()A．用PCR克隆目的基因不須要DNA解旋酶B．基因表達(dá)載體包含起始密碼和終止密碼C．用顯微注射法導(dǎo)入基因表達(dá)載體D．篩選菌種時用基因探針檢測相關(guān)蛋白質(zhì)13．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法，不正確的是()A．蛋白質(zhì)工程能將人抗體某些區(qū)段替代鼠抗體的區(qū)段，降低鼠抗體的抗原性B．蛋白質(zhì)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．理論上通過對關(guān)鍵氨基酸的轉(zhuǎn)換與增刪是進(jìn)行蛋白質(zhì)工程的唯一方法D．蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理論探討的須要14．某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結(jié)構(gòu)和功能很相像，只是其熱穩(wěn)定性較差，進(jìn)入人體后簡單失效?，F(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，用于臨床治療消化不良，最佳方案是()A．替換此酶中的少數(shù)氨基酸，以改善其熱穩(wěn)定性B．將此酶與人蛋白酶進(jìn)行拼接，形成新的蛋白酶C．重新設(shè)計與創(chuàng)建一種蛋白酶D．削減此酶在片劑中的含量15．鐮刀型細(xì)胞貧血癥是人類的一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子β-肽鏈第6位的谷氨酸被纈氨酸代替，導(dǎo)致功能異樣?；卮鹣铝袉栴}：(1)將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉?xì)胞中，可以合成正常的血紅蛋白，達(dá)到治療目的。此操作________(填“屬于”或“不屬于”)蛋白質(zhì)工程，理由是該操作________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)蛋白質(zhì)工程也被稱為其次代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能動身，通過設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和________________，進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因。(3)所獲得的基因表達(dá)時是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括________________的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流淌，即：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[素養(yǎng)養(yǎng)成練]16．胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會積累在皮下，要經(jīng)過較長的時間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又簡單分解，因此，治療效果受到影響。下面是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計速效胰島素的生產(chǎn)過程，請據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)通過人工合成DNA形成的新基因應(yīng)與________結(jié)合后轉(zhuǎn)移到________________________中才能得到精確表達(dá)。(3)若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有________、________和發(fā)酵工程。(4)圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。課后分層檢測案41．解析：蛋白質(zhì)工程是依據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計，然后依據(jù)設(shè)計的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，最終得到特定的脫氧核苷酸序列，B錯誤。答案：B2．解析：蛋白質(zhì)工程須要以基因工程為指導(dǎo)，蛋白質(zhì)工程中也有基因的表達(dá)過程，遵循中心法則。答案：D3．解析：蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計時，主要包括：制造出自然界中不存在的全新蛋白質(zhì)；在蛋白質(zhì)分子中替代一個肽段或一個特定的結(jié)構(gòu)域；改造蛋白質(zhì)分子中的幾個氨基酸殘基。由于蛋白質(zhì)分子通常都較大，而干脆變更蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不易于操作，因此蛋白質(zhì)工程是在基因的水平上進(jìn)行操作的。答案：B4．解析：依據(jù)題干信息可知，因豬胰島素分子中有一個氨基酸與人的不同，所以可利用蛋白質(zhì)工程對該氨基酸進(jìn)行替換。答案：A5．解析：蛋白質(zhì)工程可以定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，A正確；改造蛋白質(zhì)是通過改造基因結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)的，B正確；改造后的中華鱘具有新的性狀，但其和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種，C正確；蛋白質(zhì)工程改造的是基因，可以遺傳給子代，因此改造后的中華鱘的后代也具有改造的蛋白質(zhì)，D錯誤。答案：D6．解析：題干操作中涉及的基因明顯不再是原來的基因，其合成的β-干擾素也不是自然β-干擾素，而是經(jīng)過改造的，是人類所需的蛋白質(zhì)，因而整個過程利用的生物技術(shù)應(yīng)為蛋白質(zhì)工程，B正確。答案：B7．解析：要獲得大量所需的蛋白質(zhì)，最好是讓細(xì)胞(或生物體)能不斷地合成該種蛋白質(zhì)?；蚩上拗频鞍踪|(zhì)的合成，并能穩(wěn)定遺傳，所以要通過改造基因并讓其隨細(xì)胞(或生物體)遺傳，B正確。答案：B8．解析：合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)屬于蛋白質(zhì)工程，應(yīng)依據(jù)蛋白質(zhì)功能，從設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)入手，依次推想相應(yīng)的氨基酸和核苷酸序列，然后通過基因修飾或基因合成，合成出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，D正確。答案：D9．解析：自然蛋白質(zhì)合成的過程是依據(jù)中心法則進(jìn)行的，而蛋白質(zhì)工程的基本途徑與之相反，即從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能動身→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推想應(yīng)有的氨基酸序列→找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。答案：(1)④⑤①②③(2)轉(zhuǎn)錄翻譯折疊分子設(shè)計DNA合成(3)對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計基因修飾或基因合成(4)相反10．解析：蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能動身→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推想應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)→表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，故正確依次應(yīng)當(dāng)是②①③④。答案：B11．解析：依據(jù)題干信息分析，將目的基因(限制某藥物蛋白合成的基因)導(dǎo)入了來亨雞胚胎細(xì)胞的DNA中，發(fā)育成的雞產(chǎn)生了含該藥物蛋白的雞蛋，說明目的基因在這些雞中表達(dá)了，A正確；這些含該藥物蛋白的雞蛋孵出的雞，仍能產(chǎn)出含該藥物蛋白的雞蛋，說明這種變異屬于可遺傳的變異，B正確；該技術(shù)為第一代基因工程技術(shù)，并沒有利用蛋白質(zhì)工程對限制蛋白質(zhì)合成的基因的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，C錯誤；基因工程的原理是基因重組，且是對生物性狀的定向改造，即這種變異是定向的，D正確。答案：C12．解析：PCR技術(shù)中采納的是高溫變性，因此用PCR克隆目的基因不須要DNA解旋酶，A正確；基因表達(dá)載體包含啟動子和終止子，而起始密碼和終止密碼在mRNA上，B錯誤；將基因表達(dá)載體導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞時應(yīng)用感受態(tài)細(xì)胞法，C錯誤；篩選菌種時用基因探針檢測相關(guān)基因或mRNA，不能用基因探針檢測蛋白質(zhì)，D錯誤。答案：A13．解析：蛋白質(zhì)工程的類型主要有兩種：一是從頭設(shè)計，即完全依據(jù)人的意志設(shè)計合成蛋白質(zhì)；二是定位突變與局部修飾，即在已有的蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上，只進(jìn)行局部的修飾，通過造成一個或幾個堿基定位突變，以達(dá)到修飾蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的目的，故能將人抗體某些區(qū)段替代鼠抗體的區(qū)段，降低鼠抗體的抗原性，A正確；蛋白質(zhì)工程可以在已有的蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上，只進(jìn)行局部的修飾，通過造成一個或幾個堿基定位突變，以達(dá)到修飾蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的目的，蛋白質(zhì)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(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行基因改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，C錯誤；蛋白質(zhì)工程的崛起主要是工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)理論探討的須要，D正確。答案：C14．解析：要想使蛋白酶熱穩(wěn)定性有所提高，就要變更蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，解決此類問題的方法一般是將蛋白質(zhì)中的個別氨基酸進(jìn)行替換。答案：A15．解析：(1)該過程屬于基因治療，不屬于蛋白質(zhì)工程，緣由是沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造。(2)蛋白質(zhì)工程基本途徑為從預(yù)期蛋白質(zhì)功能動身，通過設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和推想其氨基酸序列，確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，獲得基因。(3)中心法則內(nèi)容包括DNA和RNA的復(fù)制，以及轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯。答案：(1)不屬于沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造(或沒有對基因進(jìn)行修飾)(2)推想氨基酸序列(3)DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)16．解析：(1)蛋白質(zhì)工程的目的是依據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計，因此，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的依據(jù)是胰島素的預(yù)期功能，即速效胰島素。(2)合成的目的基因應(yīng)與載體形成重組DNA分子后導(dǎo)入受體細(xì)胞中才能表達(dá)。(3)利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界原本不存在的蛋白質(zhì)，需對原有的蛋白質(zhì)