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人教版（2019版）选择性必修三3.4 蛋白质工程的原理和应用同步练习
一、单选题
1．（2021高二上·沈阳期中）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．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
【答案】A
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】基因定点诱变技术是蛋白质工程常用的技术，根据题干信息“猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同”可知，所以用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换。
故答案为：A。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
2．（2021高二上·抚松竞赛）关于蛋白质工程的说法，错误的是（ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要
B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子结构
C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程
【答案】B
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要，A正确；
B、蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作，进而改变蛋白质的分子结构，B错误；
C、蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子，C正确；
D、蛋白质工程是在基因工程基础上形成的，与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程，D正确。
故答案为：B。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
3．（2021高二上·抚松竞赛）蛋白质工程的设计程序中正确的一组是（ ）
①合成蛋白质分子结构②基因的脱氧核苷酸序列 ③mRNA ④蛋白质预期功能 ⑤推测氨基酸序列 ⑥蛋白质的预期结构
A．⑥→②→③→④→⑤→① B．⑤→④→③→⑥→①→②
C．④→⑥→⑤→②→③→① D．②→③→⑤→①→⑥→④
【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程的流程是：从④预期的蛋白质功能出发→⑥设计预期的蛋白质结构→⑤推测应有的氨基酸序列→②找出相对应的脱氧核苷酸序列并合成基因→③转录出mRNA→①合成蛋白质分子结构，C正确，A、B、D均错误。
故答案为：C。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
4．（2021高二下·连云港期末）关于蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．定点诱变技术用于蛋白质的中改
B．蛋白质工程可能创造出新的蛋白质
C．蛋白质工程又被称为第二代基因工程
D．在蛋白质分子中引入二硫键可以提高蛋白质的热稳定性
【答案】A
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、运用基因的定点诱变技术改造基因的碱基序列，属于小改，A错误；
B、蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质，B正确；
C、蛋白质工程是以基因工程为基础延伸出来的第二代基因工程，包含多学科的综合科技工程领域，C正确；
D、蛋白质工程可以通过改造酶的结构，有目的地提高酶的热稳定性，如在T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性，D正确。
故答案为：A。
【分析】 蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
5．（2021高二下·韩城期末）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正确的是（ ）
A．经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状不可遗传
B．对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础
C．改造纤维素酶无需构建基因表达载体
D．对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的
【答案】B
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、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错误；
B、对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础，B正确；
C、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错误；
D、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，D错误。
故答案为：B。
【分析】蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质.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；蛋白质工程获得的是自然界没有的蛋白质；蛋白质工程是在基因水平上改造基因。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
6．（2021高二下·邢台月考）下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．基因工程是一种在体外进行的重组DNA技术
B．通过蛋白质工程可以获得功能更符合人类需求的蛋白质
C．基因工程和蛋白质工程分别在DNA分子水平和蛋白质分子水平上进行设计和施工
D．基因工程可以改造出更符合人类需求的新的生物类型和生物产品
【答案】C
【考点】基因工程的应用；蛋白质工程；基因工程的原理
【解析】【解答】A、基因工程又叫转基因技术，是一种在体外进行的重组DNA技术，A正确；
B、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，B正确；
C、蛋白质工程本质上是改造基因，不是直接改造蛋白质分子，C错误；
D、基因工程可以按照人们的意愿赋予生物新的遗传特性，改造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、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。蛋白质工程的过程：（1）根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。（2）最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
7．（2021高二下·金台期中）下列有关蛋白质工程的说法正确的是 （ ）
A．蛋白质工程无需构建基因表达载体
B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质
C．蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的
【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A.据分析可知，蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，A错误；
B. 蛋白质工程通过基因的修饰或基因的合成，对现有的基因进行改造或制造一种新的蛋白质，改造后的蛋白质有的不再是天然的蛋白质，B错误；
C. 蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，C正确；
D. 蛋白质工程是通过基因的修饰或基因的合成，对现有的基因进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。D错误；
答案选C.
【分析】蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统，这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物，甚至可以是细胞系统。
8．（2021高二下·武功期中）科学家发现将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为 106μg／mL，只相当于天然产品的十分之一，通过基因定点突变将第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β一干扰素的抗病性活性提高到108μg／mL，并且比天然β一干扰素的贮存稳定性高很多。此项技术属于（ ）
A．细胞工程 B．蛋白质工程 C．胚胎工程 D．基因工程
【答案】B
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】依题意可知，此项技术通过对干扰素基因进行修饰，对现有的干扰素（化学本质是蛋白质）进行改造，以满足人类的需求，因此属于蛋白质工程，B项正确，A、C、D三项均错误。
【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交等技术，动物细胞工程包括动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体的制备等。
3、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要.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。
4、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
9．（2021高二下·武功期中）新冠病毒是一种RNA病毒，极易产生变异，其通过表面刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）与人体细胞表面的ACE2受体相互作用而感染细胞。科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1，可与S蛋白RBD紧密结合，以干扰新冠病毒的感染。下列有关说法，错误的是（ ）
A．LCB1的作用效应与抗S蛋白抗体类似
B．可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产
C．新冠病毒侵入人体后可在内环境中大量增殖
D．易感人群即使注射疫苗也仍然具有被感染的可能
【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、LCB1能S蛋白结合，干扰新冠病毒对人体细胞的感染，说明其作用与抗体类似，A正确；
B、LCB1自然界中不存在的蛋白质，可能通过蛋白质工程进行设计和生产，B正确；
C、新冠病毒无细胞结构，必需寄生在人体细胞中，C错误；
D、新冠病毒是一种RNA病毒，极易产生变异；易感人群注射疫苗也具有被变异的新冠病毒感染的可能，D正确。
故答案为：C。
【分析】根据题干分析，新冠病毒通过表面刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）与人体细胞表面的ACE2受体相互作用而感染细胞；而蛋白质LCB1可与S蛋白的RBD结合，阻断上述过程，从而干扰新冠病毒的感染。
病原体表面的一些特定的蛋白质等物质，能够与免疫细胞表面的受体结合，从而引发免疫反应，这些能引发免疫反应的物质称为抗原。新冠病毒表面的S蛋白就是一种抗原。
抗体是机体产生的专门应对抗原的蛋白质，能与相应抗原发生特异性结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。、蛋白质工程能够生产自然界中不存在的蛋白质。
10．（2021高二下·吉林期中）蛋白质工程的基本流程是（ ）
A．基因→转录→翻译→多肽链→蛋白质→生物功能
B．设计蛋白质的结构→改造蛋白质分子→行使功能
C．预期蛋白质功能→推测氨基酸序列→设计蛋白质结构→合成相应mRNA
D．预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→脱氧核苷酸序列
【答案】D
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
11．（2021高二下·福州期中）下列关于蛋白质工程的基本途径的叙述错误的是（ ）
A．从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构
B．从蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序
C．从脱氧核苷酸的排列顺序推测氨基酸的排列顺序
D．从氨基酸的排列顺序推测脱氧核苷酸的排列顺序
【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，属于蛋白质工程的基本途径，A正确；
B、从预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸的排列顺序，属于蛋白质工程的基本途径，B正确；
C、通过基因修饰或基因合成获得相关基因，基因通过转录和翻译控制蛋白质的合成，不需要从脱氧核苷酸的排列顺序推测氨基酸的排列顺序，C错误；
D、从氨基酸的排列顺序，找到相对应的脱氧核苷酸的排列顺序，合成DNA，表达合成蛋白质，属于蛋白质工程的基本途径，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。2、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。3、蛋白质工程的基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质。
12．（2021高二下·常熟期中）下列有关蛋白质工程及其应用的叙述，正确的是（ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要
B．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能
C．蛋白质工程技术中的操作对象可以是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
D．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
【答案】A
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，定向对现有蛋白质分子的结构进行改造，使之更加符合人类需要，A正确；
BC、蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成，不能直接改造蛋白质，BC错误；
D、当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质的高级结构了解不够，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。2、蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。
13．（2021高二下·长春期中）蛋白质工程的基本流程是( )
①蛋白质分子结构设计
②DNA合成
③预期蛋白质功能
④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①→②→③→④ B．④→②→①→③
C．③→①→④→② D．③→④→①→②
【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程的基本流程是： 预期蛋白质功能 → 预期蛋白质分子结构组成 → 据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 → 合成
故答案为：C。A、B、D不符合题意。
【分析】蛋白质工程的基本流程：（1）筛选纯化需要改造的目的蛋白，研究其特性常数等；制备结晶，并通过氨基酸测序、X射线晶体衍射分析、核磁共振分析等研究，获得蛋白质结构与功能相关的数据；（2）结合生物信息学的方法对蛋白质的改造进行分析；（3）由氨基酸序列及其化学结构预测蛋白质的空间结构，确定蛋白质结构与功能的关系，进而从中找出可以修饰的位点和可能的途径；（4）根据氨基酸序列设计核酸引物或探针，并从cDNA文库中获取编码该蛋白的基因序列；（5）在基因改造方案设计的基础上，对编码蛋白质的基因序列进行改造，并在不同的表达系统中表达；（6）分离纯化表达产物，并对表达产物的结构和功能进行检测等。
14．（2021高二下·十堰期中）阅读如下资料，判断下列各项描述不合理的是（ ）
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”。
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溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第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。
A．甲属于基因工程，乙属于蛋白质工程
B．甲中将目的基因导入小鼠细胞中常用显微注射法
C．乙中通过对基因改造实现了对蛋白质的改造
D．从资料乙可看出，T4溶菌酶是一种直接利用氨基酸制造出来的新蛋白质
【答案】D
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、甲中的“超级小鼠”的培育，与导入的牛生长激素基因有关，属于基因工程，资料乙显示：科学家将编码T4溶菌酶的基因进行了改造，这属于蛋白质工程，A正确；
B、甲中小鼠的受精卵属于动物细胞，将目的基因导入动物细胞中常用显微注射法，B正确；
C、乙中通过对编码T4溶菌酶的基因进行改造，导致组成T4溶菌酶的肽链中的氨基酸序列发生了改变，实现了对蛋白质的改造，C正确；
D、从资料乙可看出，T4溶菌酶是一种通过改造“编码T4溶菌酶的基因”而制造出来的新蛋白质，D错误。
故答案为：D。
【分析】 蛋白质工程和基因工程的关系：
蛋白质工程 基因工程
区别 过程 蛋白质过程基本步骤：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列，基因表达 基因工程基本步骤：获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质 定向改造或生产人类所需的蛋白质 定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果 可产生自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有的蛋白质
联系 （1）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（2）基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质进行修饰、改造
15．（2021高二下·十堰期中）下列有关现代生物技术的叙述正确的是（ ）
A．在胚胎工程中，通常选取原肠胚的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定
B．进行动物细胞培养时定期更换培养液的目的是防止杂菌污染
C．外源DNA需位于重组质粒的启动子和终止子之间才可能表达
D．只要改变目的基因中的脱氧核苷酸序列就可以合成自然界中不存在的蛋白质
【答案】C
【考点】蛋白质工程；动物细胞培养技术；胚胎分割；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、在胚胎工程中，通常选取囊胚的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定，原肠胚期没有滋养层细胞，A项错误；
B、进行动物细胞培养时定期更换培养液的目的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。可用在细胞培养液中添加一定量的抗生素的方法防止杂菌污染，B项错误；
C、启动子位于基因的首端，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质，终止子位于基因的尾端，可以使转录在所需要的地方停止下来。因此，外源DNA需位于重组质粒的启动子和终止子之间才可能表达，C项正确；
D、蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和其在生物体内如何行使功能知之甚少，很难设计出一个崭新而又具有生命功能的蛋白质，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，因此，要设计出更加符合人类需要的蛋白质还需经过艰辛的探索，D项错误。
故答案为：C
【分析】 1、胚胎发育过程：（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；（2）桑椹胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）；（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化）；（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔（细胞分化在胚胎期达到最大限度）。
2、动物细胞培养过程中，细胞需要进行新陈代谢，可能产生一些代谢废物。
3、表达载体的基本结构包括：启动子、终止子、目的基因和标记基因。
4、真核生物的基因还有内含子和外显子；脱氧核苷酸序列、对应的mRNA序列和蛋白质的氨基酸序列有一般情况下是一定的对应关系。
16．（2021高二下·洛阳月考）关于蛋白质工程的进展和应用前景的说法，不正确的是（ ）
A．通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程
B．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症
C．对蛋白质进行分子设计必须从蛋白质的功能特点入手
D．目前，科学家通过对基因结构的改造，生产出自然界中从来不存在的蛋白质的种类还很少
【答案】B
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程可通过改造基因来实现对蛋白质分子结构的定向改造，使之更加符合人类需要，故通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程，A正确；
B、用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症属于基因工程技术，B错误；
C、蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程，C正确；
D、目前，蛋白质工程成功的例子不多，主要是人们对蛋白质的结构了解的还很不够，所以通过对基因结构的改造生产出自然界中从来不存在的蛋白质种类目前还很少，D正确。
故答案为：B。
【分析】 1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。 2、蛋白质工程的基本途径是:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测相应的氨基酸序列→确定相应脱氧核苷酸序列→目的基因→表达出蛋白质,经过该过程得到的蛋白质,需要对该蛋白质的生物功能进行鉴定,以保证其发挥正常作用。
17．（2021高二下·洛阳月考）科研小组利用蛋白质工程将某细胞中的一种转运蛋白X进行改造，并使改造后的转运蛋白X基因在细胞中正常表达。下列说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程中可构建出自然界全新的基因
B．该过程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用
C．经改造后的蛋白质不需要再进行功能鉴定
D．经改造后的基因在表达过程中仍遵循中心法则
【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应的基因，导入适合的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质，A正确；
B、蛋白质工程最终需要基因工程来实现，基因表达载体构建需要限制酶和DNA连接酶，B正确；
C、经改造后的蛋白质仍需要再进行功能鉴定，C错误；
D、经改造后的基因在表达过程中仍遵循中心法则，D正确。
故答案为：C。
【分析】蛋白质工程和基因工程的关系：
蛋白质工程 基因工程
区别 过程 蛋白质过程基本步骤：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列，基因表达 基因工程基本步骤：获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质 定向改造或生产人类所需的蛋白质 定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果 可产生自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有的蛋白质
联系 （1）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（2）基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质进行修饰、改造
18．（2021高二下·黄陵月考）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
【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】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，因而要设计出更加符合人类需要的蛋白质还需经过艰辛的探索。所以C选项是正确的。
【分析】 1、由蛋白质的流程发现，蛋白质工程最大难题在于蛋白质分子的空间结构。蛋白质分子由若干氨基酸缩合而成的肽链盘曲、折叠组成。氨基酸的种类、数目和排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式千变万化，导致蛋白质空间结构多样。
2、蛋白质工程的基本途径是:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测相应的氨基酸序列→确定相应脱氧核苷酸序列→目的基因→表达出蛋白质,经过该过程得到的蛋白质,需要对该蛋白质的生物功能进行鉴定,以保证其发挥正常作用。
19．（2021高二下·黄陵月考）以下蛋白质工程中，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．生产体外耐储存的干扰素
D．用蛋白质工程生产血红蛋白
【答案】A
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】科学家已经利用蛋白质工程对胰岛素进行了改造，使其成为速效型药品，A正确。
正在积极探索蛋白质工程应用于微电子方面，B错误。
室温下可保存半年的干扰素还没有实现，C错误。
蛋白质工程是通过改造基因改造蛋白质的技术，生产血红蛋白不需要蛋白质工程，D错误。
【分析】结合蛋白质工程的定义，判断题目选项中的应用是否正确。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
20．（2021高二下·黄陵月考）下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是 ( )
A．基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质
B．蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成
C．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的
D．当得到可以在-80℃条件下保存半年的DNA和干扰素后，在相关酶、相应的原料和适宜的温度、pH等条件下，DNA和干扰素分别可以大量自我合成
【答案】D
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、基因工程生产的是自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质，A正确；
B、蛋白质工程要通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，所以蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，B正确；
C、基因工程和蛋白质工程的过程遗传物质都发生改变，产生的变异都是可遗传的，C正确；
D、DNA在适宜条件下可复制，但是干扰素成分是糖蛋白，不能自我复制，D错误。
故答案为：D。
【分析】蛋白质工程和基因工程的关系：
蛋白质工程 基因工程
区别 过程 蛋白质过程基本步骤：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列，基因表达 基因工程基本步骤：获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质 定向改造或生产人类所需的蛋白质 定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果 可产生自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有的蛋白质
联系 （1）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（2）基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质进行修饰、改造
二、综合题
21．（2021高三上·靖远月考）已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的 进行改造。
（2）以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰 基因或合成 基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括 的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即： 。
（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过 和 ，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，在经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物 进行鉴定。
【答案】（1）氨基酸序列（或结构）
（2）P；P1；DNA和RNA；DNA→RNA，RNA→DNA，RNA→蛋白质（或转录、逆转录、翻译）
（3）设计蛋白质结构；推测氨基酸序列；功能
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】（1）由题干信息可知改造蛋白质的功能，可通过改变蛋白质的结构实现。
（2）依据蛋白质工程的定义及题中信息可知获得P1基因的途径有修饰现有（P）基因或合成新（P1）基因。中心法则的全部内容包括：DNA的复制、RNA的复制、转录、逆转录和翻译。
（3）蛋白质工程的基本途径：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。通过蛋白质工程合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定即功能鉴定，看是否达到人们的需求。
【分析】1.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产生活的需求。是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。
2.蛋白质工程的基本操作流程包括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。
3.中心法则包括DNA的复制、转录、翻译、RNA复制、逆转录过程。
22．（2021高三上·月考）已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。
（1）利用PCR技术扩增目的基因时 知道基因的全部序列。在PCR体系中除了模板、原料外，还应加入 。
（2）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过 和 ，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物功能进行鉴定。
（3）“CRISPR/Cas9”技术是目前常用改造DNA序列的一种方法，下图为向导RNA引导Cas9蛋白切割目标DNA示意图。其中Cas9蛋白是一种 酶。Cas9蛋白和特定的向导引导序列可利用 法导入到动物受精卵或干细胞中发挥基因编辑作用。
（4）经改造后的细胞，若想工业化大量制备蛋白质P1，可利用 和 技术将改造细胞转化为即可产生P1又能无限增殖的细胞，最后自培养液中可得到目的蛋白质。
【答案】（1）不必；引物和Taq酶
（2）设计预期蛋白质结构；推测应有的氨基酸序列
（3）限制性核酸内切；显微注射
（4）动物细胞培养；动物细胞融合
【考点】蛋白质工程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）利用PCR技术扩增目的基因时，只需要人工合成适宜的引物而不必知道基因的全部序列。PCR系统中需要加入的物质包括模板（目的基因或待扩增序列）、原料（脱氧核苷酸）、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）和引物。
（2）蛋白质工程基本流程：预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
（3）据图分析，向导RNA可识别DNA的特异性序列，而Cas9蛋白切割目标DNA的特定位点，故Cas9蛋白是一种限制性核酸内切酶。而将特定序列及特定蛋白导入动物受体细胞的方法最常见的是显微注射法，故“GRISPR/Cas9”技术，是利用显微注射法将Cas9蛋白和特定的引导序列导入受精卵中发挥基因编辑作用。
（4）据题意，若想获得即可产生P1又能无限增殖的细胞，可效仿单克隆抗体制备技术，将基因工程改造后的细胞与骨髓瘤细胞融合，此过程利用到的细胞工程技术包括动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。
蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）
2、 PCR的原理是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一
序列合成引物。
3、PCR反应过程是:变性一复性→延伸 ，其中变性是指当温度上升到90。C以上时，双链DNA解聚为单链。复性是指当温度下降到50。C左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。延伸是指当温度上升到72。C左右时，耐高温的DNA聚合酶有最大活性， 可使DNA新链由5’端向3'端延伸 。
23．（2021高二下·榆林月考）干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白，几乎能抵御所有病毒引起的 感染。传统生产方法成本高、产量低，获得的干扰素在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。回答下列问题：
（1）利用基因工程生产干扰素，过程是：
①从健康人体外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取 ，经 获取目的基因，此过程需要的原料是
。
②用限制酶处理载体和目的基因后，构建重组载体，该载体的化学本质是
。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞，常用的转化方法是用
处理，使其成为 ，一定温度作用下，完成转化。
④在培养液中培养一段时间后，离心后取 （填“上清液”或“菌体”），经进 一步处理获得产物，进行产物鉴定时可采用 技术。
（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是 。
【答案】（1）mRNA；逆转录；脱氧核苷酸；DNA；Ca2+；感受态细胞；菌体；抗原抗体杂交
（2）预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列
【考点】基因工程的应用；蛋白质工程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）①从健康人体外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取mRNA，经逆（反）转录获取目的基因，此过程需要的原料是脱氧核苷酸。
②构建重组质粒时常用的载体是质粒，质粒是小的环状DNA，所以载体的化学本质为DNA。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞，常用的转化方法使用Ca2+处理，增大细胞壁的通透性，使其成为感受态细胞，一定温度作用下完成转化。
④在培养液中培养一段时间后，离心后取菌体，经进一步处理获得产物，进行产物鉴定时可采用抗原-抗体杂交技术。
（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列。
【分析】 1、cDNA文库的组建大致过程：可以选取特定的器官、细胞，提取出目的基因的mRNA，利用mRNA为模板，通过逆转录过程，在DNA聚合酶、逆转录酶催化下合成双链DNA（目的基因）。将目的基因导入受体细菌里面进行保持。
2、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法（主要用于双子叶植物和裸子植物）、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
24．如图为蛋白质工程操作的基本思路,请据图回答下列问题。
（1）蛋白质工程操作思路的特有过程是 ,代表中心法则内容的过程是 。(填图中序号)
（2）写出图中数字代表的生物学过程的名称或内容。
① ;② ;③ 。
（3）从图中可以看出蛋白质工程的基本思路与中心法则方向 。
（4）功能是由其结构决定的,直接决定蛋白质多样性的因素有 ,从根本上说,蛋白质的结构是由 决定的。
（5）根据蛋白质的氨基酸序列推测的mRNA的碱基序列是否唯一 ,为什么 。
（6）将氨基酸合成为多肽链的场所是 。真核细胞中将多肽链转变为具有一定空间结构的蛋白质的场所是 。
（7）蛋白质工程中的目的基因一般通过 获得。
【答案】（1）④⑤；①②
（2）转录；翻译；折叠
（3）相反
（4）氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构；基因(DNA)
（5）否；一种氨基酸可能具有多种密码子
（6）核糖体；内质网
（7）人工合成
【考点】中心法则及其发展；蛋白质工程
【解析】【解答】（1）（2）（3）图中①②③分别表示转录、翻译、折叠,①②过程与中心法则方向一致。④⑤过程与中心法则方向相反,属于蛋白质工程基本思路。（4）蛋白质结构的多样性由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构共同决定;从根本上说,蛋白质的结构是由基因(DNA)决定的。（5）一种氨基酸可能具有多种密码子,根据蛋白质的氨基酸序列推测的mRNA的碱基序列可能有多种。（6）蛋白质的合成场所为核糖体,在内质网中将多肽链折叠成具有一定空间结构的蛋白质。（7）蛋白质工程的目的基因的碱基序列已知,可以通过DNA合成仪进行人工合成。
【分析】 1、蛋白质过程基本步骤：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
2、中心法则内容：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质，也不能从蛋白质流向DNA或RNA。在某些病毒体内，遗传信息也可由RNA传递给DNA，称为逆转录过程；在某些病毒体内也可以发生RNA自我复制过程。
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人教版（2019版）选择性必修三3.4 蛋白质工程的原理和应用同步练习
一、单选题
1．（2021高二上·沈阳期中）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．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
2．（2021高二上·抚松竞赛）关于蛋白质工程的说法，错误的是（ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要
B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子结构
C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程
3．（2021高二上·抚松竞赛）蛋白质工程的设计程序中正确的一组是（ ）
①合成蛋白质分子结构②基因的脱氧核苷酸序列 ③mRNA ④蛋白质预期功能 ⑤推测氨基酸序列 ⑥蛋白质的预期结构
A．⑥→②→③→④→⑤→① B．⑤→④→③→⑥→①→②
C．④→⑥→⑤→②→③→① D．②→③→⑤→①→⑥→④
4．（2021高二下·连云港期末）关于蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．定点诱变技术用于蛋白质的中改
B．蛋白质工程可能创造出新的蛋白质
C．蛋白质工程又被称为第二代基因工程
D．在蛋白质分子中引入二硫键可以提高蛋白质的热稳定性
5．（2021高二下·韩城期末）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正确的是（ ）
A．经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状不可遗传
B．对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础
C．改造纤维素酶无需构建基因表达载体
D．对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的
6．（2021高二下·邢台月考）下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．基因工程是一种在体外进行的重组DNA技术
B．通过蛋白质工程可以获得功能更符合人类需求的蛋白质
C．基因工程和蛋白质工程分别在DNA分子水平和蛋白质分子水平上进行设计和施工
D．基因工程可以改造出更符合人类需求的新的生物类型和生物产品
7．（2021高二下·金台期中）下列有关蛋白质工程的说法正确的是 （ ）
A．蛋白质工程无需构建基因表达载体
B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质
C．蛋白质工程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的
8．（2021高二下·武功期中）科学家发现将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为 106μg／mL，只相当于天然产品的十分之一，通过基因定点突变将第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β一干扰素的抗病性活性提高到108μg／mL，并且比天然β一干扰素的贮存稳定性高很多。此项技术属于（ ）
A．细胞工程 B．蛋白质工程 C．胚胎工程 D．基因工程
9．（2021高二下·武功期中）新冠病毒是一种RNA病毒，极易产生变异，其通过表面刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）与人体细胞表面的ACE2受体相互作用而感染细胞。科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1，可与S蛋白RBD紧密结合，以干扰新冠病毒的感染。下列有关说法，错误的是（ ）
A．LCB1的作用效应与抗S蛋白抗体类似
B．可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产
C．新冠病毒侵入人体后可在内环境中大量增殖
D．易感人群即使注射疫苗也仍然具有被感染的可能
10．（2021高二下·吉林期中）蛋白质工程的基本流程是（ ）
A．基因→转录→翻译→多肽链→蛋白质→生物功能
B．设计蛋白质的结构→改造蛋白质分子→行使功能
C．预期蛋白质功能→推测氨基酸序列→设计蛋白质结构→合成相应mRNA
D．预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→脱氧核苷酸序列
11．（2021高二下·福州期中）下列关于蛋白质工程的基本途径的叙述错误的是（ ）
A．从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构
B．从蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序
C．从脱氧核苷酸的排列顺序推测氨基酸的排列顺序
D．从氨基酸的排列顺序推测脱氧核苷酸的排列顺序
12．（2021高二下·常熟期中）下列有关蛋白质工程及其应用的叙述，正确的是（ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要
B．蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能
C．蛋白质工程技术中的操作对象可以是蛋白质或控制蛋白质合成的基因
D．当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟
13．（2021高二下·长春期中）蛋白质工程的基本流程是( )
①蛋白质分子结构设计
②DNA合成
③预期蛋白质功能
④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①→②→③→④ B．④→②→①→③
C．③→①→④→② D．③→④→①→②
14．（2021高二下·十堰期中）阅读如下资料，判断下列各项描述不合理的是（ ）
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”。
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溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第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。
A．甲属于基因工程，乙属于蛋白质工程
B．甲中将目的基因导入小鼠细胞中常用显微注射法
C．乙中通过对基因改造实现了对蛋白质的改造
D．从资料乙可看出，T4溶菌酶是一种直接利用氨基酸制造出来的新蛋白质
15．（2021高二下·十堰期中）下列有关现代生物技术的叙述正确的是（ ）
A．在胚胎工程中，通常选取原肠胚的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定
B．进行动物细胞培养时定期更换培养液的目的是防止杂菌污染
C．外源DNA需位于重组质粒的启动子和终止子之间才可能表达
D．只要改变目的基因中的脱氧核苷酸序列就可以合成自然界中不存在的蛋白质
16．（2021高二下·洛阳月考）关于蛋白质工程的进展和应用前景的说法，不正确的是（ ）
A．通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程
B．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症
C．对蛋白质进行分子设计必须从蛋白质的功能特点入手
D．目前，科学家通过对基因结构的改造，生产出自然界中从来不存在的蛋白质的种类还很少
17．（2021高二下·洛阳月考）科研小组利用蛋白质工程将某细胞中的一种转运蛋白X进行改造，并使改造后的转运蛋白X基因在细胞中正常表达。下列说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程中可构建出自然界全新的基因
B．该过程需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用
C．经改造后的蛋白质不需要再进行功能鉴定
D．经改造后的基因在表达过程中仍遵循中心法则
18．（2021高二下·黄陵月考）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
19．（2021高二下·黄陵月考）以下蛋白质工程中，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．生产体外耐储存的干扰素
D．用蛋白质工程生产血红蛋白
20．（2021高二下·黄陵月考）下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是 ( )
A．基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质
B．蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成
C．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的
D．当得到可以在-80℃条件下保存半年的DNA和干扰素后，在相关酶、相应的原料和适宜的温度、pH等条件下，DNA和干扰素分别可以大量自我合成
二、综合题
21．（2021高三上·靖远月考）已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：
（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的 进行改造。
（2）以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰 基因或合成 基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括 的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即： 。
（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过 和 ，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，在经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物 进行鉴定。
22．（2021高三上·月考）已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。
（1）利用PCR技术扩增目的基因时 知道基因的全部序列。在PCR体系中除了模板、原料外，还应加入 。
（2）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过 和 ，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物功能进行鉴定。
（3）“CRISPR/Cas9”技术是目前常用改造DNA序列的一种方法，下图为向导RNA引导Cas9蛋白切割目标DNA示意图。其中Cas9蛋白是一种 酶。Cas9蛋白和特定的向导引导序列可利用 法导入到动物受精卵或干细胞中发挥基因编辑作用。
（4）经改造后的细胞，若想工业化大量制备蛋白质P1，可利用 和 技术将改造细胞转化为即可产生P1又能无限增殖的细胞，最后自培养液中可得到目的蛋白质。
23．（2021高二下·榆林月考）干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白，几乎能抵御所有病毒引起的 感染。传统生产方法成本高、产量低，获得的干扰素在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。回答下列问题：
（1）利用基因工程生产干扰素，过程是：
①从健康人体外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取 ，经 获取目的基因，此过程需要的原料是
。
②用限制酶处理载体和目的基因后，构建重组载体，该载体的化学本质是
。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞，常用的转化方法是用
处理，使其成为 ，一定温度作用下，完成转化。
④在培养液中培养一段时间后，离心后取 （填“上清液”或“菌体”），经进 一步处理获得产物，进行产物鉴定时可采用 技术。
（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是 。
24．如图为蛋白质工程操作的基本思路,请据图回答下列问题。
（1）蛋白质工程操作思路的特有过程是 ,代表中心法则内容的过程是 。(填图中序号)
（2）写出图中数字代表的生物学过程的名称或内容。
① ;② ;③ 。
（3）从图中可以看出蛋白质工程的基本思路与中心法则方向 。
（4）功能是由其结构决定的,直接决定蛋白质多样性的因素有 ,从根本上说,蛋白质的结构是由 决定的。
（5）根据蛋白质的氨基酸序列推测的mRNA的碱基序列是否唯一 ,为什么 。
（6）将氨基酸合成为多肽链的场所是 。真核细胞中将多肽链转变为具有一定空间结构的蛋白质的场所是 。
（7）蛋白质工程中的目的基因一般通过 获得。
答案解析部分
1．【答案】A
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】基因定点诱变技术是蛋白质工程常用的技术，根据题干信息“猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同”可知，所以用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换。
故答案为：A。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
2．【答案】B
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程能按照人们的意愿定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要，A正确；
B、蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作，进而改变蛋白质的分子结构，B错误；
C、蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子，C正确；
D、蛋白质工程是在基因工程基础上形成的，与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程，D正确。
故答案为：B。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
3．【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程的流程是：从④预期的蛋白质功能出发→⑥设计预期的蛋白质结构→⑤推测应有的氨基酸序列→②找出相对应的脱氧核苷酸序列并合成基因→③转录出mRNA→①合成蛋白质分子结构，C正确，A、B、D均错误。
故答案为：C。
【分析】蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
4．【答案】A
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、运用基因的定点诱变技术改造基因的碱基序列，属于小改，A错误；
B、蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质，B正确；
C、蛋白质工程是以基因工程为基础延伸出来的第二代基因工程，包含多学科的综合科技工程领域，C正确；
D、蛋白质工程可以通过改造酶的结构，有目的地提高酶的热稳定性，如在T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性，D正确。
故答案为：A。
【分析】 蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
5．【答案】B
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、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错误；
B、对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础，B正确；
C、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错误；
D、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，D错误。
故答案为：B。
【分析】蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质.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；蛋白质工程获得的是自然界没有的蛋白质；蛋白质工程是在基因水平上改造基因。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。
6．【答案】C
【考点】基因工程的应用；蛋白质工程；基因工程的原理
【解析】【解答】A、基因工程又叫转基因技术，是一种在体外进行的重组DNA技术，A正确；
B、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，B正确；
C、蛋白质工程本质上是改造基因，不是直接改造蛋白质分子，C错误；
D、基因工程可以按照人们的意愿赋予生物新的遗传特性，改造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、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。蛋白质工程的过程：（1）根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。（2）最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
7．【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A.据分析可知，蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，A错误；
B. 蛋白质工程通过基因的修饰或基因的合成，对现有的基因进行改造或制造一种新的蛋白质，改造后的蛋白质有的不再是天然的蛋白质，B错误；
C. 蛋白质工程需对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶，C正确；
D. 蛋白质工程是通过基因的修饰或基因的合成，对现有的基因进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。D错误；
答案选C.
【分析】蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统，这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物，甚至可以是细胞系统。
8．【答案】B
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】依题意可知，此项技术通过对干扰素基因进行修饰，对现有的干扰素（化学本质是蛋白质）进行改造，以满足人类的需求，因此属于蛋白质工程，B项正确，A、C、D三项均错误。
【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交等技术，动物细胞工程包括动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体的制备等。
3、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要.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。
4、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
9．【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、LCB1能S蛋白结合，干扰新冠病毒对人体细胞的感染，说明其作用与抗体类似，A正确；
B、LCB1自然界中不存在的蛋白质，可能通过蛋白质工程进行设计和生产，B正确；
C、新冠病毒无细胞结构，必需寄生在人体细胞中，C错误；
D、新冠病毒是一种RNA病毒，极易产生变异；易感人群注射疫苗也具有被变异的新冠病毒感染的可能，D正确。
故答案为：C。
【分析】根据题干分析，新冠病毒通过表面刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）与人体细胞表面的ACE2受体相互作用而感染细胞；而蛋白质LCB1可与S蛋白的RBD结合，阻断上述过程，从而干扰新冠病毒的感染。
病原体表面的一些特定的蛋白质等物质，能够与免疫细胞表面的受体结合，从而引发免疫反应，这些能引发免疫反应的物质称为抗原。新冠病毒表面的S蛋白就是一种抗原。
抗体是机体产生的专门应对抗原的蛋白质，能与相应抗原发生特异性结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。、蛋白质工程能够生产自然界中不存在的蛋白质。
10．【答案】D
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因），D正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
11．【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，属于蛋白质工程的基本途径，A正确；
B、从预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸的排列顺序，属于蛋白质工程的基本途径，B正确；
C、通过基因修饰或基因合成获得相关基因，基因通过转录和翻译控制蛋白质的合成，不需要从脱氧核苷酸的排列顺序推测氨基酸的排列顺序，C错误；
D、从氨基酸的排列顺序，找到相对应的脱氧核苷酸的排列顺序，合成DNA，表达合成蛋白质，属于蛋白质工程的基本途径，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。2、蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。3、蛋白质工程的基本途径：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质。
12．【答案】A
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，定向对现有蛋白质分子的结构进行改造，使之更加符合人类需要，A正确；
BC、蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成，不能直接改造蛋白质，BC错误；
D、当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质的高级结构了解不够，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。2、蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。
13．【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】蛋白质工程的基本流程是： 预期蛋白质功能 → 预期蛋白质分子结构组成 → 据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 → 合成
故答案为：C。A、B、D不符合题意。
【分析】蛋白质工程的基本流程：（1）筛选纯化需要改造的目的蛋白，研究其特性常数等；制备结晶，并通过氨基酸测序、X射线晶体衍射分析、核磁共振分析等研究，获得蛋白质结构与功能相关的数据；（2）结合生物信息学的方法对蛋白质的改造进行分析；（3）由氨基酸序列及其化学结构预测蛋白质的空间结构，确定蛋白质结构与功能的关系，进而从中找出可以修饰的位点和可能的途径；（4）根据氨基酸序列设计核酸引物或探针，并从cDNA文库中获取编码该蛋白的基因序列；（5）在基因改造方案设计的基础上，对编码蛋白质的基因序列进行改造，并在不同的表达系统中表达；（6）分离纯化表达产物，并对表达产物的结构和功能进行检测等。
14．【答案】D
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、甲中的“超级小鼠”的培育，与导入的牛生长激素基因有关，属于基因工程，资料乙显示：科学家将编码T4溶菌酶的基因进行了改造，这属于蛋白质工程，A正确；
B、甲中小鼠的受精卵属于动物细胞，将目的基因导入动物细胞中常用显微注射法，B正确；
C、乙中通过对编码T4溶菌酶的基因进行改造，导致组成T4溶菌酶的肽链中的氨基酸序列发生了改变，实现了对蛋白质的改造，C正确；
D、从资料乙可看出，T4溶菌酶是一种通过改造“编码T4溶菌酶的基因”而制造出来的新蛋白质，D错误。
故答案为：D。
【分析】 蛋白质工程和基因工程的关系：
蛋白质工程 基因工程
区别 过程 蛋白质过程基本步骤：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列，基因表达 基因工程基本步骤：获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质 定向改造或生产人类所需的蛋白质 定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果 可产生自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有的蛋白质
联系 （1）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（2）基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质进行修饰、改造
15．【答案】C
【考点】蛋白质工程；动物细胞培养技术；胚胎分割；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、在胚胎工程中，通常选取囊胚的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定，原肠胚期没有滋养层细胞，A项错误；
B、进行动物细胞培养时定期更换培养液的目的是清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。可用在细胞培养液中添加一定量的抗生素的方法防止杂菌污染，B项错误；
C、启动子位于基因的首端，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质，终止子位于基因的尾端，可以使转录在所需要的地方停止下来。因此，外源DNA需位于重组质粒的启动子和终止子之间才可能表达，C项正确；
D、蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和其在生物体内如何行使功能知之甚少，很难设计出一个崭新而又具有生命功能的蛋白质，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，因此，要设计出更加符合人类需要的蛋白质还需经过艰辛的探索，D项错误。
故答案为：C
【分析】 1、胚胎发育过程：（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；（2）桑椹胚：32个细胞左右的胚胎（之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞）；（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔（注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化）；（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔（细胞分化在胚胎期达到最大限度）。
2、动物细胞培养过程中，细胞需要进行新陈代谢，可能产生一些代谢废物。
3、表达载体的基本结构包括：启动子、终止子、目的基因和标记基因。
4、真核生物的基因还有内含子和外显子；脱氧核苷酸序列、对应的mRNA序列和蛋白质的氨基酸序列有一般情况下是一定的对应关系。
16．【答案】B
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、蛋白质工程可通过改造基因来实现对蛋白质分子结构的定向改造，使之更加符合人类需要，故通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程，A正确；
B、用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症属于基因工程技术，B错误；
C、蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程，C正确；
D、目前，蛋白质工程成功的例子不多，主要是人们对蛋白质的结构了解的还很不够，所以通过对基因结构的改造生产出自然界中从来不存在的蛋白质种类目前还很少，D正确。
故答案为：B。
【分析】 1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。 2、蛋白质工程的基本途径是:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测相应的氨基酸序列→确定相应脱氧核苷酸序列→目的基因→表达出蛋白质,经过该过程得到的蛋白质,需要对该蛋白质的生物功能进行鉴定,以保证其发挥正常作用。
17．【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应的基因，导入适合的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质，A正确；
B、蛋白质工程最终需要基因工程来实现，基因表达载体构建需要限制酶和DNA连接酶，B正确；
C、经改造后的蛋白质仍需要再进行功能鉴定，C错误；
D、经改造后的基因在表达过程中仍遵循中心法则，D正确。
故答案为：C。
【分析】蛋白质工程和基因工程的关系：
蛋白质工程 基因工程
区别 过程 蛋白质过程基本步骤：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列，基因表达 基因工程基本步骤：获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质 定向改造或生产人类所需的蛋白质 定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果 可产生自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有的蛋白质
联系 （1）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（2）基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质进行修饰、改造
18．【答案】C
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】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，因而要设计出更加符合人类需要的蛋白质还需经过艰辛的探索。所以C选项是正确的。
【分析】 1、由蛋白质的流程发现，蛋白质工程最大难题在于蛋白质分子的空间结构。蛋白质分子由若干氨基酸缩合而成的肽链盘曲、折叠组成。氨基酸的种类、数目和排列顺序以及肽链的盘曲折叠方式千变万化，导致蛋白质空间结构多样。
2、蛋白质工程的基本途径是:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测相应的氨基酸序列→确定相应脱氧核苷酸序列→目的基因→表达出蛋白质,经过该过程得到的蛋白质,需要对该蛋白质的生物功能进行鉴定,以保证其发挥正常作用。
19．【答案】A
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】科学家已经利用蛋白质工程对胰岛素进行了改造，使其成为速效型药品，A正确。
正在积极探索蛋白质工程应用于微电子方面，B错误。
室温下可保存半年的干扰素还没有实现，C错误。
蛋白质工程是通过改造基因改造蛋白质的技术，生产血红蛋白不需要蛋白质工程，D错误。
【分析】结合蛋白质工程的定义，判断题目选项中的应用是否正确。蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
20．【答案】D
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】A、基因工程生产的是自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质，A正确；
B、蛋白质工程要通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，所以蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，B正确；
C、基因工程和蛋白质工程的过程遗传物质都发生改变，产生的变异都是可遗传的，C正确；
D、DNA在适宜条件下可复制，但是干扰素成分是糖蛋白，不能自我复制，D错误。
故答案为：D。
【分析】蛋白质工程和基因工程的关系：
蛋白质工程 基因工程
区别 过程 蛋白质过程基本步骤：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列，基因表达 基因工程基本步骤：获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质 定向改造或生产人类所需的蛋白质 定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果 可产生自然界没有的蛋白质 只能生产自然界已有的蛋白质
联系 （1）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（2）基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质进行修饰、改造
21．【答案】（1）氨基酸序列（或结构）
（2）P；P1；DNA和RNA；DNA→RNA，RNA→DNA，RNA→蛋白质（或转录、逆转录、翻译）
（3）设计蛋白质结构；推测氨基酸序列；功能
【考点】蛋白质工程
【解析】【解答】（1）由题干信息可知改造蛋白质的功能，可通过改变蛋白质的结构实现。
（2）依据蛋白质工程的定义及题中信息可知获得P1基因的途径有修饰现有（P）基因或合成新（P1）基因。中心法则的全部内容包括：DNA的复制、RNA的复制、转录、逆转录和翻译。
（3）蛋白质工程的基本途径：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。通过蛋白质工程合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定即功能鉴定，看是否达到人们的需求。
【分析】1.蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产生活的需求。是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。
2.蛋白质工程的基本操作流程包括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。
3.中心法则包括DNA的复制、转录、翻译、RNA复制、逆转录过程。
22．【答案】（1）不必；引物和Taq酶
（2）设计预期蛋白质结构；推测应有的氨基酸序列
（3）限制性核酸内切；显微注射
（4）动物细胞培养；动物细胞融合
【考点】蛋白质工程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）利用PCR技术扩增目的基因时，只需要人工合成适宜的引物而不必知道基因的全部序列。PCR系统中需要加入的物质包括模板（目的基因或待扩增序列）、原料（脱氧核苷酸）、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）和引物。
（2）蛋白质工程基本流程：预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
（3）据图分析，向导RNA可识别DNA的特异性序列，而Cas9蛋白切割目标DNA的特定位点，故Cas9蛋白是一种限制性核酸内切酶。而将特定序列及特定蛋白导入动物受体细胞的方法最常见的是显微注射法，故“GRISPR/Cas9”技术，是利用显微注射法将Cas9蛋白和特定的引导序列导入受精卵中发挥基因编辑作用。
（4）据题意，若想获得即可产生P1又能无限增殖的细胞，可效仿单克隆抗体制备技术，将基因工程改造后的细胞与骨髓瘤细胞融合，此过程利用到的细胞工程技术包括动物细胞培养技术和动物细胞融合技术。
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需求。
蛋白质工程的基本途径：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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）
2、 PCR的原理是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一
序列合成引物。
3、PCR反应过程是:变性一复性→延伸 ，其中变性是指当温度上升到90。C以上时，双链DNA解聚为单链。复性是指当温度下降到50。C左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。延伸是指当温度上升到72。C左右时，耐高温的DNA聚合酶有最大活性， 可使DNA新链由5’端向3'端延伸 。
23．【答案】（1）mRNA；逆转录；脱氧核苷酸；DNA；Ca2+；感受态细胞；菌体；抗原抗体杂交
（2）预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列
【考点】基因工程的应用；蛋白质工程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）①从健康人体外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取mRNA，经逆（反）转录获取目的基因，此过程需要的原料是脱氧核苷酸。
②构建重组质粒时常用的载体是质粒，质粒是小的环状DNA，所以载体的化学本质为DNA。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞，常用的转化方法使用Ca2+处理，增大细胞壁的通透性，使其成为感受态细胞，一定温度作用下完成转化。
④在培养液中培养一段时间后，离心后取菌体，经进一步处理获得产物，进行产物鉴定时可采用抗原-抗体杂交技术。
（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列。
【分析】 1、cDNA文库的组建大致过程：可以选取特定的器官、细胞，提取出目的基因的mRNA，利用mRNA为模板，通过逆转录过程，在DNA聚合酶、逆转录酶催化下合成双链DNA（目的基因）。将目的基因导入受体细菌里面进行保持。
2、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法（主要用于双子叶植物和裸子植物）、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
24．【答案】（1）④⑤；①②
（2）转录；翻译；折叠
（3）相反
（4）氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构；基因(DNA)
（5）否；一种氨基酸可能具有多种密码子
（6）核糖体；内质网
（7）人工合成
【考点】中心法则及其发展；蛋白质工程
【解析】【解答】（1）（2）（3）图中①②③分别表示转录、翻译、折叠,①②过程与中心法则方向一致。④⑤过程与中心法则方向相反,属于蛋白质工程基本思路。（4）蛋白质结构的多样性由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构共同决定;从根本上说,蛋白质的结构是由基因(DNA)决定的。（5）一种氨基酸可能具有多种密码子,根据蛋白质的氨基酸序列推测的mRNA的碱基序列可能有多种。（6）蛋白质的合成场所为核糖体,在内质网中将多肽链折叠成具有一定空间结构的蛋白质。（7）蛋白质工程的目的基因的碱基序列已知,可以通过DNA合成仪进行人工合成。
【分析】 1、蛋白质过程基本步骤：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
2、中心法则内容：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质流向蛋白质，也不能从蛋白质流向DNA或RNA。在某些病毒体内，遗传信息也可由RNA传递给DNA，称为逆转录过程；在某些病毒体内也可以发生RNA自我复制过程。
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