高中生物人教版（2019）选修3 3.4蛋白质工程的原理和应用章节综合练习题（含解析）
文档属性
| 名称 | 高中生物人教版（2019）选修3 3.4蛋白质工程的原理和应用章节综合练习题（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1001.1KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-13 00:24:24 | ||
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文档简介
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3.4蛋白质工程的原理和应用
一、单选题
1．（2023高二下·曲靖期末）胰蛋白酶极易自溶，人们运用蛋白质工程手段最终得到了稳定性明显提高的胰蛋白酶。下图为技术流程，相关叙述错误的是（ ）
A．a、b分别是转录、翻译过程
B．图中分子设计的实质是改造基因的结构
C．据图中氨基酸序列无法确定唯一对应的脱氧核苷酸序列
D．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
2．（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
3．（2020高三上·章丘月考）酿酒酵母（一种酵母菌）在无氧条件下可以将木糖转化为乙醇。首先，木糖还原酶利用NADpH（还原性辅酶Ⅱ）转化木糖为木糖醇，然后木糖醇脱氢酶利用NAD+（辅酶Ⅰ）转化木糖醇为木酮糖，后者进一步在其它条件下转化为乙醇。科学家利用蛋白质工程对相关酶进行改造，显著提高了乙醇的产量。下列相关说法错误的是（ ）
A．NADpH供氢给木糖后不会转化为NAD+
B．若两种酶的比例不平衡，可能会造成木糖醇积累
C．酿酒酵母的线粒体在无氧条件下基本不发挥作用
D．科学家对相关酶改造的过程中，需要合成全新的基因
4．（2023高二下·吉林期末）枯草杆菌产生的蛋白酶M具有催化分解蛋白质的能力，但容易氧化失效。科学家将蛋白酶M的第222位氨基酸替换后获得的新蛋白酶M1的催化活性下降，但抗氧化能力显著提高。下列有关叙述错误的是（ ）
A．改造蛋白酶M的技术属于蛋白质工程
B．蛋白酶M和蛋白酶M1的氨基酸种类不同，但空间结构相同
C．从蛋白酶M的抗氧化能力出发，设计蛋白酶M1的结构
D．需要对控制蛋白酶M的基因的相应脱氧核苷酸序列进行改造
5．（2021高二下·山东期末）玉米中赖氨酸含量比较低的原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内氨基酸浓度的影响较大。赖氨酸达到一定浓度时会抑制这两种酶的活性。为了提高玉米中的赖氨酸含量，兴趣小组提出的下列方法不可行的是（ ）
A．用紫外线处理玉米愈伤组织，筛选有利突变体
B．将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导人玉米细胞
C．通过基因定点突变技术修饰天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基
D．利用蛋白质工程直接改造天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的空间结构
6．（2023高二下·高碑店月考）蛋白质工程取得的进展，向人们展示出诱人的前景。下列叙述错误的是（ ）
A．可以改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质
B．基本思路是从预期蛋白质功能出发的
C．直接操作对象是蛋白质
D．蛋白质工程的实现需要多学科技术支撑
7．（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
8．下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述，错误的是（ ）
A．将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法
B．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列
C．蛋白质工程是通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新蛋白质的技术
D．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
9．（2023高二下·渭南期中）下列关于蛋白质工程应用的叙述，不正确的是（ ）
A．通过对基因结构的改造生产出自然界从未存在的蛋白质种类目前还很少
B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性
C．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的胰岛素的技术属于蛋白质工程
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
10．（2023高二下·合肥期末）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白的过程的正确顺序是（ ）
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列 ②根据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构 ③合成蓝色荧光蛋白基因④表达出蓝色荧光蛋白
A．①②③④ B．②①③④ C．②③①④ D．④②①③
11．（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
12．T4溶菌酶（A0）在温度较高时易失去活性，科学家利用蛋白质工程技术，使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。获得了耐热性高的T4溶菌酶（A1）。下列叙述错误的是（ ）
A．检测A1活性时先将A1与底物混合。再置于高温环境
B．A0和A1空间结构的差异是影响热稳定性的原因之一
C．氨基酸替换和二硫键的形成需要通过改造基因实现
D．获得A1的过程需要进行转录和翻译
（2022高二下·嘉兴期末）阅读下列材料，回答下列题：
材料一 1962年下村修在普林斯顿大学做研究的时候从某种发光水母中分离出绿色荧光蛋白（GFP），GFP在蓝光或紫外光的激发下会发出绿色荧光。
材料二 1992年科学家克隆出了GFP基因，随后马丁·沙尔菲成功地让GFP基因在大肠杆菌和线虫中表达。之后，会发光的鼠、猪、猫、兔、蝌蚪、鱼也相继问世。下图是转基因绿色荧光鼠的培育过程。
材料三 钱永健通过改造GFP基因，相继制造出了蓝色荧光蛋白（BFP）和黄色荧光蛋白（YFP）。
13．若将GFP基因与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质可被激发出绿色荧光。下列叙述错误的是（ ）
A．构建的“融合基因”无需与其它DNA片段相连，可直接导入受体细胞
B．基因表达载体的制备需利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
C．导入受体细胞内的“融合基因”可视为一个独立的遗传单位
D．利用该技术可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布
14．下列关于转基因绿色荧光鼠培育过程的叙述，错误的是（ ）
A．基因表达载体应具有复制能力和表达能力
B．受体细胞应具有良好的全能性表达能力
C．早期胚胎培养的培养液由于含有高温下易失活的有机成分，无需灭菌
D．代孕母鼠身体各系统的发育状况应健康，必要时还需对其作同期发情处理
15．钱永健制造出蓝色荧光蛋白（BFP）、黄色荧光蛋白（YFP），这种技术称蛋白质工程。下列叙述正确的是（ ）
A．能定向改造蛋白质分子结构，使之符合人类需要
B．由于其操作对象是蛋白质，因此无需构建基因表达载体
C．实质是通过改变氨基酸的空间结构从而改造蛋白质的功能
D．核心操作是对DNA上的基因进行增添、替换、删除
16．如图是科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠人嵌合抗体的过程。下列说法正确的是（ ）
A．科学家生产鼠人嵌合抗体的过程属于基因工程
B．对鼠源杂交瘤抗体进行改造的难点是设计嵌合抗体的空间结构
C．对鼠源杂交瘤抗体进行改造，是通过基因定点诱变技术改造基因实现的
D．鼠人嵌合抗体的使用对人体不会产生任何不良反应
17．（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
18．（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
19．（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
20．（2022·兴城模拟）蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是（ ）
A．分析蛋白质的三维结构
B．研究蛋白质的氨基酸组成
C．获取编码蛋白质的基因序列信息
D．改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求
21．（2023·湖北模拟）蛋白质工程中可以利用引物引导的方法对DNA进行定点突变，进而改变蛋白质的特定氨基酸。图示为这种定点诱变方法的实验流程。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．待突变质粒的甲基化修饰不会影响PCR扩增
B．用于突变的两条引物之间不能发生碱基互补配对
C．图中所示限制酶能够识别质粒中发生甲基化的位点
D．突变质粒缺口补齐依赖于大肠杆菌DNA连接酶的作用
22．（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
23．（2020高三上·沈阳期中）新冠病毒的表面刺突蛋白（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。下列说法不合理的是（ ）
A．LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似
B．LCB1可依据S蛋白的RBD结构进行设计
C．LCB1是通过细胞中原有基因表达产生的
D．可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产
24．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位的苏氨酸变为异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的氨基酸由天冬氨酸变为异亮氨酸。为此，下列操作正确的是( )
A．直接改造上述两种蛋白质的空间结构
B．对指导上述两种酶合成的mRNA进行改造
C．利用诱变育种技术促使上述两种酶的基因突变
D．利用基因工程技术，对控制上述两种酶的基因进行改造
25．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目标蛋白质的转基因生物。中华鲟是一种濒危野生动物。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。下列有关说法不正确的是( )
A．蛋白质工程可定向改变蛋白质分子的结构
B．改造蛋白质可通过改变基因结构实现
C．改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种
D．改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质
二、实验探究题
26．（2021高三上·邯郸期末）研究发现，2018-2030年糖尿病患者的胰岛素用量可能会增加20%，目前的胰岛素产量不能满足全球需求，利用生物工程生产人胰岛素是解决该问题的主要手段。已知人胰岛素基因中含有不能编码蛋白质的内含子，转录形成的mRNA需加工（切去内含子对应区段）后才可翻译；而大肠杆菌的基因中没有内含子，也没有切除内含子相应的机制。如图是利用基因工程生产人胰岛素的操作示意图。回答下列问题：
（1）科研人员利用步骤①②获得人胰岛素基因，而不是从人的基因组文库中获得，原因是 。
（2）通过步骤⑤可以短时间内获得大量的胰岛素基因，它利用的原理是 。利用该技术扩增胰岛素基因的条件有胰岛素基因，dATP、dCTP、dTTP、dGTP、 酶和引物等，其中合成引物的前提条件是要有 。
（3）步骤 是基因工程的核心步骤，其目的是 。为确定步骤⑩获得的人胰岛素的功能活性是否与天然产品相同，科研人员还需进行的研究是 。
（4）科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收，起效快。获得赖脯胰岛素基因的途径是：从预期的蛋白质功能出发→ →推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
27．（2023高二下·南阳期中）纤维素酶包括葡聚糖酶和葡萄糖苷酶，前者能将纤维素分解成纤维二糖。研究发现，在催化纤维素分解的过程中，葡聚糖酶的活性会下降，研究人员发现产物纤维二糖与葡聚糖酶的第248位精氨酸和第385位酪氨酸的侧链基团发生相对作用，形成封闭结构，阻碍了纤维二糖的释放，继而抑制酶的活性。请回答下列问题：
（1）根据题干信息，可利用蛋白质工程来提高葡聚糖酶的活性。蛋白质工程的基本思路是 。
（2）如果要了解改造第248位精氨酸或改造第385位酪氨酸对葡聚糖酶活性所产生的作用的大小，该如何设计实验 简要写出实验设计的思路： 。
（3）利用PCR技术扩增改造后的葡聚糖酶基因，其扩增过程一般分为 三步。扩增产物常通过 来鉴定，若实验结果发现出现非特异性扩增条带，可能的原因是 (答出一点即可)。
三、综合题
28．（2022高三上·芜湖期末）草甘膦是一种常用除草剂，科学家从黑麦草植株中获取抗草甘膦基因，通过转基因技术获得了抗草甘膦的玉米新品种。请回答下列问题：
（1）在野外自然环境下，科研人员若想筛选抗草甘膦的黑麦草植株，具体的操作是 。从这些抗草甘膦的黑麦草细胞质中提取 ，构建cDNA文库，从中选取抗草甘膦基因。
（2）为了让目的基因能够表达和发挥作用，需要构建基因表达载体。除了目的基因外，基因表达载体的组成，还包括 。为将抗草甘膦基因导入受体细胞，需要将该基因导入农杆菌的Ti质粒上的 中，这样做的目的是 。
（3）获取重组细胞后，再利用 技术获得试管苗。但发现该玉米新品种抗草甘膦的能力较低，此后可通过 修饰或改造抗草甘膦的基因。
（4）抗草甘膦基因从黑麦草转移到玉米中，玉米能表现出与黑麦草一样的抗草甘膦特性，其原因是 。
29．（2021高三上·黑龙江期末）在菲律宾首都马尼拉郊外的一片稻田里，一种被称为“金色大米”的转基因水稻已经悄然收获。这种转基因大米可以帮助人们补充每天必需的维生素A。由于含有可以生成维生素A的β-胡萝卜素，它呈现金黄色泽，故称“金色大米”。“金色大米”的培育流程如图所示，请回答下列问题。（已知酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—）
（1）培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是 ，通过该操作形成了图中的 （填字母），它的构成至少包括 等。
（2）在构建c的过程中目的基因用 （填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”）进行了切割。检验重组载体导入能否成功，需要利用 作为标记基因。
（3）过程d通常采用 法，过程e运用了 技术，在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行 。
（4）若希望该转基因水稻生产的“金色大米”含维生素A含量更高、效果更好，则需要通过 工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计。该工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要原因是 。
30．（2023高二下·玉溪期末）非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线(如图)，可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料)，以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产率。
回答下列问题：
（1）研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有 (答出两种即可)。
（2）高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白，方法有 (答出两种即可)。
（3）研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备 细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的方法有 。
（4）依图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是 。在分子水平上，可以通过改变 从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、a表示是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，为转录，b表示以mRNA为模板合成蛋白质的过程，为翻译，A正确；
B、蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质，图中分子设计的实质是改造基因的结构，B正确；
C、密码子具有简并性，绝大多数氨基酸都有几种密码子，据图中氨基酸序列无法确定唯一对应的脱氧核苷酸序列，C正确；
D、蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因，D错误
故答案为：D。
【分析】1、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
2、蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。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）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
2．【答案】C
【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。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、NADpH供氢给木糖后不会转化为NAD+，因为这是两种不同的辅酶，A正确；
B、题意显示，木糖还原酶利用NADpH（还原性辅酶Ⅱ）转化木糖为木糖醇，然后木糖醇脱氢酶利用NAD+（辅酶Ⅰ）转化木糖醇为木酮糖，在这个连续反应中，若两种酶的比例不平衡，可能会造成木糖醇积累，B正确；
C、酿酒酵母将木糖转化为酒精的过程是在无氧条件下进行的，无氧呼吸的场所是细胞质基质，故线粒体在无氧条件下基本不发挥作用，C正确；
D、科学家对相关酶改造的过程中，并不是需要合成全新的基因，而是对原有基因进行必要的修饰，D错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程是通过对基因的操作，将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体，原则上只能生产自然界已存在的蛋白质．蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础，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，以满足人类的生产或或生活需要。
4．【答案】B
【解析】【解答】A、酶的化学本质是蛋白质，因此改造蛋白酶M的技术属于蛋白质工，A正确；
B、蛋白质的基本单位是氨基酸，所以蛋白酶M和蛋白酶M1的氨基酸种类相同，但氨基酸的排列顺序不同，所以蛋白酶M和蛋白酶M1空间结构不相同，B错误；
C、从预期蛋白质的功能出发，来设计蛋白质的结构，符合蛋白质工程的基本原理，C正确：
D、基因控制蛋白质的合成，因此需要对控制蛋白酶M的基因的相应脱氧核苷酸序列进行改造，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。
（2）蛋白质工程的基本原理：
5．【答案】D
【解析】【解答】A、离体的细胞或组织通过脱分化培养可以形成愈伤组织，愈伤组织分裂能力比较强，用紫外线处理玉米愈伤组织会发生突变，可以筛选有利突变体，A不符合题意；
B、赖氨酸达到一定浓度时会抑制天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，因此将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导人玉米细胞，能充分利用细胞内的赖氨酸合成蛋白质，从而降低细胞内赖氨酸对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的抑制，从而提高玉米中的赖氨酸含量，B不符合题意；
C、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位的天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。因此，增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是通过基因定点突变技术修饰天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基，C不符合题意；
D、蛋白质工程是对基因修饰或基因合成，从而改变蛋白质的结构，而不是直接改造蛋白质的空间结构，这方法不可行，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 1、利用基因突变的原理获取基因突变的组织细胞，进而可以利用组织培养技术获取植物突变体。
2、利用基因工程技术，定向改变玉米的性状。
3、 利用基因定点突变技术修饰 特定的基因，改变生物的性状。
4、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。
6．【答案】C
【解析】【解答】A、蛋白质工程的手段包括：通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，A正确；
B、蛋白质工程的基本思路就是从预期蛋白质的功能出发，B正确；
C、蛋白质工程直接按操作的对象是基因，C错误；
D、蛋白质工程的实现需要多学科技术支撑 ，必要基因工程，D正确；
故答案为：C。
【分析】（1）蛋白质工程的基本思路：预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
（2）蛋白质工程需直接改造基因，而不直接改造蛋白质的原因有：(1)任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造的蛋白质也是无法遗传的。
7．【答案】D
【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
8．【答案】B
【解析】【解答】常用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的受精卵中，A正确；设计扩增目的基因的引物时要考虑表达载体的相关序列，从而保证目的基因能与表达载体相连接及正常表达，B错误；蛋白质工程是通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新蛋白质的技术，C正确；蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质，D正确。 故答案为：B。
【分析】1、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、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。
2、蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。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）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
9．【答案】C
【解析】【解答】A、 目前通过对基因结构的改造生产出自然界从未存在的蛋白质种类还不多，A正确 ；
B、 通过蛋白质工程可以改变蛋白质的分子结构从而可以改变蛋白质的活性，B正确 ；
C、将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的胰岛素的技术属于基因工程，C错误；
D、蛋白质工程可以通过改造胰岛素基因来对胰岛素进行改造和修饰，从而合成速效型胰岛素制剂，D正确；。
故答案为：C。
【分析】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）。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。
10．【答案】B
【解析】【解答】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。所以A、C、D错误；B正确；
故答案为：B。
【分析】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。
11．【答案】C
【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。
12．【答案】A
【解析】【解答】A、检测A1活性时应先将A1与底物分别置于高温环境，保温一段时间再混合，A错误；
B、分析题意可知，和A0相比，A1不仅仅是氨基酸的序列不同，同时还增加了一个二硫键，导致空间结构也有差异，B正确；
C、据分析可知，科学家利用蛋白质工程技术，对编码T4溶菌酶的基因进行改造，从而实现氨基酸替换和二硫键的形成，C正确；
D、获得A1的过程需要对基因进行改造，进而表达出不一样的蛋白质，该过程涉及转录和翻译，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。
【答案】13．A
14．C
15．A
【解析】【分析】1、基因工程的操作程序：
（1）目的基因的筛选与获取：利用PCR获取和扩增目的基因：①变性：当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性：当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸：72℃左右时，耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
（2）基因表达载体的构建： 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
（3）将目的基因导入受体细胞——显微注射技术。
（4）目的基因的检测与鉴定：①分子水平：DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因，也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
2、蛋白质工程的基本原理：
（1）基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。
（2）手段：通过改造或合成基因。
（3）目的：改造或制造满足人类生产和生活需求的蛋白质。
13．A、构建的“融合基因”需与运载体（一般为质粒DNA片段）一起构建表达载体后才可导入受体细胞，A错误；B、基因表达载体的制备需利用限制性核酸内切酶（产生相同的黏性末端）和DNA连接酶（将目的基因与与载体的DNA片段连接起来），B正确；C、导入受体细胞内的“融合基因”可视为一个独立的遗传单位，其有自己的启动子、终止子和标记基因等，C正确；D、利用该技术可以通过荧光显示位置，追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布，D正确。故答案为：A。
14．A、基因表达载体应具有复制能力和表达能力，以保证能够正常表达出荧光蛋白，A正确；B、受体细胞应具有良好的全能性表达能力，以保证目的基因能正常表达，B正确；C、早期胚胎培养的培养液需灭菌，以保证早期胚胎不被杂菌污染，C错误；D、代孕母鼠身体各系统的发育状况应健康，必要时还需对其作同期发情处理，以保证胚胎移植后能够正常发育，D正确。故答案为：C。
15．A、认为制造出不同的荧光担保，说明该技术能定向改造蛋白质分子结构，使之符合人类需要，A正确；B、由题意可知，通过改造GFP基因，制造出对应的蛋白质，需要构建基因表达载体，B错误；C、实质是通过改变基因的碱基排列顺序从而改变蛋白质的结构，影响蛋白质的功能，C错误；D、核心操作是对基因表达载体的构建，D错误。故答案为：A。
16．【答案】B
【解析】【解答】生产鼠人嵌合抗体的过程属于蛋白质工程，A错误；对鼠源杂交瘤抗体进行改造的难点是设计嵌合抗体的空间结构，B正确；对鼠源杂交瘤抗体进行改造，首先要根据预期嵌合抗体功能(或蛋白质功能)，设计嵌合抗体结构，然后通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠人嵌合抗体基因，最后导入鼠淋巴细胞中表达，而不是通过基因定点诱变技术改造基因实现，C错误；从免疫的角度考虑，对人体来说鼠源抗体为抗原，若利用人的抗体与之嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的副作用会减少，而不是不会产生任何不良反应，D错误。 故答案为：B。
【分析】1、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。
2、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。
3、目前，蛋白质工程成功的例子不多，因为蛋白质的功能必须依赖于正确的高级结构，而科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够，要设计出更加符合人们需要的蛋白质还需要艰辛的探索。
17．【答案】A
【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。
18．【答案】B
【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。
19．【答案】C
【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。
20．【答案】D
【解析】【解答】A、分析蛋白质的三维结构是蛋白质工程的准备工作，与题意不符，A错误；
B、研究蛋白质的氨基酸组成是为了设计或改造相关基因，这不是蛋白质工程的最终目的，B错误；
C、获取编码蛋白质的基因序列信息实现了对基因的修饰或合成过程，但不是蛋白质工程的最终目的，C错误；
D、改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，从而满足人类的需求，实现对蛋白质的定向改造，这是蛋白质工程的最终目标，D正确。
故答案为：D。
【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。
21．【答案】B
【解析】【解答】A、甲基化修饰属于表观遗传的一种，只会影响基因的表达过程，不会影响基因的复制，而PCR扩增的实质就是DNA在体外进行的复制，所以待突变质粒的甲基化修饰不会影响PCR扩增，A正确；
B、由图可以看出，用于突变的两条引物之间在第三、四幅图（从左往右）中都进行了碱基互补配对（成环、且挨得很近），B错误；
C、由图可以看出，经限制酶切割后，被甲基化修饰的待突变质粒模板被切割（第四幅图虚线的环），所以图中所示限制酶能够识别质粒中发生甲基化的位点，C正确；
D、由图可以看出，转入大肠杆菌后突变质粒的缺口被补齐，而大肠杆菌中有DNA连接酶，且DNA连接酶可以进行DNA片段之间的连接，所以突变质粒缺口补齐依赖于大肠杆菌DNA连接酶的作用，D正确。
故答案为：B。
【分析】 表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。
DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
、
22．【答案】A
【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。
23．【答案】C
【解析】【解答】A、由题意可知，新冠病毒的表面刺突蛋白（S蛋白）存在受体结合域（RBD），而LCB1可与S蛋白RBD紧密结合，故LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似，A正确；
B、LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似，可依据受体（S蛋白的RBD）结构进行设计，B正确；
C、由题意可知，LCB1是自然界中不存在的蛋白质，故无法通过细胞中原有基因表达产生，C错误；
D、LCB1是自然界中不存在的蛋白质，可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、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、由题意可知：新冠病毒是通过表面的S蛋白的RBD与人体细胞表面的ACE2受体相互作用来感染细胞；科学家人工合成的LCB1可与S蛋白RBD紧密结合，S蛋白RBD进不能继续与人体细胞表面的ACE2受体结合，由此阻止了新冠病毒侵入人体。
24．【答案】D
【解析】【解答】蛋白质的功能与其高级结构密切相关，而蛋白质的高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，且即使改造成功也不能遗传，A项错误；直接改造相应的mRNA，不一定能够表达产生所需要的蛋白质，且即使成功也不能遗传，B项错误；由于基因突变具有不定向性和低频性，所以使用诱变育种的方法不易获得符合要求的基因，C项错误；基因工程可定向改造生物的遗传性状，所以可利用基因工程技术，对控制这两种酶的基因进行改造，D项正确。
【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、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
25．【答案】D
【解析】【解答】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，使之更加符合人类的需要，A项正确；蛋白质工程的实质是通过改造或合成基因实现对蛋白质的改造，B项正确；改造后的中华鲟和现有中华鲟之间没有产生生殖隔离，仍然属于同一物种，C项正确；蛋白质工程操作的直接对象是基因，可以遗传给后代，因此改造后的中华鲟的后代可能具有改造的蛋白质，D项错误。
【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 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 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
26．【答案】（1）通过步骤①②获得的人胰岛素基因中没有内含子，其转录产物可以在大肠杆菌中表达出胰岛素（或从人的基因组文库中获得的人胰岛素基因中含有内含子，其初始转录产物不能在大肠杆菌中翻译，因此无法获得胰岛素）
（2）DNA双链复制；Taq；一段已知胰岛素基因的核苷酸序列
（3）⑦；使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用；将步骤⑩获得的人胰岛素与天然产品的功能进行活性比较
（4）设计预期的蛋白质结构
【解析】【解答】（1）由步骤①②获得的人胰岛素基因中没有内含子，其转录产物可以在大肠杆菌中表达出胰岛素；从人的基因组文库中获得的人胰岛素基因中含有内含子，其初始转录产物不能在大肠杆菌中翻译，因此无法获得胰岛素。
（2）过程⑤利用的技术是PCR，该技术的原理是DNA双链复制，所需条件有目的基因（胰岛素基因）、原料（dATP、dCTP、dTTP和dGTP）、Taq（热稳定DNA聚合）酶和引物等，其中合成引物的前提条件是要有一段已知胰岛素基因的核苷酸序列。
（3）⑦基因表达载体的构建是基因工程的核心。基因表达载体构建的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。有的基因工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较，以确定转基因产品的功能活性是否与天然产品相同，因此为确定步骤⑩获得的人胰岛素的功能活性是否与天然产品相同，科研人员还需进行的研究是将步骤⑩获得的人胰岛素与天然产品的功能进行活性比较。
（4）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，以满足人类生产和生活的需求。其基本途径是：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。
【分析】1、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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）目的基因的检测与鉴定∶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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、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。
27．【答案】（1）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）依次对第248位精氨酸或第385位酪氨酸进行改造，通过与两种氨基酸都存在时的葡聚糖酶活性进行比较，来推测改造的氨基酸对葡聚糖酶活性的影响，进而判断每个氨基酸作用的相对大小
（3）变性、复性、延伸；电泳方法；引物特异性不高
【解析】【解答】（1）蛋白质工程的基本思路是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）要了解改造第248位精氨酸或改造第385位酪氨酸对葡聚糖酶活性所产生的作用的大小，可依次对第248位精氨酸或第385位酪氨酸进行改造，通过与两种氨基酸都存在时的葡聚糖酶活性进行比较，来推测改造的氨基酸对葡聚糖酶活性的影响，进而判断每个氨基酸作用的相对大小。
（3）PCR技术扩增一般分为变性、复性、延伸三步。扩增产物常通过电泳方法来鉴定，若实验结果发现出现非特异性扩增条带，可能的原因是引物特异性不高。
【分析】1、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。
2、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。
3、PCR技术：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（1）原理：DNA复制。
（2）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
（3）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
（4）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
28．【答案】（1）用一定浓度的草甘膦溶液喷洒黑麦草，选择正常生长的；mRNA（或RNA）
（2）启动子、终止子、标记基因等；T-DNA；T-DNA是可转移的DNA，能够携带目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上
（3）植物组织培养；蛋白质工程
（4）生物体共用一套遗传密码
【解析】【解答】(1)在野外自然环境下，科研人员若想筛选抗草甘膦的黑麦草植株，则需要给黑麦草提供除草剂的条件，具体的操作是用一定浓度的草甘膦溶液喷洒黑麦草，之后能正常生长的就是对草甘膦有抗性的植株，然后，从这些抗草甘膦的黑麦草细胞质中提取mRNA（或RNA），通过逆转录方法，构建cDNA文库，从中选取抗草甘膦基因。
(2)为了让目的基因能够表达和发挥作用，需要构建基因表达载体。除了目的基因外，基因表达载体的组成，还包括启动子、终止子、标记基因等，其中标记基因的作用是为了筛选出成功导入目的基因的受体细胞。为将抗草甘膦基因导入受体细胞，需要将该基因导入农杆菌的Ti质粒上的T-DNA中，这样一方面可以避免目的基因被分解，另一方面T-DNA是可转移的DNA，能够携带目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，使目的基因对照受体细胞DNA的复制而复制。
(3)获取重组细胞后，根据细胞的全能性，可利用植物组织培养技术获得试管苗。但发现该玉米新品种抗草甘膦的能力较低，为了达到预期的目的，此后可通过蛋白质工程修饰或改造抗草甘膦的基因，然后再通过基因工程的手段获得对草甘膦具有较强抗性的新品种。
(4)抗草甘膦基因从黑麦草转移到玉米中，说明不同生物的基因 的结构和基本组成单位具有一致性，同时，抗草甘膦基因在啊玉米细胞中进行了正常的表达，进而使玉米能表现出与黑麦草一样的抗草甘膦特性，这些事实说明生物体共用一套遗传密码。
【分析】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。其中人工合成方法中包括反转录法，即可先提取人体细胞中的mRNA，以其作为模板在逆转录酶的作用下合成cDNA（或DNA）．
（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、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：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，方法是采用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，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术，个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
29．【答案】（1）基因表达载体的构建；c；目的基因、启动子、终止子、标记基因
（2）限制酶Ⅱ；基因Ⅰ
（3）农杆菌转化；植物组织培养；脱分化、再分化
（4）蛋白质；因为蛋白质的高级结构十分复杂，目前对很多蛋白质的高级结构还不了解
【解析】【解答】（1）培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是基因表达载体的构建。通过该操作形成了图中的c重组质粒，它的构成至少包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
（2）在研究过程中获取了目的基因后采用PCR技术进行扩增。据图分析，目的基因的两侧有-GGATCC-、-GATC-两种序列，由于酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，因此只能选择限制酶Ⅱ获取目的基因。图中可以看出目的基因插入到基因Ⅱ中，因此检验重组载体导入能否成功，需要利用基因Ⅰ作为标记基因。
（3）过程d通常采用农杆菌转化法，过程e将水稻细胞培养成完整植株运用了细胞工程中的植物组织培养技术，在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成植株。
（4）若希望该转基因水稻生产的“金色大米”含维生素A含量更高、效果更好，则需要通过蛋白质工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计。因为蛋白质的高级结构十分复杂，目前对很多蛋白质的高级结构还不了解，目前该工程是一项难度很大的工程，成功的例子不多。
【分析】1、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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）目的基因的检测与鉴定∶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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、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。
30．【答案】（1）从基因文库中获取、用化学方法人工合成、逆转录法
（2）蛋白酶水解法、盐析法、60～75℃恒温水浴法
（3）感受态；抗原—抗体杂交
（4）部分酶失活，无法获得肌醇；基因结构
【解析】【解答】（1）获取目的基因的方法包括从基因文库中获取、用化学方法人工合成、逆转录法和利用PCR技术获取和扩增。所以研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因，此外，获得酶基因的方法还有从基因文库中获取、用化学方法人工合成、逆转录法。
（2）蛋白质能被蛋白酶水解形成氨基酸，所以可用蛋白酶水解法去除蛋白；盐析是指蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而发生析出的现象，所以可用盐析法去除蛋白；蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象，高温可使蛋白质变性，所以可用60～75℃恒温水浴法去除蛋白。
（3）感受态是指微生物细胞进入的一种容易吸收周围DNA的生理状态，所以表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备感受态细胞，以便表达载体进入大肠杆菌；根据抗原和抗体结合的特异性，可以采用
抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否成功表达出酶蛋白。
（4）酶都必须在适宜的条件下发挥正常的功能，若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是部分酶失活，无法获得肌醇；基因的碱基序列决定蛋白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能，所以在分子水平上，可以通过改变基因结构从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。
【分析】1、基因工程的步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 目的基因的获取方法： 从基因文库中获取，包括基因组文库和cDNA文库；人工合成，包括利用mRNA合成cDNA和通过DNA合成仪用化学方法人工合成；利用PCR技术获取和扩增。
2、目的基因导入各类生物细胞的方式
（1）动物细胞：显微注射技术。
（2）植物细胞：农杆菌转化法；花粉管通道法。
（3）微生物细胞：钙离子处理法，也叫感受态细胞法，即使微生物细胞进入一种容易吸收周围DNA的生理状态，最终使目的基因导入微生物细胞。
3、一般用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否插入受体细胞；使用分子杂交技术检测受体细胞是否转录出mRNA；使用抗原-抗体杂交技术检测受体细胞是否翻译出蛋白质；通过抗性实验等检测个体是否表达出相应的性状。
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3.4蛋白质工程的原理和应用
一、单选题
1．（2023高二下·曲靖期末）胰蛋白酶极易自溶，人们运用蛋白质工程手段最终得到了稳定性明显提高的胰蛋白酶。下图为技术流程，相关叙述错误的是（ ）
A．a、b分别是转录、翻译过程
B．图中分子设计的实质是改造基因的结构
C．据图中氨基酸序列无法确定唯一对应的脱氧核苷酸序列
D．蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异
2．（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
3．（2020高三上·章丘月考）酿酒酵母（一种酵母菌）在无氧条件下可以将木糖转化为乙醇。首先，木糖还原酶利用NADpH（还原性辅酶Ⅱ）转化木糖为木糖醇，然后木糖醇脱氢酶利用NAD+（辅酶Ⅰ）转化木糖醇为木酮糖，后者进一步在其它条件下转化为乙醇。科学家利用蛋白质工程对相关酶进行改造，显著提高了乙醇的产量。下列相关说法错误的是（ ）
A．NADpH供氢给木糖后不会转化为NAD+
B．若两种酶的比例不平衡，可能会造成木糖醇积累
C．酿酒酵母的线粒体在无氧条件下基本不发挥作用
D．科学家对相关酶改造的过程中，需要合成全新的基因
4．（2023高二下·吉林期末）枯草杆菌产生的蛋白酶M具有催化分解蛋白质的能力，但容易氧化失效。科学家将蛋白酶M的第222位氨基酸替换后获得的新蛋白酶M1的催化活性下降，但抗氧化能力显著提高。下列有关叙述错误的是（ ）
A．改造蛋白酶M的技术属于蛋白质工程
B．蛋白酶M和蛋白酶M1的氨基酸种类不同，但空间结构相同
C．从蛋白酶M的抗氧化能力出发，设计蛋白酶M1的结构
D．需要对控制蛋白酶M的基因的相应脱氧核苷酸序列进行改造
5．（2021高二下·山东期末）玉米中赖氨酸含量比较低的原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内氨基酸浓度的影响较大。赖氨酸达到一定浓度时会抑制这两种酶的活性。为了提高玉米中的赖氨酸含量，兴趣小组提出的下列方法不可行的是（ ）
A．用紫外线处理玉米愈伤组织，筛选有利突变体
B．将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导人玉米细胞
C．通过基因定点突变技术修饰天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基
D．利用蛋白质工程直接改造天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的空间结构
6．（2023高二下·高碑店月考）蛋白质工程取得的进展，向人们展示出诱人的前景。下列叙述错误的是（ ）
A．可以改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质
B．基本思路是从预期蛋白质功能出发的
C．直接操作对象是蛋白质
D．蛋白质工程的实现需要多学科技术支撑
7．（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
8．下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述，错误的是（ ）
A．将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法
B．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列
C．蛋白质工程是通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新蛋白质的技术
D．蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质
9．（2023高二下·渭南期中）下列关于蛋白质工程应用的叙述，不正确的是（ ）
A．通过对基因结构的改造生产出自然界从未存在的蛋白质种类目前还很少
B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性
C．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的胰岛素的技术属于蛋白质工程
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
10．（2023高二下·合肥期末）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白的过程的正确顺序是（ ）
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列 ②根据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构 ③合成蓝色荧光蛋白基因④表达出蓝色荧光蛋白
A．①②③④ B．②①③④ C．②③①④ D．④②①③
11．（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
12．T4溶菌酶（A0）在温度较高时易失去活性，科学家利用蛋白质工程技术，使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。获得了耐热性高的T4溶菌酶（A1）。下列叙述错误的是（ ）
A．检测A1活性时先将A1与底物混合。再置于高温环境
B．A0和A1空间结构的差异是影响热稳定性的原因之一
C．氨基酸替换和二硫键的形成需要通过改造基因实现
D．获得A1的过程需要进行转录和翻译
（2022高二下·嘉兴期末）阅读下列材料，回答下列题：
材料一 1962年下村修在普林斯顿大学做研究的时候从某种发光水母中分离出绿色荧光蛋白（GFP），GFP在蓝光或紫外光的激发下会发出绿色荧光。
材料二 1992年科学家克隆出了GFP基因，随后马丁·沙尔菲成功地让GFP基因在大肠杆菌和线虫中表达。之后，会发光的鼠、猪、猫、兔、蝌蚪、鱼也相继问世。下图是转基因绿色荧光鼠的培育过程。
材料三 钱永健通过改造GFP基因，相继制造出了蓝色荧光蛋白（BFP）和黄色荧光蛋白（YFP）。
13．若将GFP基因与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质可被激发出绿色荧光。下列叙述错误的是（ ）
A．构建的“融合基因”无需与其它DNA片段相连，可直接导入受体细胞
B．基因表达载体的制备需利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
C．导入受体细胞内的“融合基因”可视为一个独立的遗传单位
D．利用该技术可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布
14．下列关于转基因绿色荧光鼠培育过程的叙述，错误的是（ ）
A．基因表达载体应具有复制能力和表达能力
B．受体细胞应具有良好的全能性表达能力
C．早期胚胎培养的培养液由于含有高温下易失活的有机成分，无需灭菌
D．代孕母鼠身体各系统的发育状况应健康，必要时还需对其作同期发情处理
15．钱永健制造出蓝色荧光蛋白（BFP）、黄色荧光蛋白（YFP），这种技术称蛋白质工程。下列叙述正确的是（ ）
A．能定向改造蛋白质分子结构，使之符合人类需要
B．由于其操作对象是蛋白质，因此无需构建基因表达载体
C．实质是通过改变氨基酸的空间结构从而改造蛋白质的功能
D．核心操作是对DNA上的基因进行增添、替换、删除
16．如图是科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠人嵌合抗体的过程。下列说法正确的是（ ）
A．科学家生产鼠人嵌合抗体的过程属于基因工程
B．对鼠源杂交瘤抗体进行改造的难点是设计嵌合抗体的空间结构
C．对鼠源杂交瘤抗体进行改造，是通过基因定点诱变技术改造基因实现的
D．鼠人嵌合抗体的使用对人体不会产生任何不良反应
17．（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
18．（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
19．（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
20．（2022·兴城模拟）蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是（ ）
A．分析蛋白质的三维结构
B．研究蛋白质的氨基酸组成
C．获取编码蛋白质的基因序列信息
D．改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求
21．（2023·湖北模拟）蛋白质工程中可以利用引物引导的方法对DNA进行定点突变，进而改变蛋白质的特定氨基酸。图示为这种定点诱变方法的实验流程。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A．待突变质粒的甲基化修饰不会影响PCR扩增
B．用于突变的两条引物之间不能发生碱基互补配对
C．图中所示限制酶能够识别质粒中发生甲基化的位点
D．突变质粒缺口补齐依赖于大肠杆菌DNA连接酶的作用
22．（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
23．（2020高三上·沈阳期中）新冠病毒的表面刺突蛋白（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。下列说法不合理的是（ ）
A．LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似
B．LCB1可依据S蛋白的RBD结构进行设计
C．LCB1是通过细胞中原有基因表达产生的
D．可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产
24．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位的苏氨酸变为异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的氨基酸由天冬氨酸变为异亮氨酸。为此，下列操作正确的是( )
A．直接改造上述两种蛋白质的空间结构
B．对指导上述两种酶合成的mRNA进行改造
C．利用诱变育种技术促使上述两种酶的基因突变
D．利用基因工程技术，对控制上述两种酶的基因进行改造
25．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目标蛋白质的转基因生物。中华鲟是一种濒危野生动物。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境。下列有关说法不正确的是( )
A．蛋白质工程可定向改变蛋白质分子的结构
B．改造蛋白质可通过改变基因结构实现
C．改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种
D．改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质
二、实验探究题
26．（2021高三上·邯郸期末）研究发现，2018-2030年糖尿病患者的胰岛素用量可能会增加20%，目前的胰岛素产量不能满足全球需求，利用生物工程生产人胰岛素是解决该问题的主要手段。已知人胰岛素基因中含有不能编码蛋白质的内含子，转录形成的mRNA需加工（切去内含子对应区段）后才可翻译；而大肠杆菌的基因中没有内含子，也没有切除内含子相应的机制。如图是利用基因工程生产人胰岛素的操作示意图。回答下列问题：
（1）科研人员利用步骤①②获得人胰岛素基因，而不是从人的基因组文库中获得，原因是 。
（2）通过步骤⑤可以短时间内获得大量的胰岛素基因，它利用的原理是 。利用该技术扩增胰岛素基因的条件有胰岛素基因，dATP、dCTP、dTTP、dGTP、 酶和引物等，其中合成引物的前提条件是要有 。
（3）步骤 是基因工程的核心步骤，其目的是 。为确定步骤⑩获得的人胰岛素的功能活性是否与天然产品相同，科研人员还需进行的研究是 。
（4）科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收，起效快。获得赖脯胰岛素基因的途径是：从预期的蛋白质功能出发→ →推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
27．（2023高二下·南阳期中）纤维素酶包括葡聚糖酶和葡萄糖苷酶，前者能将纤维素分解成纤维二糖。研究发现，在催化纤维素分解的过程中，葡聚糖酶的活性会下降，研究人员发现产物纤维二糖与葡聚糖酶的第248位精氨酸和第385位酪氨酸的侧链基团发生相对作用，形成封闭结构，阻碍了纤维二糖的释放，继而抑制酶的活性。请回答下列问题：
（1）根据题干信息，可利用蛋白质工程来提高葡聚糖酶的活性。蛋白质工程的基本思路是 。
（2）如果要了解改造第248位精氨酸或改造第385位酪氨酸对葡聚糖酶活性所产生的作用的大小，该如何设计实验 简要写出实验设计的思路： 。
（3）利用PCR技术扩增改造后的葡聚糖酶基因，其扩增过程一般分为 三步。扩增产物常通过 来鉴定，若实验结果发现出现非特异性扩增条带，可能的原因是 (答出一点即可)。
三、综合题
28．（2022高三上·芜湖期末）草甘膦是一种常用除草剂，科学家从黑麦草植株中获取抗草甘膦基因，通过转基因技术获得了抗草甘膦的玉米新品种。请回答下列问题：
（1）在野外自然环境下，科研人员若想筛选抗草甘膦的黑麦草植株，具体的操作是 。从这些抗草甘膦的黑麦草细胞质中提取 ，构建cDNA文库，从中选取抗草甘膦基因。
（2）为了让目的基因能够表达和发挥作用，需要构建基因表达载体。除了目的基因外，基因表达载体的组成，还包括 。为将抗草甘膦基因导入受体细胞，需要将该基因导入农杆菌的Ti质粒上的 中，这样做的目的是 。
（3）获取重组细胞后，再利用 技术获得试管苗。但发现该玉米新品种抗草甘膦的能力较低，此后可通过 修饰或改造抗草甘膦的基因。
（4）抗草甘膦基因从黑麦草转移到玉米中，玉米能表现出与黑麦草一样的抗草甘膦特性，其原因是 。
29．（2021高三上·黑龙江期末）在菲律宾首都马尼拉郊外的一片稻田里，一种被称为“金色大米”的转基因水稻已经悄然收获。这种转基因大米可以帮助人们补充每天必需的维生素A。由于含有可以生成维生素A的β-胡萝卜素，它呈现金黄色泽，故称“金色大米”。“金色大米”的培育流程如图所示，请回答下列问题。（已知酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—）
（1）培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是 ，通过该操作形成了图中的 （填字母），它的构成至少包括 等。
（2）在构建c的过程中目的基因用 （填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”）进行了切割。检验重组载体导入能否成功，需要利用 作为标记基因。
（3）过程d通常采用 法，过程e运用了 技术，在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行 。
（4）若希望该转基因水稻生产的“金色大米”含维生素A含量更高、效果更好，则需要通过 工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计。该工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要原因是 。
30．（2023高二下·玉溪期末）非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目标产物的新技术，其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线(如图)，可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料)，以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产率。
回答下列问题：
（1）研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有 (答出两种即可)。
（2）高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白，方法有 (答出两种即可)。
（3）研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备 细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的方法有 。
（4）依图所示流程，在一定的温度、pH等条件下，将4种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是 。在分子水平上，可以通过改变 从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、a表示是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，为转录，b表示以mRNA为模板合成蛋白质的过程，为翻译，A正确；
B、蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质，图中分子设计的实质是改造基因的结构，B正确；
C、密码子具有简并性，绝大多数氨基酸都有几种密码子，据图中氨基酸序列无法确定唯一对应的脱氧核苷酸序列，C正确；
D、蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因，D错误
故答案为：D。
【分析】1、“基因的表达”是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。
2、蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。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）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
2．【答案】C
【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。
3．【答案】D
【解析】【解答】A、NADpH供氢给木糖后不会转化为NAD+，因为这是两种不同的辅酶，A正确；
B、题意显示，木糖还原酶利用NADpH（还原性辅酶Ⅱ）转化木糖为木糖醇，然后木糖醇脱氢酶利用NAD+（辅酶Ⅰ）转化木糖醇为木酮糖，在这个连续反应中，若两种酶的比例不平衡，可能会造成木糖醇积累，B正确；
C、酿酒酵母将木糖转化为酒精的过程是在无氧条件下进行的，无氧呼吸的场所是细胞质基质，故线粒体在无氧条件下基本不发挥作用，C正确；
D、科学家对相关酶改造的过程中，并不是需要合成全新的基因，而是对原有基因进行必要的修饰，D错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程是通过对基因的操作，将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体，原则上只能生产自然界已存在的蛋白质．蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础，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，以满足人类的生产或或生活需要。
4．【答案】B
【解析】【解答】A、酶的化学本质是蛋白质，因此改造蛋白酶M的技术属于蛋白质工，A正确；
B、蛋白质的基本单位是氨基酸，所以蛋白酶M和蛋白酶M1的氨基酸种类相同，但氨基酸的排列顺序不同，所以蛋白酶M和蛋白酶M1空间结构不相同，B错误；
C、从预期蛋白质的功能出发，来设计蛋白质的结构，符合蛋白质工程的基本原理，C正确：
D、基因控制蛋白质的合成，因此需要对控制蛋白酶M的基因的相应脱氧核苷酸序列进行改造，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。
（2）蛋白质工程的基本原理：
5．【答案】D
【解析】【解答】A、离体的细胞或组织通过脱分化培养可以形成愈伤组织，愈伤组织分裂能力比较强，用紫外线处理玉米愈伤组织会发生突变，可以筛选有利突变体，A不符合题意；
B、赖氨酸达到一定浓度时会抑制天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，因此将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导人玉米细胞，能充分利用细胞内的赖氨酸合成蛋白质，从而降低细胞内赖氨酸对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的抑制，从而提高玉米中的赖氨酸含量，B不符合题意；
C、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位的天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。因此，增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是通过基因定点突变技术修饰天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基，C不符合题意；
D、蛋白质工程是对基因修饰或基因合成，从而改变蛋白质的结构，而不是直接改造蛋白质的空间结构，这方法不可行，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 1、利用基因突变的原理获取基因突变的组织细胞，进而可以利用组织培养技术获取植物突变体。
2、利用基因工程技术，定向改变玉米的性状。
3、 利用基因定点突变技术修饰 特定的基因，改变生物的性状。
4、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。
6．【答案】C
【解析】【解答】A、蛋白质工程的手段包括：通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，A正确；
B、蛋白质工程的基本思路就是从预期蛋白质的功能出发，B正确；
C、蛋白质工程直接按操作的对象是基因，C错误；
D、蛋白质工程的实现需要多学科技术支撑 ，必要基因工程，D正确；
故答案为：C。
【分析】（1）蛋白质工程的基本思路：预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
（2）蛋白质工程需直接改造基因，而不直接改造蛋白质的原因有：(1)任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造的蛋白质也是无法遗传的。
7．【答案】D
【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
8．【答案】B
【解析】【解答】常用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的受精卵中，A正确；设计扩增目的基因的引物时要考虑表达载体的相关序列，从而保证目的基因能与表达载体相连接及正常表达，B错误；蛋白质工程是通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新蛋白质的技术，C正确；蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质，D正确。 故答案为：B。
【分析】1、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、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。
2、蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。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）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
9．【答案】C
【解析】【解答】A、 目前通过对基因结构的改造生产出自然界从未存在的蛋白质种类还不多，A正确 ；
B、 通过蛋白质工程可以改变蛋白质的分子结构从而可以改变蛋白质的活性，B正确 ；
C、将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的胰岛素的技术属于基因工程，C错误；
D、蛋白质工程可以通过改造胰岛素基因来对胰岛素进行改造和修饰，从而合成速效型胰岛素制剂，D正确；。
故答案为：C。
【分析】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）。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。
10．【答案】B
【解析】【解答】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。所以A、C、D错误；B正确；
故答案为：B。
【分析】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。
11．【答案】C
【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。
12．【答案】A
【解析】【解答】A、检测A1活性时应先将A1与底物分别置于高温环境，保温一段时间再混合，A错误；
B、分析题意可知，和A0相比，A1不仅仅是氨基酸的序列不同，同时还增加了一个二硫键，导致空间结构也有差异，B正确；
C、据分析可知，科学家利用蛋白质工程技术，对编码T4溶菌酶的基因进行改造，从而实现氨基酸替换和二硫键的形成，C正确；
D、获得A1的过程需要对基因进行改造，进而表达出不一样的蛋白质，该过程涉及转录和翻译，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。
【答案】13．A
14．C
15．A
【解析】【分析】1、基因工程的操作程序：
（1）目的基因的筛选与获取：利用PCR获取和扩增目的基因：①变性：当温度上升到90℃以上时。双链DNA解聚为单链。②复性：当温度下降到50℃左右时。两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③延伸：72℃左右时，耐高温的DNA聚合酶活性高。可使DNA新链由5'端向3'端延伸。
（2）基因表达载体的构建： 基因表达载体的组成有目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因。
（3）将目的基因导入受体细胞——显微注射技术。
（4）目的基因的检测与鉴定：①分子水平：DNA分子杂交技术检测受体细胞染色体DNA是否插入目的基因，也可检测目的基因是否转录出mRNA。抗原抗体杂交法检测目的基因是否表达出蛋白质。②个体生物学水平鉴定。
2、蛋白质工程的基本原理：
（1）基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。
（2）手段：通过改造或合成基因。
（3）目的：改造或制造满足人类生产和生活需求的蛋白质。
13．A、构建的“融合基因”需与运载体（一般为质粒DNA片段）一起构建表达载体后才可导入受体细胞，A错误；B、基因表达载体的制备需利用限制性核酸内切酶（产生相同的黏性末端）和DNA连接酶（将目的基因与与载体的DNA片段连接起来），B正确；C、导入受体细胞内的“融合基因”可视为一个独立的遗传单位，其有自己的启动子、终止子和标记基因等，C正确；D、利用该技术可以通过荧光显示位置，追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布，D正确。故答案为：A。
14．A、基因表达载体应具有复制能力和表达能力，以保证能够正常表达出荧光蛋白，A正确；B、受体细胞应具有良好的全能性表达能力，以保证目的基因能正常表达，B正确；C、早期胚胎培养的培养液需灭菌，以保证早期胚胎不被杂菌污染，C错误；D、代孕母鼠身体各系统的发育状况应健康，必要时还需对其作同期发情处理，以保证胚胎移植后能够正常发育，D正确。故答案为：C。
15．A、认为制造出不同的荧光担保，说明该技术能定向改造蛋白质分子结构，使之符合人类需要，A正确；B、由题意可知，通过改造GFP基因，制造出对应的蛋白质，需要构建基因表达载体，B错误；C、实质是通过改变基因的碱基排列顺序从而改变蛋白质的结构，影响蛋白质的功能，C错误；D、核心操作是对基因表达载体的构建，D错误。故答案为：A。
16．【答案】B
【解析】【解答】生产鼠人嵌合抗体的过程属于蛋白质工程，A错误；对鼠源杂交瘤抗体进行改造的难点是设计嵌合抗体的空间结构，B正确；对鼠源杂交瘤抗体进行改造，首先要根据预期嵌合抗体功能(或蛋白质功能)，设计嵌合抗体结构，然后通过基因拼接，将鼠源抗体基因改造成鼠人嵌合抗体基因，最后导入鼠淋巴细胞中表达，而不是通过基因定点诱变技术改造基因实现，C错误；从免疫的角度考虑，对人体来说鼠源抗体为抗原，若利用人的抗体与之嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的副作用会减少，而不是不会产生任何不良反应，D错误。 故答案为：B。
【分析】1、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。
2、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。
3、目前，蛋白质工程成功的例子不多，因为蛋白质的功能必须依赖于正确的高级结构，而科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够，要设计出更加符合人们需要的蛋白质还需要艰辛的探索。
17．【答案】A
【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。
18．【答案】B
【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。
19．【答案】C
【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。
20．【答案】D
【解析】【解答】A、分析蛋白质的三维结构是蛋白质工程的准备工作，与题意不符，A错误；
B、研究蛋白质的氨基酸组成是为了设计或改造相关基因，这不是蛋白质工程的最终目的，B错误；
C、获取编码蛋白质的基因序列信息实现了对基因的修饰或合成过程，但不是蛋白质工程的最终目的，C错误；
D、改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，从而满足人类的需求，实现对蛋白质的定向改造，这是蛋白质工程的最终目标，D正确。
故答案为：D。
【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。
21．【答案】B
【解析】【解答】A、甲基化修饰属于表观遗传的一种，只会影响基因的表达过程，不会影响基因的复制，而PCR扩增的实质就是DNA在体外进行的复制，所以待突变质粒的甲基化修饰不会影响PCR扩增，A正确；
B、由图可以看出，用于突变的两条引物之间在第三、四幅图（从左往右）中都进行了碱基互补配对（成环、且挨得很近），B错误；
C、由图可以看出，经限制酶切割后，被甲基化修饰的待突变质粒模板被切割（第四幅图虚线的环），所以图中所示限制酶能够识别质粒中发生甲基化的位点，C正确；
D、由图可以看出，转入大肠杆菌后突变质粒的缺口被补齐，而大肠杆菌中有DNA连接酶，且DNA连接酶可以进行DNA片段之间的连接，所以突变质粒缺口补齐依赖于大肠杆菌DNA连接酶的作用，D正确。
故答案为：B。
【分析】 表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。
DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
、
22．【答案】A
【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。
23．【答案】C
【解析】【解答】A、由题意可知，新冠病毒的表面刺突蛋白（S蛋白）存在受体结合域（RBD），而LCB1可与S蛋白RBD紧密结合，故LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似，A正确；
B、LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似，可依据受体（S蛋白的RBD）结构进行设计，B正确；
C、由题意可知，LCB1是自然界中不存在的蛋白质，故无法通过细胞中原有基因表达产生，C错误；
D、LCB1是自然界中不存在的蛋白质，可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、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、由题意可知：新冠病毒是通过表面的S蛋白的RBD与人体细胞表面的ACE2受体相互作用来感染细胞；科学家人工合成的LCB1可与S蛋白RBD紧密结合，S蛋白RBD进不能继续与人体细胞表面的ACE2受体结合，由此阻止了新冠病毒侵入人体。
24．【答案】D
【解析】【解答】蛋白质的功能与其高级结构密切相关，而蛋白质的高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，且即使改造成功也不能遗传，A项错误；直接改造相应的mRNA，不一定能够表达产生所需要的蛋白质，且即使成功也不能遗传，B项错误；由于基因突变具有不定向性和低频性，所以使用诱变育种的方法不易获得符合要求的基因，C项错误；基因工程可定向改造生物的遗传性状，所以可利用基因工程技术，对控制这两种酶的基因进行改造，D项正确。
【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、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
25．【答案】D
【解析】【解答】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，使之更加符合人类的需要，A项正确；蛋白质工程的实质是通过改造或合成基因实现对蛋白质的改造，B项正确；改造后的中华鲟和现有中华鲟之间没有产生生殖隔离，仍然属于同一物种，C项正确；蛋白质工程操作的直接对象是基因，可以遗传给后代，因此改造后的中华鲟的后代可能具有改造的蛋白质，D项错误。
【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 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 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
26．【答案】（1）通过步骤①②获得的人胰岛素基因中没有内含子，其转录产物可以在大肠杆菌中表达出胰岛素（或从人的基因组文库中获得的人胰岛素基因中含有内含子，其初始转录产物不能在大肠杆菌中翻译，因此无法获得胰岛素）
（2）DNA双链复制；Taq；一段已知胰岛素基因的核苷酸序列
（3）⑦；使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用；将步骤⑩获得的人胰岛素与天然产品的功能进行活性比较
（4）设计预期的蛋白质结构
【解析】【解答】（1）由步骤①②获得的人胰岛素基因中没有内含子，其转录产物可以在大肠杆菌中表达出胰岛素；从人的基因组文库中获得的人胰岛素基因中含有内含子，其初始转录产物不能在大肠杆菌中翻译，因此无法获得胰岛素。
（2）过程⑤利用的技术是PCR，该技术的原理是DNA双链复制，所需条件有目的基因（胰岛素基因）、原料（dATP、dCTP、dTTP和dGTP）、Taq（热稳定DNA聚合）酶和引物等，其中合成引物的前提条件是要有一段已知胰岛素基因的核苷酸序列。
（3）⑦基因表达载体的构建是基因工程的核心。基因表达载体构建的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。有的基因工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较，以确定转基因产品的功能活性是否与天然产品相同，因此为确定步骤⑩获得的人胰岛素的功能活性是否与天然产品相同，科研人员还需进行的研究是将步骤⑩获得的人胰岛素与天然产品的功能进行活性比较。
（4）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，以满足人类生产和生活的需求。其基本途径是：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。
【分析】1、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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）目的基因的检测与鉴定∶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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、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。
27．【答案】（1）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）依次对第248位精氨酸或第385位酪氨酸进行改造，通过与两种氨基酸都存在时的葡聚糖酶活性进行比较，来推测改造的氨基酸对葡聚糖酶活性的影响，进而判断每个氨基酸作用的相对大小
（3）变性、复性、延伸；电泳方法；引物特异性不高
【解析】【解答】（1）蛋白质工程的基本思路是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）要了解改造第248位精氨酸或改造第385位酪氨酸对葡聚糖酶活性所产生的作用的大小，可依次对第248位精氨酸或第385位酪氨酸进行改造，通过与两种氨基酸都存在时的葡聚糖酶活性进行比较，来推测改造的氨基酸对葡聚糖酶活性的影响，进而判断每个氨基酸作用的相对大小。
（3）PCR技术扩增一般分为变性、复性、延伸三步。扩增产物常通过电泳方法来鉴定，若实验结果发现出现非特异性扩增条带，可能的原因是引物特异性不高。
【分析】1、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。
2、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。
3、PCR技术：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（1）原理：DNA复制。
（2）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
（3）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
（4）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
28．【答案】（1）用一定浓度的草甘膦溶液喷洒黑麦草，选择正常生长的；mRNA（或RNA）
（2）启动子、终止子、标记基因等；T-DNA；T-DNA是可转移的DNA，能够携带目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上
（3）植物组织培养；蛋白质工程
（4）生物体共用一套遗传密码
【解析】【解答】(1)在野外自然环境下，科研人员若想筛选抗草甘膦的黑麦草植株，则需要给黑麦草提供除草剂的条件，具体的操作是用一定浓度的草甘膦溶液喷洒黑麦草，之后能正常生长的就是对草甘膦有抗性的植株，然后，从这些抗草甘膦的黑麦草细胞质中提取mRNA（或RNA），通过逆转录方法，构建cDNA文库，从中选取抗草甘膦基因。
(2)为了让目的基因能够表达和发挥作用，需要构建基因表达载体。除了目的基因外，基因表达载体的组成，还包括启动子、终止子、标记基因等，其中标记基因的作用是为了筛选出成功导入目的基因的受体细胞。为将抗草甘膦基因导入受体细胞，需要将该基因导入农杆菌的Ti质粒上的T-DNA中，这样一方面可以避免目的基因被分解，另一方面T-DNA是可转移的DNA，能够携带目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，使目的基因对照受体细胞DNA的复制而复制。
(3)获取重组细胞后，根据细胞的全能性，可利用植物组织培养技术获得试管苗。但发现该玉米新品种抗草甘膦的能力较低，为了达到预期的目的，此后可通过蛋白质工程修饰或改造抗草甘膦的基因，然后再通过基因工程的手段获得对草甘膦具有较强抗性的新品种。
(4)抗草甘膦基因从黑麦草转移到玉米中，说明不同生物的基因 的结构和基本组成单位具有一致性，同时，抗草甘膦基因在啊玉米细胞中进行了正常的表达，进而使玉米能表现出与黑麦草一样的抗草甘膦特性，这些事实说明生物体共用一套遗传密码。
【分析】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。其中人工合成方法中包括反转录法，即可先提取人体细胞中的mRNA，以其作为模板在逆转录酶的作用下合成cDNA（或DNA）．
（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、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：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，方法是采用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，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术，个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
29．【答案】（1）基因表达载体的构建；c；目的基因、启动子、终止子、标记基因
（2）限制酶Ⅱ；基因Ⅰ
（3）农杆菌转化；植物组织培养；脱分化、再分化
（4）蛋白质；因为蛋白质的高级结构十分复杂，目前对很多蛋白质的高级结构还不了解
【解析】【解答】（1）培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是基因表达载体的构建。通过该操作形成了图中的c重组质粒，它的构成至少包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
（2）在研究过程中获取了目的基因后采用PCR技术进行扩增。据图分析，目的基因的两侧有-GGATCC-、-GATC-两种序列，由于酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，因此只能选择限制酶Ⅱ获取目的基因。图中可以看出目的基因插入到基因Ⅱ中，因此检验重组载体导入能否成功，需要利用基因Ⅰ作为标记基因。
（3）过程d通常采用农杆菌转化法，过程e将水稻细胞培养成完整植株运用了细胞工程中的植物组织培养技术，在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行脱分化形成愈伤组织，然后再分化形成植株。
（4）若希望该转基因水稻生产的“金色大米”含维生素A含量更高、效果更好，则需要通过蛋白质工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计。因为蛋白质的高级结构十分复杂，目前对很多蛋白质的高级结构还不了解，目前该工程是一项难度很大的工程，成功的例子不多。
【分析】1、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（基因组文库包含某种生物所有的基因，部分基因文库包含某种生物的部分基因，如：CDNA文库）、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建：①过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；b、终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
( 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。①将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；②将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；③将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（Ca2+处理法）。
（4）目的基因的检测与鉴定∶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。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、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。
30．【答案】（1）从基因文库中获取、用化学方法人工合成、逆转录法
（2）蛋白酶水解法、盐析法、60～75℃恒温水浴法
（3）感受态；抗原—抗体杂交
（4）部分酶失活，无法获得肌醇；基因结构
【解析】【解答】（1）获取目的基因的方法包括从基因文库中获取、用化学方法人工合成、逆转录法和利用PCR技术获取和扩增。所以研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因，此外，获得酶基因的方法还有从基因文库中获取、用化学方法人工合成、逆转录法。
（2）蛋白质能被蛋白酶水解形成氨基酸，所以可用蛋白酶水解法去除蛋白；盐析是指蛋白质在某些盐的浓溶液中溶解度降低而发生析出的现象，所以可用盐析法去除蛋白；蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象，高温可使蛋白质变性，所以可用60～75℃恒温水浴法去除蛋白。
（3）感受态是指微生物细胞进入的一种容易吸收周围DNA的生理状态，所以表达载体转化大肠杆菌时，首先应制备感受态细胞，以便表达载体进入大肠杆菌；根据抗原和抗体结合的特异性，可以采用
抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否成功表达出酶蛋白。
（4）酶都必须在适宜的条件下发挥正常的功能，若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是部分酶失活，无法获得肌醇；基因的碱基序列决定蛋白质的氨基酸序列，从而决定蛋白质的功能，所以在分子水平上，可以通过改变基因结构从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。
【分析】1、基因工程的步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 目的基因的获取方法： 从基因文库中获取，包括基因组文库和cDNA文库；人工合成，包括利用mRNA合成cDNA和通过DNA合成仪用化学方法人工合成；利用PCR技术获取和扩增。
2、目的基因导入各类生物细胞的方式
（1）动物细胞：显微注射技术。
（2）植物细胞：农杆菌转化法；花粉管通道法。
（3）微生物细胞：钙离子处理法，也叫感受态细胞法，即使微生物细胞进入一种容易吸收周围DNA的生理状态，最终使目的基因导入微生物细胞。
3、一般用DNA分子杂交技术来检测目的基因是否插入受体细胞；使用分子杂交技术检测受体细胞是否转录出mRNA；使用抗原-抗体杂交技术检测受体细胞是否翻译出蛋白质；通过抗性实验等检测个体是否表达出相应的性状。
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