20212022学年人教版生物选修3课时练习14蛋白质工程的崛起

四蛋白质工程的崛起 （30分钟 100分） _、选择题（共4小题,每小题5分，共20分） 1. 下列关于蛋白质工程应用的叙述正确的是（） A. 基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的 B. 蛋白质工程和基因工程的目的是获得人类需要的蛋白质，所以二者 没有区别 C. 只有利用蛋白质工程才可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素 D. 在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下,干扰素可以大量自我 合成 选Ao基因工程和蛋白质工程产生的变异属于基因重组，属于可遗传的 变异,A正确;蛋白质工程和基因工程的目的是获得人类需要的蛋白质, 基因工程生产的蛋白质是自然界存在的,蛋白质工程可以生产自然界 不存在的蛋白质,B错误;人的胰岛素是自然界已经存在的蛋白质，利用 基因工程就可以在大肠杆菌细胞中得到,C错误;干扰素属于蛋白质，由 基因控制合成，不能自我复制合成,D错误。 2. （2020-海口高二检测）下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确 的是（） A. 基因工程完全不同于蛋白质工程 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分子水平操作,蛋白质工程不对基因进行操 作 D. 基因工程合成的是天然存在的蛋白质,蛋白质工程合成的可以不是 天然存在的蛋白质 选Do蛋白质工程是基因工程的延伸，需要进行基因修饰或基因合成,A 项、C项错误;二者都是在分子水平上进行的操作,B项错误;基因工程 合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以是自然界中不存 在的蛋白质,D项正确。 3. 中华自寻是地球上最古老的脊椎动物,被称为“活化石”。研究者试图通 过蛋白质工程改造中华自寻体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水 域环境。下列说法错误的是（） A. 该工程可以定向改变蛋白质分子的结构 B. 改造蛋白质是通过改造基因而实现的 C. 中华自寻的相关蛋白质被改造的过程同样遵循中心法则 D. 改造后的中华色寻的后代不具有改造的蛋白质 选Do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、 B正确；蛋白质工程的原理是中心法则的逆推，因此中华自寻的相关蛋 白质被改造的过程同样遵循中心法则,C正确；蛋白质工程改造的是 基因，可以遗传给子代，因此改造后的中华色寻的后代也具有改造的蛋白 质,D错误。 4. （2021南京高二检测）纤维素酶广泛应用于医药、食品发酵、造纸、 废水处理等领域。研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、 179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后，纤维素酶热稳定性得到了提 高。下列有关该技术说法错误的是（） A. 经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状可遗传 B. 对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的 C. 改造纤维素酶也需要构建基因表达载体 D. 改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶 选Bo蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达, 改造后的蛋白质的性状能遗传给子代,A正确;对纤维素酶的改造需要 以基因工程为基础，是通过修改基因或创造合成新基因来实现的,B错 误;蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成,然后进行表达，须 构建基因表达载体,C正确;对纤维素酶的改造是通过直接改造纤维素 酶的基因实现的，改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶,D正 确。 二、非选择题（共5小题,共80分） 5. （16分）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，并且要经过较长时间才能进入血液中，而进入血液的胰岛 素又容易被分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计 速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题 生化制备与重折萱顽碎X射线晶体衍射 I新的岛素II高级结构I 在大豚杆菌或其计算机设 他细胞中表达计及作图 |新的胰素基因卜人工合成DNA1新的胰*素模型］ 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0 ⑵人工合成的DNA与 结合后，被导入 中才 能得以表达。 ⑶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。 ⑷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0 ⑴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预期胰 岛素,即速效胰岛素的功能。⑵人工合成的目的基因与载体结合后，被 导入受体细胞中才能得以表达。⑶利用蛋白质工程生产自然界中原本 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苜酸序列,人工合成新的胰岛素基 因即目的基因，改造好的目的基因需通过基因工程将其导入受体细胞 获得工程菌，再利用工程菌进行发酵，从而获取大量产品，因此该过程 涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。⑷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的氨基酸序列，推测出 其基因中的脱氧核苜酸序列，然后利用DNA合成仪直接合成新的基 因。 答案⑴蛋白质的预期功能 ⑵载体大肠杆菌等受体细胞 ⑶蛋白质工程基因工程 ⑷根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其脱氧核苜酸序列，然后利 用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因 6. 16分基因疗法所涉及的基因工程技术主要有三种,包括病毒载体 导入、基因编辑和细胞改造。请回答 ⑴第一种是将通过载体送入目标细胞让其发挥作用。该技 术用来传递基因的载体多是病毒类载体，因为它们能 O 经过基因改造后，这些作为载体的病毒具有 的特 点。 ⑵第二种是直接通过基因编辑技术修复目标细胞的 0基因 编辑技术可以达到添加基因、消除基因或者 的效果。 3第三种则是从患者体内提取细胞在体外进行修改然后再重新输回 患者体内发挥作用。例如，对造血干细胞进行基因工程改造让其制造 内源性的凝血因子,从理论上说能持续缓解血友病症状，而不需使用 治疗。基因治疗进入了一个兼具安全性和有效性的时 代。但你认为这个领域中的问题是.⑴将目的基因通过载体送入目标细胞让其发挥作用是基因工程中最 常用的技术手段，该技术常用病毒类载体传递基因，主要是因为某些病 毒能将基因整合进宿主细胞的DNA分子,这些作为载体的病毒和转入 的目的基因对宿主细胞无毒性。⑵直接通过基因编辑技术修复目标细 胞的缺陷基因，可以达到添加基因、消除基因或者矫正缺陷基因的效 果，这是我们常用的基因治疗技术。⑶对造血干细胞进行基因工程改 造让其制造内源性的凝血因子,从理论上说能持续缓解血友病症状，而 不需输凝血酶或输血小板或输凝血因子治疗。在目前阶段，基因治疗 这个领域中关键需要考虑的是载体的遗传毒性、基因编辑的脱靶效 应、基因递送和编辑的效率低等问题。 答案⑴目的基因将基因整合进宿主的DNA分子将目的基因转移 到宿主细胞中且无毒性（或载体无法增殖或无感染性）⑵缺陷基因 矫正缺陷基因⑶输凝血酶（或输血小板或输凝血因子）载体的遗 传毒性（或者基因编辑的脱靶效应或者基因递送和编辑的效率低） |预期的蛋白质| |转基;动物|