人教版生物选修三同步导学作业4 蛋白质工程的崛起 Word版含解析

课时分层作业(四)(建议用时：35分钟)[基础达标练]1．下列哪项不是蛋白质工程的研究内容()A．分析蛋白质分子的精细结构B．对蛋白质进行有目的的改造C．分析氨基酸的化学组成D．按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质C[本题考查蛋白质工程的原理。

蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子，形成自然界不存在的蛋白质分子。

为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包括对组成蛋白质的氨基酸的化学组成的分析。

]2．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．用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米D．生产生物体外耐保存的干扰素A[蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，A项所述已经成功。

]3．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．利用蛋白质工程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C[蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子的结构，来改造基因，进而控制合成新的蛋白质或改变自然界中的蛋白质，而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便可达到。

]4．下列操作中采用的技术或方法依次是()a．美国科学家将生长激素基因注入小白鼠的受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”b．对胰岛素的改造c．荷兰科学家将人乳高铁蛋白基因移植到牛体内，牛产出含高铁蛋白的牛奶d．遨游过太空的青椒种子培育的“太空椒”比正常青椒大一倍①基因工程②蛋白质工程③诱变育种④杂交育种A．②③②④B．①①②③C．①②①③D．①②①④C[a、c均是将目的基因导入受体细胞中使其表达，均属于基因工程；b对胰岛素的改造是通过对控制胰岛素合成的基因进行改造，从而生产出新的胰岛素，属于蛋白质工程；d青椒种子在太空的微重力、空间辐射等条件下发生基因突变，产生“太空椒”，属于诱变育种。

1.4 蛋白质工程的崛起[课时作业]一、选择题1．下列不属于蛋白质工程崛起理由的是( )A．自然界已有的蛋白质能满足特定物种生存的需要B．转基因生物表达出的新型蛋白质是其他物种早已存在的C．自然界现有蛋白质的功能与特点不一定能满足人类的需要D．现有蛋白质的特点可能限制了其自身的大量合成解析：蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的，其崛起的主要缘由是：基因工程只能生产出自然界已有的蛋白质，这些蛋白质虽然能满足特定物种生存的需要，却不一定能满足人类的某种特殊需要，所以需要对蛋白质进行改造。

A项叙述与改造蛋白质的缘由无关，真正的缘由还是现有的蛋白质不一定能满足人类的需要。

D项是对现有蛋白质不能满足人类某项需求的特点的描述。

答案：A2．蛋白质工程的目标是( )A．通过对基因进行诱变，产生新的蛋白质B．通过基因重组，合成生物体本来没有的蛋白质C．根据人们对蛋白质功能的特定需求，改造或制造蛋白质D．生产大量的蛋白质解析：蛋白质工程是指为了满足人类的生产和生活的需要，以蛋白质分子的结构规律和生物功能为基础，通过对基因修饰或合成新的基因，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。

答案：C3．当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类治疗剂，则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是( )A．都与天然产物完全相同B．都与天然产物不相同C．基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同D．基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同解析：基因工程合成的是自然界已存在的蛋白质，与相应天然产物完全相同。

蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质，与天然产物不相同。

答案：C4．下列有关蛋白质工程和基因工程的说法正确的是( )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．基因工程是蛋白质工程的关键技术C．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D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的解析：蛋白质工程是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。

蛋白质工程的崛起(30分钟100分)一、选择题(共4小题,每小题5分,共20分)1.下列关于蛋白质工程应用的叙述正确的是( )A.基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的B.蛋白质工程和基因工程的目的是获得人类需要的蛋白质,所以二者没有区别C.只有利用蛋白质工程才可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素D.在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下,干扰素可以大量自我合成【解析】选A。

基因工程和蛋白质工程产生的变异属于基因重组,属于可遗传的变异,A正确;蛋白质工程和基因工程的目的是获得人类需要的蛋白质,基因工程生产的蛋白质是自然界存在的,蛋白质工程可以生产自然界不存在的蛋白质,B错误;人的胰岛素是自然界已经存在的蛋白质,利用基因工程就可以在大肠杆菌细胞中得到,C错误;干扰素属于蛋白质,由基因控制合成,不能自我复制合成,D错误。

2.(2020·海口高二检测)下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是( )A.基因工程完全不同于蛋白质工程B.基因工程是分子水平操作,蛋白质工程是细胞水平操作C.基因工程需对基因进行分子水平操作,蛋白质工程不对基因进行操作D.基因工程合成的是天然存在的蛋白质,蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质【解析】选D。

蛋白质工程是基因工程的延伸,需要进行基因修饰或基因合成,A项、C项错误;二者都是在分子水平上进行的操作,B项错误;基因工程合成的是天然存在的蛋白质,蛋白质工程合成的可以是自然界中不存在的蛋白质,D项正确。

3.中华鲟是地球上最古老的脊椎动物,被称为“活化石”。

研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质,使其更加适应现在的水域环境。

下列说法错误的是 ( )A.该工程可以定向改变蛋白质分子的结构B.改造蛋白质是通过改造基因而实现的C.中华鲟的相关蛋白质被改造的过程同样遵循中心法则D.改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质【解析】选D。

蛋白质工程可以通过改造基因来定向改变蛋白质分子的结构,A、B正确; 蛋白质工程的原理是中心法则的逆推,因此中华鲟的相关蛋白质被改造的过程同样遵循中心法则,C正确; 蛋白质工程改造的是基因,可以遗传给子代,因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质,D错误。

蛋白质工程的崛起1．合成自然界中不存在的蛋白质应首先设计（）A．基因的结构B．蛋白质的结构C．氨基酸序列D．mRNA的结构答案 B解析合成自然界中不存在的蛋白质应该采用蛋白质工程,而蛋白质工程的基本途径为：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)。

因此,合成自然界中不存在的蛋白质应首先设计蛋白质的结构。

2．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过程的正确顺序是（）①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的合成④表达出蓝色荧光蛋白A．①②③④ B．②①③④C．②③①④D．④②①③答案 B解析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苷酸序列→相应基因的修饰、改造或人工合成→相应基因的表达。

因此,采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是:②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列→①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列→③蓝色荧光蛋白基因的合成→④表达出蓝色荧光蛋白.3．下列关于基因工程和蛋白质工程的说法,正确的是（)A．都是分子水平上的操作B．基因工程就是改造基因的分子结构C．蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构D．基因工程能创造出自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能创造出自然界根本不存在的蛋白质答案 A解析基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工,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；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，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，蛋白质工程能创造出自然界不存在的蛋白质。

1。

4 蛋白质工程的崛起1．举例说出蛋白质工程崛起的缘由.2．简述蛋白质工程的原理。

3．尝试运用逆向思维分析和解决问题。

一、蛋白质工程崛起的缘由基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些天然蛋白质的结构和功能符合____________的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。

二、蛋白质工程1．蛋白质工程的目标根据人们对蛋白质功能特定的需求，对________的结构进行分子设计.2．蛋白质工程的原理由于______决定蛋白质，因此，要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过______来完成。

3．蛋白质工程的基本途径由预期的__________出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的________序列→找到相对应的__________序列。

4．蛋白质工程的定义蛋白质工程是指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________,对现有蛋白质进行改造，或制造一种____的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求.三、蛋白质工程的进展和前景1．生产速效型胰岛素.2．应用于微电子方面,制作电子元件。

3．蛋白质工程前景诱人，但还需艰苦探索.答案：一、特定物种生存二、1.蛋白质2．基因基因3．蛋白质功能氨基酸脱氧核苷酸4．基因修饰基因合成新1．蛋白质工程和基因工程的比较①基因工程操作程序:遵循中心法则,从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能,基本上是生产出自然界已有的蛋白质。

②蛋白质工程操作程序：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基序列，可以创造自然界不存在的蛋白质。

2．对天然蛋白质进行改造,通过对基因的操作实现，而不是直接改造蛋白质的原因（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，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。

如果对蛋白质直接改造，即使改造成功,被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。

姓名，年级：时间：专题1 基因工程1。

4 蛋白质工程的崛起1．蛋白质工程崛起的缘由是( )A．天然蛋白质使生物适应环境B．天然蛋白质均为自然界已经存在的种类C．天然蛋白质不能够完全满足人类生产、生活的需要D．天然蛋白质的结构和种类是长期自然选择的结果解析：天然蛋白质均为自然界已经存在的种类,虽然能够满足生物的生存需要，但不能完全满足人类生产和生活的需要，这是蛋白质工程崛起的缘由。

答案:C2．下列不属于蛋白质工程成果的是( ）A．改造酶的结构，提高酶的热稳定性B．生产出鼠-人嵌合抗体C．将tPA分子中的天门冬酰胺替换为谷氨酰胺D．将人的胰岛素基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素解析：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。

答案：D3．下列关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是（)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．基因工程是蛋白质工程的关键技术C．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D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的解析：本题考查基因工程与蛋白质工程的区别与联系。

蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计。

其中，基因工程是关键技术，是蛋白质工程的基础,因为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，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。

答案:B4．下列不属于蛋白质工程的是( ）A．对胰岛素进行改造,生产速效型药品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．将控制人的胰岛素合成的基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素解析:将控制人的胰岛素合成的基因整合到大肠杆菌体内生产胰岛素,属于基因工程。

答案：D5．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 ℃下保存半年，给广大患者带来福音。

1.4 蛋白质工程的崛起理一理蛋白质工程 ⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧ 目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对 蛋白质的结构进行分子设计操作对象：蛋白质分子(设计改造)和基因 (直接操作对象)操作过程：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―→找到相对应的 脱氧核苷酸序列(基因)判一判1.添加在洗衣粉中的某种酶在低温下活性较低，影响了洗衣粉的洗衣效果。

若让你用生物工程的方法改变此酶的特性，首先考虑的是基因工程。

(×)2．蛋白质工程在实施中遇到的最大难题是对大多数蛋白质的高级结构不清楚。

(√)3．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。

(×)4．蛋白质工程在设计蛋白质结构时依据的是现有基因的脱氧核苷酸序列。

(×)5．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系。

(√)6．蛋白质工程是通过基因的修饰和合成来实现对蛋白质的改造。

(√)悟一悟1.蛋白质工程通过对基因的操作实现对天然蛋白质进行改造的原因(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，被改造的蛋白质还是无法遗传。

(2)对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。

2．“三看法”判断基因工程和蛋白质工程(1)一看对基因的操作方法：如果仅将基因用限制酶从DNA片段中切割下来，没有经过对编码蛋白序列进行修饰、加工，或仅对其调控序列进行加工，则属于基因工程；如果将目的基因经过了一些实质性的改造，如对编码蛋白序列进行了碱基替换或增添或缺失某几个碱基，则属于蛋白质工程。

(2)二看目的基因的合成方式：基因工程和蛋白质工程中都可以通过反转录合成目的基因，或根据蛋白质的氨基酸序列先合成mRNA，再合成基因。

如果合成时mRNA或氨基酸序列没有经过改造，则为基因工程技术；如果mRNA或氨基酸序列经过了改造，或mRNA、氨基酸序列是根据蛋白质预期的功能人工设计的，则为蛋白质工程技术。

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课时达标·效果检测一、选择题1.(2014·武汉高二检测)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。

下图为蛋白质工程流程，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【解析】选A。

图中A过程表示由DNA形成mRNA，即转录；B过程表示以mRNA为模板合成蛋白质，即翻译。

2.下列关于由我国牵头的“人类肝脏蛋白组计划”的叙述中，不正确的是( )A.揭示并确认肝脏合成的蛋白质B.为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发提供科学基础C.用蛋白质工程实现肝脏合成人类需要的蛋白质D.是对蛋白质工程的有力推动和理论支持【解析】选C。

“人类肝脏蛋白组计划”将揭示肝脏合成蛋白质的奥秘，这有利于人类改造蛋白质，是对蛋白质工程的有力推动和理论支持，并不是用蛋白质工程实现肝脏合成人类需要的蛋白质。

3.(2014·郑州高二检测)蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括哪几种( )①进行少数氨基酸的替换②对不同来源的蛋白质的拼接③从预期蛋白质的功能出发去推测氨基酸排列顺序④直接改变蛋白质的空间结构A.①②B.①②③C.②③④D.①②④【解析】选B。

蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括：制造出自然界中不存在的全新蛋白质；在蛋白质分子中替代一个肽段或一个特定的结构域；改造蛋白质分子中的几个氨基酸残基。

由于蛋白质分子通常都较大，而直接改变蛋白质的空间结构不易于操作，因此蛋白质工程是在基因的水平上进行操作的。

【误区警示】蛋白质工程改造基因，不直接改造蛋白质(1)蛋白质的高级空间结构较复杂且多样，直接改造不容易操作，难度较大。

(2)基因的结构相对简单且固定，改造容易操作，难度较小。

4.(2014·海淀区高二检测)蛋白质工程与基因工程相比，其突出的特点是( )A.蛋白质工程原则上能生产出任何蛋白质B.蛋白质工程能够对现有的蛋白质进行改造，或者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实现D.蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出的第三代基因工程【解析】选B。

2020-2021学年高二生物人教版选修三同步课时作业（4）蛋白质工程的崛起1.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，使之更加符合人类的需要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2.关于蛋白质工程的基本流程，下列叙述正确的是( )①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A. ③→①→④→②B. ④→②→①→③C. ①→②→③→④D. ③→④→①→②3.蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，最终必须通过下列何种方法来完成( )A.改造蛋白质结构B.改造肤链结构C.改造氨基酸结构D.改造基因结4.某生物制品公司用如图方法生产干扰素。

下列说法正确的是( )A.能产生干扰素的酵母菌是基因工程创造的新物种B.干扰素是由淋巴细胞产生的，所以只有淋巴细胞中才有干扰素基因C.该过程所运用的生物学原理是基因重组D.若要获得更耐储存的干扰素则利用蛋白质工程来直接改造蛋白质5.下图表示蛋白质工程的操作过程，相关说法不正确的是( )A. 蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作B. 蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术C. a、b过程分别是转录、翻译D. 蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因6.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③mRNA④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→①B.⑤→④→③→⑥→①→②C.④→⑥→⑤→②→③→①D.②→③→⑤→①→⑥→④7.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修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝，此过程的名称和依据的原理分别是( )A.基因突变：DNA→RNA→蛋白质B.基因工程：RNA→RNA→蛋白质C.基因工程：DNA→RNA→蛋白质D.蛋白质工程：蛋白质→DNA→RNA→蛋白质8.下列哪项不是蛋白质工程的研究内容( )A.分析蛋白质分子的三维结构B.分析氨基酸的分子结构C.对现有蛋白质进行有目的的改造D.按照人的意愿生产自然界没有的新的蛋白质9.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。