2021-2022学年人教版（2019）选择性必修3第三章第4节蛋白质工程的原理和应用(WORD版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年人教版（2019）选择性必修3第三章第4节蛋白质工程的原理和应用(WORD版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 84.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-04-13 09:05:58 | ||
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文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修3第三章第4节蛋白质工程的原理和应用
能力提升练习
一、单选题
1． 下列关于蛋白质工程应用的叙述不正确的是（ ）
A．蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性
B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性
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．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂
2． 人们发现蛛丝蛋白比蚕丝蛋白更细，但强度却更大，于是有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推出其基因结构，以指导对蚕丝蛋白基因的改造，从而让蚕也吐出像蛛丝一样坚韧的丝，此过程的名称和依据的原理分别是（ ）
A．基因突变和DNA→RNA→蛋白质
B．基因工程和RNA→RNA→蛋白质
C．基因工程和DNA→RNA→蛋白质
D．蛋白质工程和蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质
3． 下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，错误的是（ ）
A．基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，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．基因工程产生的变异是可遗传的，蛋白质工程产生的变异是不可遗传的
D．基因工程和蛋白质工程都遵循中心法则
4． 下列关于蛋白质工程的说法不正确的是（ ）
A．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠抗体的区段，降低鼠抗体的抗原性
B．蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性、碱变性等加以改变
C．理论上通过对关键氨基酸的转换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法
D．蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要
5． 干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在一70℃条件下保存半年，这属于蛋白质工程的范畴。下列相关说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质
B．蛋白质工程生产干扰素的过程不遵循中心法则
C．对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现
D．蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因
6． 下列有关基因工程的叙述,正确的是( )
A．限制酶只在获取目的基因时才用
B．重组质粒的形成是在细胞内完成的
C．质粒都可以作为载体
D．天然载体往往不能满足人类的需求,因此要对其进行人工改造
7． 蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是
A．缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
B．蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
C．人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D．改造基因易于操作且改造后能够遗传
8． 下列说法正确的是（ ）
A．蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别
B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质，有的仍然是天然的蛋白质
C．基因工程是蛋白质工程的关键技术
D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的
9． 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
10．水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓，但在治疗过程中发现其抗凝血活性低。研究人员欲提高水蛭素抗凝血活性，正确的操作步骤是（ ）
①确定影响活性的氨基酸序列
②解析水蛭素的空间结构，找到影响其活性的结构域
③推测需要替换的氨基酸序列
④构建表达载体，使其在受体细胞中表达
⑤PCR技术获得改造后的水蛭索基因
⑥确定基因中的碱基序列
A．②①③⑤⑥④ B．②③⑥①⑤④
C．②①③⑥⑤④ D．①②③④⑤⑥
11．下列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，定向改变分子的结构
C．蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
D．蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发，设计出相应的基因，并借助基因工程实现
12．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mRNA
C．对相应的基因进行操作
D．重新合成新的基因
13．为提高葡萄糖异构酶的热稳定性，将其第138号的甘氨酸替换为脯氨酸，致使该酶最适反应温度提高了10—12℃。下列叙述不正确的是
A．应直接将蛋白质分子的甘氨酸替换为脯氨酸
B．可通过基因修饰的方法对葡萄糖异构酶进行改造
C．该技术能按照人类的需求生产出蛋白质
D．该项技术要先预测蛋白质的功能再设计蛋白质的结构
14．增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是 ( )
A．将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞
B．切除玉米细胞中天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因
C．修饰天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基
D．将根瘤菌的固氮基因导入玉米细胞
15．蛋白质工程中，对蛋白质的结构进行分子设计的根据是（ ）
A．人们对蛋白质功能的特定需求 B．蛋白质中氨基酸序列
C．信使RNA中核糖核苷酸序列 D．基因中脱氧核苷酸序列
16．下列有关基因工程及其应用的说法错误的是（ ）
A．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA说明目的基因完成了表达
B．基因治疗是指把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中达到治疗疾病的目的
C．科学家将β 干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了β 干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为蛋白质工程
D．用大肠杆菌作为基因工程的受体细胞时常用方法是Ca2+ 处理法
二、综合题
17．人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质（Y），该蛋白质由一条多肽链组成。目前可以利用现代生物技术生产Y。回答下列问题。
（1）若要获得Y的基因，可从人的T细胞中提取___________作为模板，在____________催化下合成cDNA，再利用_______________技术在体外扩增获得大量Y的基因。
（2）将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。若将上述所得Y的基因插入农杆菌Ti质粒上的__________________中，得到含目的基因的重组Ti质粒，则可用农杆菌转化法将该基因导入某种植物的叶肉细胞中。若该叶肉细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达Y的愈伤组织，则说明Y的基因已经_______________。
（3）天然的Y通常需要在低温条件下保存。假设将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性，若要根据蛋白质工程的原理对Y进行改造以提高其热稳定性，具体思路是__________________。
18．科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达但在进行基因的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是一G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC—，过程如下图，据图回答：
（1）人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是____________________。
（2）过程①表示的是采取__________法来获取目的基因。
（3）图中③过程用人工方法，使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内，主要是借鉴细菌或病毒__________细胞的途径。一般将受体大肠杆菌用__________处理，其原因是____________________。
（4）如果把已经导入了普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是导入__________细菌能生长，导入__________的细菌不能生长。因为____________________。
（5）目的基因导入大肠杆菌后表达的过程是____________________。
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修3第三章第4节蛋白质工程的原理和应用（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C C B D D C A C
题号 11 12 13 14 15 16
答案 B C A C A A
二、综合题
17． mRNA 逆转录酶 PCR T-DNA 整合到叶肉细胞染色体DNA上 找到第6位氨基酸中的碱基所在的基因位置，参照密码子表，将第6位氨基酸甲的碱基替换为氨基酸乙的碱基
18． 人的基因与大肠杆菌DNA分子的组成单位相同，结构相同，且具有相同的黏性末端 逆转录 侵染 Ca2+（或CaC12） 用Ca2+处理大肠杆菌，可以增加大肠杆菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞。 普通质粒A 重组质粒 因为普通质粒A上有四环素抗性基因，而重组质粒中目的基因正插在四环素抗性基因中，破坏了其结构和功能。 生长激素基因→mRNA→生长激素
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能力提升练习
一、单选题
1． 下列关于蛋白质工程应用的叙述不正确的是（ ）
A．蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性
B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性
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．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂
2． 人们发现蛛丝蛋白比蚕丝蛋白更细，但强度却更大，于是有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推出其基因结构，以指导对蚕丝蛋白基因的改造，从而让蚕也吐出像蛛丝一样坚韧的丝，此过程的名称和依据的原理分别是（ ）
A．基因突变和DNA→RNA→蛋白质
B．基因工程和RNA→RNA→蛋白质
C．基因工程和DNA→RNA→蛋白质
D．蛋白质工程和蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质
3． 下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，错误的是（ ）
A．基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，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．基因工程产生的变异是可遗传的，蛋白质工程产生的变异是不可遗传的
D．基因工程和蛋白质工程都遵循中心法则
4． 下列关于蛋白质工程的说法不正确的是（ ）
A．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠抗体的区段，降低鼠抗体的抗原性
B．蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性、碱变性等加以改变
C．理论上通过对关键氨基酸的转换与增删是进行蛋白质工程的唯一方法
D．蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要
5． 干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可以在一70℃条件下保存半年，这属于蛋白质工程的范畴。下列相关说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质
B．蛋白质工程生产干扰素的过程不遵循中心法则
C．对天然干扰素的改造须通过对基因的操作来实现
D．蛋白质空间结构复杂是蛋白质工程实施难度大的重要原因
6． 下列有关基因工程的叙述,正确的是( )
A．限制酶只在获取目的基因时才用
B．重组质粒的形成是在细胞内完成的
C．质粒都可以作为载体
D．天然载体往往不能满足人类的需求,因此要对其进行人工改造
7． 蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是
A．缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
B．蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
C．人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D．改造基因易于操作且改造后能够遗传
8． 下列说法正确的是（ ）
A．蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别
B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质，有的仍然是天然的蛋白质
C．基因工程是蛋白质工程的关键技术
D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的
9． 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
10．水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓，但在治疗过程中发现其抗凝血活性低。研究人员欲提高水蛭素抗凝血活性，正确的操作步骤是（ ）
①确定影响活性的氨基酸序列
②解析水蛭素的空间结构，找到影响其活性的结构域
③推测需要替换的氨基酸序列
④构建表达载体，使其在受体细胞中表达
⑤PCR技术获得改造后的水蛭索基因
⑥确定基因中的碱基序列
A．②①③⑤⑥④ B．②③⑥①⑤④
C．②①③⑥⑤④ D．①②③④⑤⑥
11．下列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，定向改变分子的结构
C．蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子
D．蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发，设计出相应的基因，并借助基因工程实现
12．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mRNA
C．对相应的基因进行操作
D．重新合成新的基因
13．为提高葡萄糖异构酶的热稳定性，将其第138号的甘氨酸替换为脯氨酸，致使该酶最适反应温度提高了10—12℃。下列叙述不正确的是
A．应直接将蛋白质分子的甘氨酸替换为脯氨酸
B．可通过基因修饰的方法对葡萄糖异构酶进行改造
C．该技术能按照人类的需求生产出蛋白质
D．该项技术要先预测蛋白质的功能再设计蛋白质的结构
14．增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是 ( )
A．将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞
B．切除玉米细胞中天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因
C．修饰天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基
D．将根瘤菌的固氮基因导入玉米细胞
15．蛋白质工程中，对蛋白质的结构进行分子设计的根据是（ ）
A．人们对蛋白质功能的特定需求 B．蛋白质中氨基酸序列
C．信使RNA中核糖核苷酸序列 D．基因中脱氧核苷酸序列
16．下列有关基因工程及其应用的说法错误的是（ ）
A．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA说明目的基因完成了表达
B．基因治疗是指把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中达到治疗疾病的目的
C．科学家将β 干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了β 干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为蛋白质工程
D．用大肠杆菌作为基因工程的受体细胞时常用方法是Ca2+ 处理法
二、综合题
17．人的T细胞可以产生某种具有临床价值的蛋白质（Y），该蛋白质由一条多肽链组成。目前可以利用现代生物技术生产Y。回答下列问题。
（1）若要获得Y的基因，可从人的T细胞中提取___________作为模板，在____________催化下合成cDNA，再利用_______________技术在体外扩增获得大量Y的基因。
（2）将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法。若将上述所得Y的基因插入农杆菌Ti质粒上的__________________中，得到含目的基因的重组Ti质粒，则可用农杆菌转化法将该基因导入某种植物的叶肉细胞中。若该叶肉细胞经培养、筛选等得到了能稳定表达Y的愈伤组织，则说明Y的基因已经_______________。
（3）天然的Y通常需要在低温条件下保存。假设将Y的第6位氨基酸甲改变为氨基酸乙可提高其热稳定性，若要根据蛋白质工程的原理对Y进行改造以提高其热稳定性，具体思路是__________________。
18．科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达但在进行基因的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是一G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC—，过程如下图，据图回答：
（1）人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是____________________。
（2）过程①表示的是采取__________法来获取目的基因。
（3）图中③过程用人工方法，使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内，主要是借鉴细菌或病毒__________细胞的途径。一般将受体大肠杆菌用__________处理，其原因是____________________。
（4）如果把已经导入了普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是导入__________细菌能生长，导入__________的细菌不能生长。因为____________________。
（5）目的基因导入大肠杆菌后表达的过程是____________________。
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修3第三章第4节蛋白质工程的原理和应用（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C C B D D C A C
题号 11 12 13 14 15 16
答案 B C A C A A
二、综合题
17． mRNA 逆转录酶 PCR T-DNA 整合到叶肉细胞染色体DNA上 找到第6位氨基酸中的碱基所在的基因位置，参照密码子表，将第6位氨基酸甲的碱基替换为氨基酸乙的碱基
18． 人的基因与大肠杆菌DNA分子的组成单位相同，结构相同，且具有相同的黏性末端 逆转录 侵染 Ca2+（或CaC12） 用Ca2+处理大肠杆菌，可以增加大肠杆菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞。 普通质粒A 重组质粒 因为普通质粒A上有四环素抗性基因，而重组质粒中目的基因正插在四环素抗性基因中，破坏了其结构和功能。 生长激素基因→mRNA→生长激素
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