新课标人教版高中生物选修3《1.4 蛋白质工程的崛起》同步训练.doc
文档属性
| 名称 | 新课标人教版高中生物选修3《1.4 蛋白质工程的崛起》同步训练.doc |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 299.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2015-09-21 15:54:51 | ||
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文档简介
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人教版生物选修3专题1.4蛋白质工程的崛起
同步训练
1．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程，图中A、B在遗传学上依次表示（ ）
A.转录和翻译 B．翻译和转录 C．复制和转录 D．传递和表达
答案：A
知识点：蛋白质工程
解析：解答：图中A表示以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程，称为转录；B表示以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为翻译。因此A项正确，B、C、D项错误。
分析：本题考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
2．下列有关蛋白质工程的说法错误的有（ ）项
① 蛋白质工程无需构建基因表达载体
② 通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质
③ 蛋白质工程需要用到限制酶和DNA连接酶
④ 蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的
A．1 B．2 C．3 D．4
答案：C
知识点：蛋白质工程
解析：解答：①蛋白质工程是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，其核心是基因工程，故蛋白质工程需构建基因表达载体，①错误；②通过蛋白质工程，可产生自然界没有的蛋白质，②错误；③蛋白质工程的核心是基因工程，故蛋白质工程需要用到限制酶和DNA连接酶，③正确；④对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的，所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质，④错误，故C正确。
分析：本题主要考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
3．猪的胰岛素用于人体时降血糖效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素用于治疗人类糖尿病，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
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造，对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换变成人的胰岛素，故B正确。
分析：本题考查蛋白质工程的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
4．以下关于蛋白质工程的说法正确的是（ ）
A．蛋白质工程以基因工程为基础
B．蛋白质工程就是酶工程的延伸
C．蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造
D．蛋白质工程只能生产天然的蛋白质
答案：A
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程以基因工程为基础，A正确；酶工程是蛋白质工程的延伸，B错误；蛋白质工程是利用基因工程生产自然界没有的蛋白质，C、D错误。
分析：本题考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
5．蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）
①蛋白质分子结构设计 ②DNA合成
③预期蛋白质功能 ④据根氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①②③④ B．④②①③
C．③①④② D．③④①②
答案：C
知识点：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→蛋白质分子结构设计→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→DNA合成，故C正确。
分析：本题主要考查蛋白质工程相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
6．蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是（ ）
A．基因工程原则上能生产任何蛋白质
B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质
C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现
D．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基因工程
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是基因工程合成的是自然界已有的蛋白质，蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，B正确，A错误；蛋白质工程也要通过转录和翻译来实现，C错误；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，D错误。
分析：本题考查蛋白质工程与基因工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。
7．下列有关生物工程中相关知识的叙述，不正确的是（ ）
A．蛋白质工程改造或制造蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成来实现
B．动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和肾上腺素等
C．胚胎移植中受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态
D．生态工程追求经济与生态的双赢，实现了能量的多级利用
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程改造或制造蛋白质，是通过相应的基因修饰或基因合成来实现的，故A正确。动物细胞中不需要含生长素和肾上腺素，故B错误。胚胎移植中为了保证胚胎成活率，受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态，故C正确。生态工程追求经济与生态的双赢，实现了物质的循环利用和能量的多级利用，故D正确。
分析：本题考查现代生物技术相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。
8．下列不属于蛋白质工程成果的是（ ）
A．生产出鼠 人嵌合抗体
B．改造酶的结构，提高酶的热稳定性
C．将天冬氨酸激酶的一个苏氨酸替换为异亮氨酸
D．将人的胰岛基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素
答案：D
知识点：蛋白质工程
解析：解答：生产出鼠-人嵌合抗体，属于蛋白质工程的成果，A正确；改造酶的结构，提高酶的热稳定性，属于蛋白质工程的成果，B正确；将天冬氨酸激酶的一个苏氨酸替换为异亮氨酸，C正确；将人的胰岛素基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素，属于基因工程的成果，D错误。
分析：本题主要考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
9．蛋白质工程直接操作的对象是（ ）
A．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构 C．肽链结构 D．基因结构
答案：D
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程，是指在基因工程的基础上，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行修饰，改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。
分析：本题主要考查蛋白质基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
10．下列关于蛋白质工程说法不正确的是（ ）
A．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性
B．蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等加以改变
C．理论上通过对关键氨基酸的置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
答案：C
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程以蛋白质分子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，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质。将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性，改变酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等，都是对蛋白质进行改造，A、B正确。蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成实现的，C错误。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，D正确。
分析：本题主要考查蛋白质基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
11．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17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β-干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为（ ）
A.基因工程 B.蛋白质工程 C.基因突变 D.细胞工程
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：基因工程是将符合人们要求的目的基因导入适宜的生物体内，使其高效表达，从中提取人们所需的蛋白质，或表现出某种性状，蛋白质产品仍然是天然存在的蛋白质．蛋白质工程是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对相应蛋白质的改变，所得到的蛋白质已不是天然存在的蛋白质．题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的β-干扰素也不是天然的β-干扰素，而是经过人工改造的、符合人类需求的蛋白质，因而该生物技术为蛋白质工程。
分析：本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
12．既可用于基因工程又可用于细胞工程的是（ ）
A.病毒 B.氯化钙 C.质粒 D.聚乙二醇
答案：A
知识点：蛋白质工程
解析：解答：灭活的病毒可用于细胞工程技术中动物细胞融合，也可用于基因工程技术中的载体，A正确；在基因工程中，氯化钙用于处理微生物细胞，使之成为感受态细胞，便于目的基因的导入，B错误；质粒在基因工程中作为运载体，将目的基因导入受体细胞，并稳定存在，C错误；聚乙二醇在细胞工程中用于细胞融合，体现细胞膜的流动性，D错误。
分析：本题主要考查生物技术的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
13．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
知识点：蛋白质工程
解析：解答：通过基因定点突变是在基因水平操作，进而改造形成新的蛋白质，为蛋白质工程，B正确。细胞工程在细胞水平进行操作，获取细胞产物和个体，A错。胚胎工程对动物早期胚胎或配子进行处理，获得的胚胎进行移植产生后代，C错。基因工程通过DNA重组和转基因技术，创造出符合要求的生物类型和产品，D错。
分析：本题考查蛋白质工程相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。
14．从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是（ ）
A.合成编码目的肽的DNA片段
B.构建含目的肽DNA片段的表达载体
C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽
D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽
答案：C
知识点：蛋白质工程
解析：解答：由题中信息“在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物”可推知本题考查蛋白质工程的相关知识。根据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)，故选C。
分析：本题主要考查蛋白质基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
15．蛋白质工程中，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.改造基因易于操作且改造后能够遗传
C.人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D.蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：据题意分析，蛋白质工程中通过基因修饰或基因合成来完成对蛋白质结构进行设计改造的原因是改造基因易于操作且改造后能够遗传，所以B正确。
分析：本题考查蛋白质工程生物内容，意在考查考生对所学知识的理解并把握知识间的内在联系。
16．下列是生产某种特定蛋白质的工程技术模式图，相关说法不正确的是（ ）
A．核酸片段a是DNA，④过程是利用PCR扩增
B．⑥过程常用显微注射技术，DNA浓度保持在1～3ug/ml
C．⑦过程需要激素、维生素、氨基酸和核苷酸等
D．实施⑧前对胚胎进行分割得到同卵双胎的可能性大
答案：A
知识点：蛋白质工程
解析：解答：核酸片段a是RNA，通过反转录合成目的基因，A错误； 目的基因导入受精卵常用显微注射技术，DNA浓度保持在1～3ug/ml，B正确；⑦过程是早期胚胎培养，需要激素、维生素、氨基酸和核苷酸等，C正确；⑧是胚胎移植，移植前可进行胚胎分割得到同卵双胎，D正确。
分析：本题考查基因工程与胚胎工程的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
17．蛋白质工程制造的蛋白质是（ ）
A.天然蛋白质 B.稀有蛋白质
C.血红蛋白 D.自然界中不存在的蛋白质
答案：D
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程是通过化学 ( http: / / baike. / view / 2507.htm" \t "_blank )、物理 ( http: / / baike. / view / 2505.htm" \t "_blank )和分子生物学 ( http: / / baike. / view / 2461.htm" \t "_blank )的手段进行基因修饰 ( http: / / baike. / view / 1322964.htm" \t "_blank )或基因合成 ( http: / / baike. / view / 2879203.htm" \t "_blank )，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求，所以D正确。
分析：本题考查蛋白质工程的内容，意在考查考生对所学知识的理解和掌握。
18．下列关于蛋白质工程的说法，正确的是（ ）
A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B．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．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程实质是通过改变基因结构来改造蛋白质，操作水平是分子水平，操作对象为基因，故AC错误；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，故B正确；天然蛋白质是通过已有的基因控制合成的，故D错误。
分析：本题考查蛋白质工程的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
19．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，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，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，请据图推断下列说法不正确的是（ ）
A.图中构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能
B.通过DNA合成形成的新基因应与原基因结合后转移到大肠杆菌等受体细胞中才能得到准确表达
C.若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有蛋白质工程、基因工程和发酵工程
D.图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：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蛋白质的预期功能，A项正确；通过DNA合成形成的新基因，应与载体构建基因表达载体，之后再导入受体细胞中使之得以表达，B项错误；利用蛋白质工程生产自然界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基因中的脱氧核苷酸序列，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来生产基因产物，并且在生产过程中要借助工程菌，还需要进行发酵，因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程，C项正确；蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能出发→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)，所以图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型，D项正确。
分析：本题考查基因工程和蛋白质工程的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
20．下列关于蛋白质工程说法不正确的是（ ）
A．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性
B．蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等加以改变
C．理论上通过对关键氨基酸的置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
答案：C
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程以蛋白质分子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，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质。将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性，改变酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等，都是对蛋白质进行改造，A、B正确。蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成实现的，C错误。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，D正确。
分析：本题考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力。
21．蛋白质工程被称为第二代基因工程,目前已成为研究蛋白质结构和功能的重要手段。如图为蛋白质工程的流程图(自右向左),请据图回答以下问题:
(1)与基因工程相比较,蛋白质工程产物具备的特点是: 。
答案：可生产出自然界不存在的蛋白质
(2)图中的步骤①和②分别为 、分子设计。
答案：DNA合成
(3)如果已知mRNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-,要合成对应的DNA,需要的原料是四种 ,所用的酶是 ；合成DNA的对应碱基对序列是 。
答案：脱氧(核糖)核苷酸|反(逆)转录酶|
-A-T-C-C-A-G-G-T-C-
-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
(4)由图可知,要改造蛋白质结构,最终是通过改造基因来实现的。请说明原因: 。
答案：改造基因的操作更容易,且改造后可以遗传
(5)从以上流程图可以看出,蛋白质工程是以 为基础并延伸出来的包含多学科的综合科技工程领域。
答案：基因工程
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）蛋白质工程可以生产出原来自然界不存在的新的蛋白质。
（2）步骤1是由氨基酸序列推测出脱氧核苷酸序列进行的DNA合成过程。
（3）DNA合成的原料是4种游离的脱氧核苷酸，由mRNA合成DNA是逆转录需要逆转录酶。合成的DNA是双链的，根据碱基互补配对原则，应该是
-A-T-C-C-A-G-G-T-C-
-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
（4）改造基因的操作比直接改造蛋白质要容易，且改造基因后这种性状是可以遗传的，而改造蛋白质后还需要对新合成的再改造。
（5）蛋白质工程是在基因工程的基础上的延伸，又被称为第二代基因工程。
分析：本题考查蛋白质工程相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度和分析应用能力。
22．电影中，“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝，现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答：
（1）为保证实验成功，产生蛛丝蛋白的基因最好从_________(基因组/cDNA)文库中获取。若要获得大量的目的基因片段，可采用 技术进行扩增，扩增过程需使用 酶。
答案：cDNA|PCR|热稳定DNA聚合（Taq）
（2）在构建含蛛丝蛋白基因表达载体时，需使用的工具酶有 ，目的基因应与
基因的启动子等调控组件组合在一起；构建完成的基因表达载体需通过 技术导入羊的_________，获得重组细胞。
答案：限制酶和DNA连接酶|羊的乳腺蛋白|显微注射|受精卵
（3）若所得到的“蜘蛛羊”乳汁中没有检测到蛛丝蛋白，应先采用 _技术检测“蜘蛛羊”乳腺细胞中是否含有_________；若已确认此步成功,则应该继续检测是否 。
答案：DNA分子杂交|蛛丝蛋白基因（目的基因）|转录出了蛛丝蛋白的mRNA
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）目的基因可以从基因文库中获取，基因组文库中的基因含有启动子和内含子，而cDNA文库中不含有。要使羊的乳汁中含有蛛丝蛋白质，目的基因最好从cDNA文库中获取，不含有内含子。采用PCR技术可扩增大量的目的基因片段，扩增过程需使用Taq DNA聚合酶。
（2）构建含蛛丝蛋白基因表达载体时，需使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，目的基因应与羊的乳腺蛋白基因的启动子等调控组件组合在一起才能在受体细胞内成功复制并表达；构建完成的基因表达载体需通过显微注射技术导入羊的受精卵，获得重组细胞。
（3）目的基因的检测与表达中，如果确定表达载体已经进入受体细胞，但没有检测蛛丝蛋白，则需要采用DNA分子杂交的方法，先检测蛛丝蛋白基因是否整合到羊的染色体中，如果整合成功，就要继续采用分子杂交的方法，检测蛛丝蛋白基因是否转录出蛛丝蛋白的mRNA。
分析：本题考查基因工程应用，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。
23．下图是某种动物蛋白工程的示意图，请分析回答：
（1）目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号 所示的过程，实现③过程的依据有 、 。
答案：①|氨基酸对应的密码子|mRNA与DNA之间的碱基配对原则
（2）若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质中获取的mRNA，则④过程包括 ____和诱导突变，以获得所需的目的基因。
答案：反转录
（3）⑤过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是 ，基因表达载体中除了目的基因外，还应有__________、__________、__________等。
答案：限制性核酸内切酶|启动子|终止子|标记基因
（4）为获得较多的受精卵用于研究，⑥过程的处理方案是用 进行 。若⑥过程所得的卵母细胞是从卵巢中获得的，则体外受精前的卵母细胞在体外人工培养至 ，如果从雌性动物的_________获取的卵母细胞，则不需要培养成熟。
答案：促性腺激素|超数排卵|减数第二次分裂中期|输卵管
（5）为提高培育成功率，进行⑩过程之前，对受体动物的处理是______________。
答案：进行同期发情处理
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）蛋白质是大分子物质，空间结构复杂，较难预测，因此从蛋白质功能出发，预测蛋白质结构是蛋白质工程中难度最大步骤，即图中①；图中③为人工合成目的基因，依据是氨基酸与密码子的对应关系和mRNA与DNA之间的碱基配对原则。
（2）从细胞质中获取的mRNA必须经过逆转录过程才能生成DNA。
（3）图中⑤过程为构建基因表达载体，用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶，其中限制酶能够识别特定的核苷酸序列，并能在特定的位点上切割DNA分子；基因表达载体由目的基因、启动子、终止子和标记基因等部分组成。
（4）要想获得较多的受精卵，⑥过程为采集卵母细胞，需要用促性腺激素处理，促进动物超数排卵；从卵巢中采集的卵母细胞需要在体外人工培养到减数第二次分裂中期；从输卵管中采集的卵母细胞，不需要培养成熟。
（5）⑩过程为胚胎移植，胚胎移植之前，为提高成功率，需要对供受体进行同期发情处理。
分析：本题考查胚胎工程和基因工程的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
24．干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，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，就可在－70℃条件下保存半年，给广大患者带来福音。
(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：
答案：预期蛋白质的功能 蛋白质三维结构 应有的氨基酸序列 相应的脱氧核苷酸序列(基因)
(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产 的蛋白质，不一定符合 需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过 或 ，对现有蛋白质进行 ，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。
答案：自然界已存在|人类生产和生活|基因修饰|基因合成|改造
(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的 结构。
答案：空间(或高级)
(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？原因是什么？
答案：应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造 ①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造；②改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子也无法遗传；③对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多。
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）蛋白质工程的基本途径是：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糖核苷酸序列（DNA）。
（2）基因工程只能生产自然界中已经存在的蛋白质，但不一定能满足人们生产和生活的需要；蛋白质工程的定义是：以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过化学、物理和分子生物学的手段进行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，以满足人类对生产和生活的需求。
（3）蛋白质是大分子化合物，具有十分复杂的空间结构。
（4）对天然蛋白质的改造，应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造，原因有以下几个方面：①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造；②改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子也无法遗传；③对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多。
分析：本题考查蛋白质工程的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
25．糖尿病是近年来高发的“富贵病”， 常见类型有遗传型糖尿病和II型糖尿病。遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损。科研机构作出如下设计：取糖尿病患者的细胞，将人的正常胰岛素基因导入其中,然后做细胞培养,诱导产生胰岛组织,重新植入患者的胰岛,使胰岛恢复功能。II型糖尿病需要注射胰岛素治疗。 目前临床使用的胰岛素制剂注射后120min后才出现高峰，与人体生理状态不符。科研人员通过一定的工程技术手段，将胰岛素B链的28号和29号氨基酸互换，获得了速效胰岛素，已通过临床试验。
（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为 ，实验室中要先对该基因利用 技术进行扩增。将该基因导入正常细胞所用的方法是 。
答案：目的基因|PCR|显微注射法
（2）对遗传型糖尿病患者进行治疗的基因工程步骤中的核心步骤是 。
答案：基因表达载体构建(目的基因与运载体结合)
（3）科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为：
其中，流程A是 ，流程B是 。
答案：预期蛋白质的功能|相应的氨基酸序列
（4）与基因工程相比，蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因 或基因 ，对现有蛋白质进行 ，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要。
答案：修饰|合成|改造
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）根据题意在进行基因治疗时，胰岛素基因是目的基因，在体外条件下可利用PCR技术对其进行扩增，在基因工程中将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。
（2）基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。
（3）根据蛋白质工程的流程示意图，可知流程A是根据预期蛋白质的功能设计蛋白质的三维结构，然后推测相应的氨基酸序列，最后找到对应的脱氧核苷酸序列。
（4）与基因工程相比，蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因或基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要
分析：本题考查基因工程和蛋白质工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
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人教版生物选修3专题1.4蛋白质工程的崛起
同步训练
1．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程，图中A、B在遗传学上依次表示（ ）
A.转录和翻译 B．翻译和转录 C．复制和转录 D．传递和表达
答案：A
知识点：蛋白质工程
解析：解答：图中A表示以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程，称为转录；B表示以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，称为翻译。因此A项正确，B、C、D项错误。
分析：本题考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
2．下列有关蛋白质工程的说法错误的有（ ）项
① 蛋白质工程无需构建基因表达载体
② 通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质
③ 蛋白质工程需要用到限制酶和DNA连接酶
④ 蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的
A．1 B．2 C．3 D．4
答案：C
知识点：蛋白质工程
解析：解答：①蛋白质工程是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，其核心是基因工程，故蛋白质工程需构建基因表达载体，①错误；②通过蛋白质工程，可产生自然界没有的蛋白质，②错误；③蛋白质工程的核心是基因工程，故蛋白质工程需要用到限制酶和DNA连接酶，③正确；④对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的，所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质，④错误，故C正确。
分析：本题主要考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
3．猪的胰岛素用于人体时降血糖效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素用于治疗人类糖尿病，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
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造，对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换变成人的胰岛素，故B正确。
分析：本题考查蛋白质工程的有关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
4．以下关于蛋白质工程的说法正确的是（ ）
A．蛋白质工程以基因工程为基础
B．蛋白质工程就是酶工程的延伸
C．蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造
D．蛋白质工程只能生产天然的蛋白质
答案：A
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程以基因工程为基础，A正确；酶工程是蛋白质工程的延伸，B错误；蛋白质工程是利用基因工程生产自然界没有的蛋白质，C、D错误。
分析：本题考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
5．蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）
①蛋白质分子结构设计 ②DNA合成
③预期蛋白质功能 ④据根氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①②③④ B．④②①③
C．③①④② D．③④①②
答案：C
知识点：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→蛋白质分子结构设计→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→DNA合成，故C正确。
分析：本题主要考查蛋白质工程相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
6．蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是（ ）
A．基因工程原则上能生产任何蛋白质
B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质
C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现
D．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基因工程
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是基因工程合成的是自然界已有的蛋白质，蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，B正确，A错误；蛋白质工程也要通过转录和翻译来实现，C错误；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，D错误。
分析：本题考查蛋白质工程与基因工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。
7．下列有关生物工程中相关知识的叙述，不正确的是（ ）
A．蛋白质工程改造或制造蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成来实现
B．动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、生长素和肾上腺素等
C．胚胎移植中受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态
D．生态工程追求经济与生态的双赢，实现了能量的多级利用
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程改造或制造蛋白质，是通过相应的基因修饰或基因合成来实现的，故A正确。动物细胞中不需要含生长素和肾上腺素，故B错误。胚胎移植中为了保证胚胎成活率，受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态，故C正确。生态工程追求经济与生态的双赢，实现了物质的循环利用和能量的多级利用，故D正确。
分析：本题考查现代生物技术相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。
8．下列不属于蛋白质工程成果的是（ ）
A．生产出鼠 人嵌合抗体
B．改造酶的结构，提高酶的热稳定性
C．将天冬氨酸激酶的一个苏氨酸替换为异亮氨酸
D．将人的胰岛基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素
答案：D
知识点：蛋白质工程
解析：解答：生产出鼠-人嵌合抗体，属于蛋白质工程的成果，A正确；改造酶的结构，提高酶的热稳定性，属于蛋白质工程的成果，B正确；将天冬氨酸激酶的一个苏氨酸替换为异亮氨酸，C正确；将人的胰岛素基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素，属于基因工程的成果，D错误。
分析：本题主要考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
9．蛋白质工程直接操作的对象是（ ）
A．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构 C．肽链结构 D．基因结构
答案：D
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程，是指在基因工程的基础上，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行修饰，改造和拼接以生产出能满足人类需要的新型蛋白质的技术。
分析：本题主要考查蛋白质基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
10．下列关于蛋白质工程说法不正确的是（ ）
A．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性
B．蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等加以改变
C．理论上通过对关键氨基酸的置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
答案：C
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程以蛋白质分子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，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质。将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性，改变酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等，都是对蛋白质进行改造，A、B正确。蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成实现的，C错误。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，D正确。
分析：本题主要考查蛋白质基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
11．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17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β-干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为（ ）
A.基因工程 B.蛋白质工程 C.基因突变 D.细胞工程
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：基因工程是将符合人们要求的目的基因导入适宜的生物体内，使其高效表达，从中提取人们所需的蛋白质，或表现出某种性状，蛋白质产品仍然是天然存在的蛋白质．蛋白质工程是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对相应蛋白质的改变，所得到的蛋白质已不是天然存在的蛋白质．题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的β-干扰素也不是天然的β-干扰素，而是经过人工改造的、符合人类需求的蛋白质，因而该生物技术为蛋白质工程。
分析：本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
12．既可用于基因工程又可用于细胞工程的是（ ）
A.病毒 B.氯化钙 C.质粒 D.聚乙二醇
答案：A
知识点：蛋白质工程
解析：解答：灭活的病毒可用于细胞工程技术中动物细胞融合，也可用于基因工程技术中的载体，A正确；在基因工程中，氯化钙用于处理微生物细胞，使之成为感受态细胞，便于目的基因的导入，B错误；质粒在基因工程中作为运载体，将目的基因导入受体细胞，并稳定存在，C错误；聚乙二醇在细胞工程中用于细胞融合，体现细胞膜的流动性，D错误。
分析：本题主要考查生物技术的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
13．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
知识点：蛋白质工程
解析：解答：通过基因定点突变是在基因水平操作，进而改造形成新的蛋白质，为蛋白质工程，B正确。细胞工程在细胞水平进行操作，获取细胞产物和个体，A错。胚胎工程对动物早期胚胎或配子进行处理，获得的胚胎进行移植产生后代，C错。基因工程通过DNA重组和转基因技术，创造出符合要求的生物类型和产品，D错。
分析：本题考查蛋白质工程相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。
14．从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是（ ）
A.合成编码目的肽的DNA片段
B.构建含目的肽DNA片段的表达载体
C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽
D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽
答案：C
知识点：蛋白质工程
解析：解答：由题中信息“在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物”可推知本题考查蛋白质工程的相关知识。根据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)，故选C。
分析：本题主要考查蛋白质基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
15．蛋白质工程中，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.改造基因易于操作且改造后能够遗传
C.人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D.蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：据题意分析，蛋白质工程中通过基因修饰或基因合成来完成对蛋白质结构进行设计改造的原因是改造基因易于操作且改造后能够遗传，所以B正确。
分析：本题考查蛋白质工程生物内容，意在考查考生对所学知识的理解并把握知识间的内在联系。
16．下列是生产某种特定蛋白质的工程技术模式图，相关说法不正确的是（ ）
A．核酸片段a是DNA，④过程是利用PCR扩增
B．⑥过程常用显微注射技术，DNA浓度保持在1～3ug/ml
C．⑦过程需要激素、维生素、氨基酸和核苷酸等
D．实施⑧前对胚胎进行分割得到同卵双胎的可能性大
答案：A
知识点：蛋白质工程
解析：解答：核酸片段a是RNA，通过反转录合成目的基因，A错误； 目的基因导入受精卵常用显微注射技术，DNA浓度保持在1～3ug/ml，B正确；⑦过程是早期胚胎培养，需要激素、维生素、氨基酸和核苷酸等，C正确；⑧是胚胎移植，移植前可进行胚胎分割得到同卵双胎，D正确。
分析：本题考查基因工程与胚胎工程的知识。意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
17．蛋白质工程制造的蛋白质是（ ）
A.天然蛋白质 B.稀有蛋白质
C.血红蛋白 D.自然界中不存在的蛋白质
答案：D
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程是通过化学 ( http: / / baike. / view / 2507.htm" \t "_blank )、物理 ( http: / / baike. / view / 2505.htm" \t "_blank )和分子生物学 ( http: / / baike. / view / 2461.htm" \t "_blank )的手段进行基因修饰 ( http: / / baike. / view / 1322964.htm" \t "_blank )或基因合成 ( http: / / baike. / view / 2879203.htm" \t "_blank )，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求，所以D正确。
分析：本题考查蛋白质工程的内容，意在考查考生对所学知识的理解和掌握。
18．下列关于蛋白质工程的说法，正确的是（ ）
A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B．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．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程实质是通过改变基因结构来改造蛋白质，操作水平是分子水平，操作对象为基因，故AC错误；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，故B正确；天然蛋白质是通过已有的基因控制合成的，故D错误。
分析：本题考查蛋白质工程的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
19．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，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，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，请据图推断下列说法不正确的是（ ）
A.图中构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能
B.通过DNA合成形成的新基因应与原基因结合后转移到大肠杆菌等受体细胞中才能得到准确表达
C.若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有蛋白质工程、基因工程和发酵工程
D.图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型
答案：B
知识点：蛋白质工程
解析：解答：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蛋白质的预期功能，A项正确；通过DNA合成形成的新基因，应与载体构建基因表达载体，之后再导入受体细胞中使之得以表达，B项错误；利用蛋白质工程生产自然界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基因中的脱氧核苷酸序列，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来生产基因产物，并且在生产过程中要借助工程菌，还需要进行发酵，因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程，C项正确；蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能出发→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)，所以图中合成出新的胰岛素基因最关键的一步是构建新的胰岛素模型，D项正确。
分析：本题考查基因工程和蛋白质工程的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
20．下列关于蛋白质工程说法不正确的是（ ）
A．蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性
B．蛋白质工程可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等加以改变
C．理论上通过对关键氨基酸的置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
答案：C
知识点：蛋白质工程
解析：解答：蛋白质工程以蛋白质分子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，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质。将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，降低鼠单克隆抗体免疫原性，改变酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性等，都是对蛋白质进行改造，A、B正确。蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成实现的，C错误。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，D正确。
分析：本题考查蛋白质工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力。
21．蛋白质工程被称为第二代基因工程,目前已成为研究蛋白质结构和功能的重要手段。如图为蛋白质工程的流程图(自右向左),请据图回答以下问题:
(1)与基因工程相比较,蛋白质工程产物具备的特点是: 。
答案：可生产出自然界不存在的蛋白质
(2)图中的步骤①和②分别为 、分子设计。
答案：DNA合成
(3)如果已知mRNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-,要合成对应的DNA,需要的原料是四种 ,所用的酶是 ；合成DNA的对应碱基对序列是 。
答案：脱氧(核糖)核苷酸|反(逆)转录酶|
-A-T-C-C-A-G-G-T-C-
-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
(4)由图可知,要改造蛋白质结构,最终是通过改造基因来实现的。请说明原因: 。
答案：改造基因的操作更容易,且改造后可以遗传
(5)从以上流程图可以看出,蛋白质工程是以 为基础并延伸出来的包含多学科的综合科技工程领域。
答案：基因工程
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）蛋白质工程可以生产出原来自然界不存在的新的蛋白质。
（2）步骤1是由氨基酸序列推测出脱氧核苷酸序列进行的DNA合成过程。
（3）DNA合成的原料是4种游离的脱氧核苷酸，由mRNA合成DNA是逆转录需要逆转录酶。合成的DNA是双链的，根据碱基互补配对原则，应该是
-A-T-C-C-A-G-G-T-C-
-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
（4）改造基因的操作比直接改造蛋白质要容易，且改造基因后这种性状是可以遗传的，而改造蛋白质后还需要对新合成的再改造。
（5）蛋白质工程是在基因工程的基础上的延伸，又被称为第二代基因工程。
分析：本题考查蛋白质工程相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度和分析应用能力。
22．电影中，“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝，现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答：
（1）为保证实验成功，产生蛛丝蛋白的基因最好从_________(基因组/cDNA)文库中获取。若要获得大量的目的基因片段，可采用 技术进行扩增，扩增过程需使用 酶。
答案：cDNA|PCR|热稳定DNA聚合（Taq）
（2）在构建含蛛丝蛋白基因表达载体时，需使用的工具酶有 ，目的基因应与
基因的启动子等调控组件组合在一起；构建完成的基因表达载体需通过 技术导入羊的_________，获得重组细胞。
答案：限制酶和DNA连接酶|羊的乳腺蛋白|显微注射|受精卵
（3）若所得到的“蜘蛛羊”乳汁中没有检测到蛛丝蛋白，应先采用 _技术检测“蜘蛛羊”乳腺细胞中是否含有_________；若已确认此步成功,则应该继续检测是否 。
答案：DNA分子杂交|蛛丝蛋白基因（目的基因）|转录出了蛛丝蛋白的mRNA
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）目的基因可以从基因文库中获取，基因组文库中的基因含有启动子和内含子，而cDNA文库中不含有。要使羊的乳汁中含有蛛丝蛋白质，目的基因最好从cDNA文库中获取，不含有内含子。采用PCR技术可扩增大量的目的基因片段，扩增过程需使用Taq DNA聚合酶。
（2）构建含蛛丝蛋白基因表达载体时，需使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，目的基因应与羊的乳腺蛋白基因的启动子等调控组件组合在一起才能在受体细胞内成功复制并表达；构建完成的基因表达载体需通过显微注射技术导入羊的受精卵，获得重组细胞。
（3）目的基因的检测与表达中，如果确定表达载体已经进入受体细胞，但没有检测蛛丝蛋白，则需要采用DNA分子杂交的方法，先检测蛛丝蛋白基因是否整合到羊的染色体中，如果整合成功，就要继续采用分子杂交的方法，检测蛛丝蛋白基因是否转录出蛛丝蛋白的mRNA。
分析：本题考查基因工程应用，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。
23．下图是某种动物蛋白工程的示意图，请分析回答：
（1）目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号 所示的过程，实现③过程的依据有 、 。
答案：①|氨基酸对应的密码子|mRNA与DNA之间的碱基配对原则
（2）若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质中获取的mRNA，则④过程包括 ____和诱导突变，以获得所需的目的基因。
答案：反转录
（3）⑤过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是 ，基因表达载体中除了目的基因外，还应有__________、__________、__________等。
答案：限制性核酸内切酶|启动子|终止子|标记基因
（4）为获得较多的受精卵用于研究，⑥过程的处理方案是用 进行 。若⑥过程所得的卵母细胞是从卵巢中获得的，则体外受精前的卵母细胞在体外人工培养至 ，如果从雌性动物的_________获取的卵母细胞，则不需要培养成熟。
答案：促性腺激素|超数排卵|减数第二次分裂中期|输卵管
（5）为提高培育成功率，进行⑩过程之前，对受体动物的处理是______________。
答案：进行同期发情处理
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）蛋白质是大分子物质，空间结构复杂，较难预测，因此从蛋白质功能出发，预测蛋白质结构是蛋白质工程中难度最大步骤，即图中①；图中③为人工合成目的基因，依据是氨基酸与密码子的对应关系和mRNA与DNA之间的碱基配对原则。
（2）从细胞质中获取的mRNA必须经过逆转录过程才能生成DNA。
（3）图中⑤过程为构建基因表达载体，用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶，其中限制酶能够识别特定的核苷酸序列，并能在特定的位点上切割DNA分子；基因表达载体由目的基因、启动子、终止子和标记基因等部分组成。
（4）要想获得较多的受精卵，⑥过程为采集卵母细胞，需要用促性腺激素处理，促进动物超数排卵；从卵巢中采集的卵母细胞需要在体外人工培养到减数第二次分裂中期；从输卵管中采集的卵母细胞，不需要培养成熟。
（5）⑩过程为胚胎移植，胚胎移植之前，为提高成功率，需要对供受体进行同期发情处理。
分析：本题考查胚胎工程和基因工程的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
24．干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，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，就可在－70℃条件下保存半年，给广大患者带来福音。
(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：
答案：预期蛋白质的功能 蛋白质三维结构 应有的氨基酸序列 相应的脱氧核苷酸序列(基因)
(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产 的蛋白质，不一定符合 需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过 或 ，对现有蛋白质进行 ，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。
答案：自然界已存在|人类生产和生活|基因修饰|基因合成|改造
(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的 结构。
答案：空间(或高级)
(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？原因是什么？
答案：应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造 ①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造；②改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子也无法遗传；③对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多。
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）蛋白质工程的基本途径是：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糖核苷酸序列（DNA）。
（2）基因工程只能生产自然界中已经存在的蛋白质，但不一定能满足人们生产和生活的需要；蛋白质工程的定义是：以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过化学、物理和分子生物学的手段进行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，以满足人类对生产和生活的需求。
（3）蛋白质是大分子化合物，具有十分复杂的空间结构。
（4）对天然蛋白质的改造，应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造，原因有以下几个方面：①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造；②改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子也无法遗传；③对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多。
分析：本题考查蛋白质工程的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
25．糖尿病是近年来高发的“富贵病”， 常见类型有遗传型糖尿病和II型糖尿病。遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损。科研机构作出如下设计：取糖尿病患者的细胞，将人的正常胰岛素基因导入其中,然后做细胞培养,诱导产生胰岛组织,重新植入患者的胰岛,使胰岛恢复功能。II型糖尿病需要注射胰岛素治疗。 目前临床使用的胰岛素制剂注射后120min后才出现高峰，与人体生理状态不符。科研人员通过一定的工程技术手段，将胰岛素B链的28号和29号氨基酸互换，获得了速效胰岛素，已通过临床试验。
（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为 ，实验室中要先对该基因利用 技术进行扩增。将该基因导入正常细胞所用的方法是 。
答案：目的基因|PCR|显微注射法
（2）对遗传型糖尿病患者进行治疗的基因工程步骤中的核心步骤是 。
答案：基因表达载体构建(目的基因与运载体结合)
（3）科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为：
其中，流程A是 ，流程B是 。
答案：预期蛋白质的功能|相应的氨基酸序列
（4）与基因工程相比，蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因 或基因 ，对现有蛋白质进行 ，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要。
答案：修饰|合成|改造
知识点：蛋白质工程
解析：解答：（1）根据题意在进行基因治疗时，胰岛素基因是目的基因，在体外条件下可利用PCR技术对其进行扩增，在基因工程中将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。
（2）基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。
（3）根据蛋白质工程的流程示意图，可知流程A是根据预期蛋白质的功能设计蛋白质的三维结构，然后推测相应的氨基酸序列，最后找到对应的脱氧核苷酸序列。
（4）与基因工程相比，蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因或基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要
分析：本题考查基因工程和蛋白质工程的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
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