蛋白质工程的崛起习题答案
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1.4 蛋白质工程的崛起课堂知能验收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答案 C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。
2.(2018·保定一中月考)蛋白质工程的实质是( )A.改造蛋白质 B.改造mRNAC.改造基因 D.改造氨基酸答案 C解析 蛋白质工程的目的是获取人类需要的蛋白质,由于蛋白质的合成是受基因控制的,所以需要从根本上对基因进行改造。
3.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.①②③④ B.④②①③C.③①④② D.③④①②答案 C解析 蛋白质工程的基本流程是③预期蛋白质功能→①蛋白质分子结构设计→④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列→②DNA合成。
4.蛋白质工程是利用基因工程的方法对蛋白质进行改造,下列各项措施中,不正确的是( )A.根据氨基酸的性质和特点,设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质B.在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定的结构区域C.通过基因工程中定点诱变技术,有目的地改造蛋白质分子中某些活性部位的一个或几个氨基酸,以改善蛋白质的性质和功能D.利用化学合成的方法对蛋白质分子的某一氨基酸进行修饰,以改善蛋白质的性质和功能答案 D解析 蛋白质工程是第二代基因工程,可以根据氨基酸的性质和特点,设计并制造出自然界并不存在的全新蛋白质,A正确;蛋白质工程是在原有蛋白质的基础上,根据人们的需求对蛋白质分子作出的定向的改造,如在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定的结构区域,B正确;蛋白质工程中,可以通过基因工程中定点诱变技术,有目的地改造蛋白质分子中某些活性部位的一个或几个氨基酸,以改善蛋白质的性质和功能,C正确;蛋白质工程是利用基因工程的方法对蛋白质进行改造,以获得人类所需要的目的蛋白质,不会直接对蛋白质分子进行改造,D错误。
1.4 蛋白质工程的崛起班级:____________ 姓名:_____________ 小组:_____________ 评价:____________【考纲要求】1.举例说出蛋白质工程崛起的理由。
2.简述蛋白质工程的原理。
(重难点)3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
第一步:了解感知阅读教材P26-28相关内容,将你认为重要的部分勾画出来,并完成下面内容:(一)蛋白质工程崛起的缘由1.基因工程及不足(1)实质:将一种生物的________转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的_________,进而表现出____________。
(2)不足:在原则上只能生产自然界已存在的________。
2.天然蛋白质的不足天然蛋白质的___________符合____________生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
(二)蛋白质工程的基本原理1.概念:蛋白质工程是指以___________________________为基础,通过_______________________或__________________,对现有蛋白质__________或_____________________,以满足人类生产和生活的需要。
(1)基础:蛋白质分子的____________及其与____________的关系。
(2)手段:通过____________或____________,对现有蛋白质进行__________或制造一种新的蛋白质。
因为基因决定蛋白质,所以必须从基因入手。
(3)目的:获得满足人类生产和生活需求的_______________。
2.原理:________________________。
3.流程:天然蛋白质合成的过程是按照进行的;基因→表达(和)→形成→形成→行使生物功能;而蛋白质工程与之相反,它的基本途径是:从预期蛋白质功能出发→设计预期的____________→推测应有的________序列→找到相对应的__________序列(基因)。
主动成长夯基达标1.蛋白质工程的实质是()A.改造蛋白质B.改造mRNAC.改造基因D.改变氨基酸解析:蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,但其根本还是改造基因,因为基因控制蛋白质的合成。
答案:C2.干扰素经改造可以长期储存,从蛋白质水平上应改变的是()A.胱氨酸B.精氨酸C.谷氨酸D.半胱氨酸解析:干扰素是动物体内的一种蛋白质,可以用于治疗病毒的感染和癌症,但在体外难以保存。
为了可以长期保存,科学家将其分子上的一个半胱氨酸变成了丝氨酸,在-70 ℃的条件下,可以保存半年。
答案:D3.玉米是生产赖氨酸的好材料,可是产量低,需改变什么结构就能提高产量()A.天冬氨酸激酶B.二氢吡啶二羧酸合成酶C.肽酶D.A、B都是解析:通过蛋白质工程对玉米生产赖氨酸过程中的两个关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性进行改造,从而达到积累赖氨酸的目的。
答案:D4.蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是()A.基因功能B.蛋白质功能C.氨基酸序列D.mRNA密码子序列解析:蛋白质工程的原理是中心法则的逆推,从预期的蛋白质的功能出发→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。
答案:B5.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的改造D.蛋白质工程只能生产天然的蛋白质解析: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,其目的是得到自然界不存在的蛋白质。
答案:A6.当前医学上,第二代生物技术药物正逐渐取代第一代多肽蛋白质类替代治疗剂。
则第一代药物与第二代重组药物分别是()A.都与天然产物完全相同B.都与天然产物不相同C.第一代药物与天然产物相同,第二代重组药物与天然产物不同D.第一代药物与天然产物不同,第二代重组药物与天然产物相同解析:第一代药物是基因工程合成的天然存在的药物,第二代药物则是通过蛋白质工程开发的,根据人们需要从分子水平设计特殊结构的蛋白质(可以是自然不存在的);然后根据氨基酸排列顺序,推测并改造相应基因中脱氧核苷酸序列,可以合成天然不存在的基因,控制生产人类所需的药物。
课后集训基础达标1.下面关于基因工程和蛋白质工程的叙述正确的是()A。
蛋白质工程就是基因工程B。
蛋白质工程利用了基因工程技术手段C。
蛋白质工程生产的都是自然界存在的蛋白质D。
基因工程和蛋白质工程之间没有任何联系解析:蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构与功能之间的关系,利用基因工程的手段,按照人类自身的需要,定向地改造天然的蛋白质,甚至创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。
蛋白质工程与基因工程密不可分.答案:B2.蛋白质工程的基本途径是( )①预期的蛋白质功能②推测应有的氨基酸序列(基因)③表达(转录和翻译)④形成预期功能的蛋白质⑤合成相对应的脱氧核苷酸序列⑥设计预期的蛋白质结构A.①②③⑤⑥④B.⑤③②⑥④①C。
①⑥②⑤③④ D.③⑥②①④⑤解析: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)→表达(转录和翻译)→形成预期功能的蛋白质。
答案:C3。
蛋白质工程的产物是()A。
天然蛋白质B。
改造过的蛋白质或新的蛋白质C。
改造过的蛋白质D.新的蛋白质解析:蛋白质工程生产的是自然界没有的蛋白质.答案:B4.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解析:蛋白质发挥功能依赖于其高级结构,而蛋白质的高级结构十分复杂。
目前科学家对大多数蛋白质高级结构的了解还很不够,这是蛋白质工程在实施中的最大难题。
答案:C5。
干扰素是动物体内的一种蛋白质,可用于治疗病毒的感染和癌症,但很难在体外保存。
科学家通过改变其分子上的一个氨基酸来延长它的保存期限。
科学家是如何改变的()A。
半胱氨酸变成丝氨酸 B.丝氨酸变成半胱氨酸C。
半胱氨酸变成苏氨酸 D.苏氨酸变成半胱氨酸解析:将其分子中的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可以在-70 ℃的条件下保存半年。
高二生物蛋白质工程的崛起测试题及参考答案1.下列哪项不是蛋白质工程的探讨内容()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.依据人的意愿将自然蛋白质改造成新的蛋白质解析:选C。
蛋白质工程就是指依据蛋白质的精细结构和功能之间的关系,依据人的意愿改造蛋白质分子。
为了改造某种蛋白质分子,必需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成分的分析。
2.蛋白质工程中须要干脆进行操作的对象是()A.氨基酸结构B.蛋白质空间结构C.肽链结构D.基因结构解析:选D。
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,以满意人类的生产和生活的需求。
其目标是依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,但因为基因确定蛋白质,因此对蛋白质的结构进行设计改造,归根究竟,还需对相应的基因进行操作,按要求进行修饰、加工、改造,使之能限制合成人类须要的蛋白质。
3.(2019年甘肃兰州高二检测)科学家将-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位的半胱氨酸变成丝氨酸,结果大大提高了-干扰素的抗病活性,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.细胞工程解析:选B。
基因工程是通过对基因的操作,将符合人们须要的目的基因导入相宜的生物体内,使其高效表达,从中提取所需蛋白质,或表现出某种性状,蛋白质产品仍旧为自然存在的蛋白质。
而蛋白质工程却是对限制蛋白质合成的基因进行改造,从而实现对其编码的蛋白质的变更,所得到的已不是自然蛋白质。
题目中的操作涉及的基因明显不再是原来的基因,其合成的-干扰素也不是自然的-干扰素,而是经过改造的、人类所需优点的蛋白质,因而整个过程利用的生物技术为蛋白质工程。
4.科学家为提高玉米中赖氨酸含量,安排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.干脆通过分子水平改造蛋白质B.干脆改造相应的mRNAC.对相应的基因进行操作D.重新合成新的基因解析:选C。
1.4 蛋白质工程的崛起基础巩固1.蛋白质工程的实质是()A.改造蛋白质B.改造mRNAC.改造基因D.改造氨基酸[答案]C[解析]蛋白质工程的目的是获取人类需要的蛋白质,由于蛋白质的合成是受基因控制的,所以要从根本上对基因进行改造。
2.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.自然界中不存在的蛋白质D.尚没有制造出来[答案]C[解析]蛋白质工程是对基因进行改造进而产生符合人们需要的蛋白质,因此不再是天然的蛋白质。
3.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()A.基因工程B.蛋白质工程C.诱变D.细胞工程[答案]B[解析]蛋白质工程可通过基因工程这一手段实现对蛋白质的改造目的。
4.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.蛋白质工程与基因工程密不可分,又称为第二代基因工程[答案]B[解析]基因的结构决定蛋白质的结构,因此,要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过改造基因来完成,而不是直接对蛋白质分子进行操作。
5.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,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巩固提升6.猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显,原因是猪的胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。
为了使猪的胰岛素用于临床治疗人的糖尿病,用蛋白质工程对蛋白质分子进行设计的最佳方案是()A.对猪的胰岛素进行一个不同氨基酸的替换B.将猪的胰岛素和人的胰岛素进行拼接,组成新的胰岛素C.将猪的胰岛素和人的胰岛素混合在一起治疗人的糖尿病D.根据人的胰岛素设计制造一种新的胰岛素[答案]A[解析]由于猪的胰岛素分子中只有一个氨基酸与人的胰岛素不同,所以可通过蛋白质工程中蛋白质的分子设计,只需替换这一个不同的氨基酸即可。
课时作业4 蛋白质工程的崛起一、选择题1.下列对物质的改造不属于蛋白质工程范畴的是( )A.胰岛素改造 B.抗体改造C.酶的改造 D.性激素改造解析:蛋白质工程是通过改造基因来改造蛋白质,生产自然界中原不存在的蛋白质,性激素不是蛋白质。
答案:D2.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.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,其结果产生的蛋白质( )A.氨基酸种类增多B.氨基酸种类减少C.仍为天然存在的蛋白质D.可合成天然不存在的蛋白质解析:蛋白质工程可根据蛋白质结构与生物活性及功能的关系,利用基因工程手段,按人类需要定向改造天然存在的蛋白质,从而形成与自然界存在的蛋白质不同甚至创造自然界根本就没有的符合人们需求的蛋白质分子。
答案:D4.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.蛋白质工程与基因工程密不可分,又称为第二代基因工程解析:蛋白质工程被称为第二代基因工程,是对基因结构进行相应地改造,从而产生新的蛋白质,对蛋白质直接改造,改造后不能够遗传,也不能大量生产。
答案:B5.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据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A.①→②→③→④B.④→②→①→③C.③→①→④→②D.③→④→①→②解析:蛋白质工程的基本流程: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→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列(基因)→DNA合成,最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
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。
1。
4蛋白质工程的崛起课时训练4蛋白质工程的崛起基础夯实1.科学家想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位的天冬酰胺变成异亮氨酸,这样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。
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mRNAC.对相应的基因进行操作D.重新合成新的基因,最终要通过改造基因来完成.2。
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3。
自然界中不存在的蛋白质的合成首先应设计( )A。
基因结构B。
mRNA结构C。
氨基酸序列 D.蛋白质结构4。
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5。
自然界里还没发现有什么材料能像蛛丝的强度和柔韧度那么好。
蛛丝强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白中氨基酸的特殊布局,使它产生了一个由坚硬的结晶区和一个非结晶区构成的混合区域。
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,此过程运用的技术及流程分别是()(导学号52270015)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→RNA→DNA→RNA→蛋白质6。
下面关于基因工程和蛋白质工程的叙述,正确的是()A.蛋白质工程就是基因工程B。
蛋白质工程利用了基因工程技术手段C.蛋白质工程生产的都是自然界存在的蛋白质D。
基因工程和蛋白质工程之间没有任何联系7。
猪的胰岛素用于降低人体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。
【优化设计】2015-2016学年高中生物 1、4蛋白质工程的崛起课后习题新人教版选修3课时演练·促提升1、下列选项中正确的就是()A、蛋白质工程生产的蛋白质氨基酸的排列顺序不可能改变B、蛋白质工程生产的蛋白质氨基酸之间的连接方式发生改变C、蛋白质工程生产的蛋白质仍为天然存在的蛋白质D、蛋白质工程可合成天然不存在的蛋白质解析:蛋白质工程可根据蛋白质结构与生物活性及功能的关系,利用基因工程手段,按人类需要定向改造天然存在的蛋白质,从而形成与自然界存在的蛋白质不同的蛋白质分子,甚至创造出自然界根本就没有的、符合人们需求的蛋白质分子.在此过程中并未改变氨基酸之间的连接方式,氨基酸序列一般改变.答案:D2、蛋白质工程的基本流程就是()①蛋白质分子结构的设计②DNA合成或改造③预期蛋白质功能④将合成或改造的基因通过基因工程流程在特定生物体内表达⑤根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A、①②③④⑤B、①③②⑤④C、③①⑤②④D、③①②④⑤解析:蛋白质工程需根据预期蛋白质功能,设计相应分子结构,根据蛋白质中氨基酸序列推出相应脱氧核苷酸序列,再设计具有该序列的基因(DNA),并将其导入受体细胞表达。
答案:C3、下列关于蛋白质工程的设计思路,不正确的就是( )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、从氨基酸的顺序推测基因的核苷酸的排列顺序D、从氨基酸的顺序推测基因的核苷酸数目解析:蛋白质工程需要根据蛋白质的结构与功能,推测目的基因的碱基排列顺序,而非碱基(核苷酸)数目。
答案:D4、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.若让您用生物工程的方法改变此酶的特性,首先考虑的就是( )A、基因工程B、蛋白质工程C、诱变D、细胞工程解析:蛋白质工程可以改造酶的结构,通过改造蛋白质分子中某些活性部位的一个或几个氨基酸残基,有目的地提高酶适应低温的能力,进而提高洗衣粉在低温时的洗衣效果。
人教版选修三蛋白质工程的崛起作业(1)人教版选修三蛋白质工程的崛起作业(1)第4课蛋白质工程的兴起基础过关蛋白质工程兴起的原因及基本原理1.添加在洗衣粉中的某种酶在低温下活性较低,影响了洗衣粉的洗涤效果。
如果让你用生物工程的方法改变此酶的特性,首先考虑的是()a.基因工程b.蛋白质工程c.诱变d.细胞工程答案b分析蛋白质工程可以改变酶的结构。
通过修饰蛋白质分子某些活性部位的一个或几个氨基酸残基,有目的地提高酶适应低温的能力,从而提高洗衣粉的低温洗涤效果。
2.以下关于蛋白质工程的陈述是正确的:(a)蛋白质工程是蛋白质分子在分子水平上的直接操作。
B.蛋白质工程可以产生自然界从未存在过的新蛋白质分子。
C.蛋白质的转化是通过直接修饰相应的mRNA来实现的。
D.蛋白质工程的过程与天然蛋白质合成的过程相同。
B解析蛋白质工程是在分子水平上对基因直接进行操作。
即通过直接改造基因实现的。
蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程相反,其原理是中心法则的逆推。
3.蛋白质工程操作的实质是()a.改造蛋白质b.改造mrnac.改造基因d.改造氨基酸答案c分析蛋白质工程的目的是获得人类所需的蛋白质。
因为蛋白质的合成是由基因控制的,所以有必要从根本上改造基因。
4.在设计合成自然界中不存在的蛋白质时,首先应该设计()a.基因结构b.mrna结构c.氨基酸序列d.蛋白质结构答案d分析蛋白质工程的操作过程:从预期的蛋白质功能出发→ 设计预期的蛋白质结构→推断正确的氨基酸序列→ 寻找相应的脱氧核苷酸序列。
因此,第一个设计应该是蛋白质的结构。
5.猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显,原因是猪的胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。
为了使猪的胰岛素用于临床治疗人的糖尿病,用蛋白质工程对蛋白质分子进行设一计的最佳方案是()a、猪的胰岛素被另一种氨基酸取代b.将猪的胰岛素和人的胰岛素进行拼接,组成新的胰岛素c.将猪的胰岛素和人的胰岛素混合在一起治疗人的糖尿病d.根据人的胰岛素设计制造一种新的胰岛素答案a由于猪胰岛素分子中只有一种氨基酸与人胰岛素不同,因此可以用蛋白质工程中的蛋白质分子来设计,只需替换这种不同的氨基酸即可。
蛋白质工程的崛起[基础全练]1.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解析: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。
空间结构不清楚也就无法合成制造具有生物活性的蛋白质。
答案:C2.关于蛋白质工程的设计思路,不正确的是( )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.从氨基酸的顺序推测基因的脱氧核苷酸的排列顺序D.蛋白质工程完全不遵循中心法则解析:蛋白质工程需要以基因工程为指导,蛋白质工程中也有基因的表达过程,遵循中心法则。
答案:D3.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.②③④ D.①②④解析: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。
答案:B4.猪的胰岛素用于降低人体血糖浓度的效果不明显,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临床治疗糖尿病,用蛋白质工程对蛋白质分子设计的最佳方案是( )A.对猪胰岛素中与人胰岛素不同的氨基酸进行替换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解析:根据题干信息可知,因猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同,所以可利用蛋白质工程对该氨基酸进行替换。
答案:A5.中华鲟是地球上最古老的脊椎动物,被称为“活化石”。
一.1.将一种生物的基因转移到另一种生物的体内,使后者产生本不能产生的蛋白质,从而表现出新的性状。
2. 在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质。
3. 天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人们的需要。
二.1.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。
2.中心法则3. 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→找到对应的脱氧核苷酸序列4.(1)结构规律生物功能(2)基因修饰基因合成改造(3)新的蛋白质三.1. 胰岛素体积小、耗电少和效率高2. 高级结构讨论1.因为通过基因工程产生的新性状,是自然界中本来就有的基因或人工合成的基因但其编码序列决定的蛋白质的氨基酸序列与原有基因相同,只是在不同生物体间发生了转移。
2.对基因进行改造3操作对象:基因基因操作水平:DNA分子水平DNA分子水平基本过程过程:略实质: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定向改造或生产人类所需蛋白质结果:生产自然界以存在的蛋白质可以创造出自然界不存在的蛋白质联系:蛋白质工程是以基因工程为基础的课堂达标1、D2、A3、C4、C5、A6、B7、C8、D9、C10、(1)蛋白质的预期功能(2)载体大肠杆菌等受体细胞(3)蛋白质工程基因工程(4)根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因一.1.将一种生物的基因转移到另一种生物的体内,使后者产生本不能产生的蛋白质,从而表现出新的性状。
2. 在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质。
3. 天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人们的需要。
二.1.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。
2.中心法则3. 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→找到对应的脱氧核苷酸序列4.(1)结构规律生物功能(2)基因修饰基因合成改造(3)新的蛋白质三.1. 胰岛素体积小、耗电少和效率高2. 高级结构讨论3.因为通过基因工程产生的新性状,是自然界中本来就有的基因或人工合成的基因但其编码序列决定的蛋白质的氨基酸序列与原有基因相同,只是在不同生物体间发生了转移。
1.4蛋白质工程的崛起基础巩固1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据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A.①→②→③→④B.④→②→①→③C.③→①→④→②D.③→④→①→②2蛋白质工程中需要直接进行操作的对象是( )A.氨基酸结构B.蛋白质空间结构C.肽链结构D.基因结构,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,但因为基因决定蛋白质,因此对蛋白质的结构进行设计改造,归根到底,还需对相应的基因进行操作,按要求进行修饰加工改造,使之能控制合成人类需要的蛋白质。
对基因进行改造的优点:蛋白质是由基因控制合成的,对基因进行操作较容易,而且可以遗传。
3科学家将干扰素基因进行定点突变,导入大肠杆菌使之表达,使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸,结果大大提高了干扰素的储存稳定性。
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,将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体内,使其高效表达,从中提取所需的蛋白质,或表现某种性状,蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质;而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造,从而实现对其编码的蛋白质的改造,所得到的已不是天然的蛋白质。
题目的操作中涉及的基因显然不再是原来的基因,其合成的干扰素也不是天然干扰素,而是经过改造的具有人类所需优点的蛋白质,因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程。
4蛋白质工程在设计蛋白质结构时依据的是( )A.基因功能B.蛋白质功能C.氨基酸序列D.mRNA密码子序列5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替代治疗剂。
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6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,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,其活性受细胞内赖氨酸浓度的影响较大,当赖氨酸浓度达到一定量时,就会抑制这两种酶的活性。
1。
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【答案】A【解析】蛋白质工程是为了获得人类需要的自然界又不存在的蛋白质产物,所以对蛋白质的结构进行分子设计的根据是人们对蛋白质功能的特定需求,设计其应有的氨基酸序列,进而根据氨基酸对应的密码子确定mRNA的碱基序列,在根据碱基互补配对原则,确定目的基因的碱基序列,最后在人工合成目的基因。
综上分析,选A.2.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【答案】C3.有关基因工程与蛋白质工程的说法正确是( )A.基因工程需对基因进行分子水平操作,蛋白质工程不需要对基因进行操作B.基因工程合成的是天然蛋白质,蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质C.基因工程是分子水平操作,蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)D.蛋白质工程是基因工程的基础【答案】B【解析】蛋白质工程最终也是通过修饰或改造基因来完成的,A错误。
基因工程合成的是天然的蛋白质,而蛋白质工程可以合成新的蛋白质,B正确。
基因工程和蛋白质工程都是分子水平操作,C错误。
基因工程是蛋白质工程的基础,蛋白质工程又称为是第二代基因工程,D错误.4.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、蛋白质工程与基因工程密不可分,又称为第二代基因工程【答案】B【解析】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,A正确;蛋白质工程是在分子水平上对DNA分子直接进行操作,定向改变蛋白质分子的结构,B错误;蛋白质工程能产生自然界中不曾存在的新型蛋白质分子,C正确;蛋白质工程与基因工程密不可分,又称为第二代基因工程,D正确。
1.4 蛋白质工程的崛起基础知识巩固1.下列关于蛋白质工程的叙述,不正确的是( )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B.通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D.蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰,合成速效型胰岛素制剂2.下图表示蛋白质工程的操作流程,下列叙述不正确的是( )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.图中a、b过程分别表示转录、翻译D.通过蛋白质工程可制造出一种新的蛋白质,如蛋白质的空间结构、氨基酸的排列顺序等,这对于合成或改造基因至关重要;蛋白质工程的进行离不开基因工程,因为对蛋白质的改造要通过对基因的改造来完成;图中a、b过程分别表示转录、翻译;通过蛋白质工程可对现有蛋白质进行改造,也可制造出一种新的蛋白质。
3.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶结构和功能很相似,只是热稳定性较差,进入人体后容易失效。
现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗食物的消化不良,最佳方案是( )A.减少此酶在片剂中的含量B.将此酶与人蛋白酶拼接,形成新的蛋白酶C.重新设计与创造一种全新的蛋白酶D.替换此酶中的少数氨基酸,改善其功能,且剩余的酶仍然容易失效,A项错误;蛋白质之间不能进行简单的拼接,B项错误;只需将此酶进行改造后满足需求即可,不需重新设计与创造一种全新的蛋白酶,C项错误;要提高该酶的热稳定性,可以采用蛋白质工程技术替换此酶中的少数氨基酸,以改善其功能,D 项正确。
4.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测出其基因结构,以指导对蚕丝蛋白基因的改造,从而让蚕吐出的丝也能像蛛丝一样坚韧,此过程应用的生物技术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,从而实现对蚕丝蛋白的改造的过程属于蛋白质工程,其依据的原理是蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质。
生物-蛋白质工程的崛起答案
一、选择题(每小题5分,共50分)
1解析:选C。
蛋白质工程就是指根据蛋白质的精细结构和功能之间的关系,按照人的意愿改造蛋白质分子。
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成分的分析。
2解析:选D。
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。
其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,但因为基因决定蛋白质,因此对蛋白质的结构进行设计改造,归根到底,还需对相应的基因进行操作,按要求进行修饰、加工、改造,使之能控制合成人类需要的蛋白质。
3解析:选C。
蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造,从而使蛋白质功能可以满足人们的需求。
而蛋白质功能与其高级结构密切相关,蛋白质高级结构又非常复杂,所以直接对蛋白质改造非常困难,而蛋白质是由基因控制合成的,对基因进行操作却容易得多。
另外,改造后的基因可以遗传,如对蛋白质直接改造,即使成功也不能遗传。
4解析:选C。
蛋白质工程一般是先创造出适合人类需求的新基因,然后使其表达出具有特定结构和功能的蛋白质。
5解析:选B。
蛋白质工程是根据人们的需求,设计并生产出自然界不存在的蛋白质分子。
6解析:选B。
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。
蛋白质工程从分子水平对蛋白质进行改造设计,通过对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成,从而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需求。
而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内,并使之表达,体现人类所需的性状,或者获取所需的产品。
因此,基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
7答案:C
8解析:选A。
本题考查蛋白质工程的进展与前景。
蛋白质的结构包括一级结构和空间结构,一级结构是指组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序,蛋白质的功能是由一级结构和空间结构共同决定的,特别是空间结构与蛋白质的功能关系更密切。
要想使蛋白酶热稳定性有所提高,就要改变蛋白质的结构,此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。
9解析:选C。
玉米中赖氨酸的含量比较低,原因是赖氨酸合成过程中的两个关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶,其活性受细胞内赖氨酸浓度的影响较大,当赖氨酸浓度达到一定量时,就会抑制这两个酶的活性。
如果我们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。
此题易错选A,要认真分析赖氨酸含量低的真正原因,通过改变有关基因的个别碱基,从而改变基因控制合成的蛋白质(酶)的结构而达到目的,属于蛋白质工程。
10、D
11、(1)
(2)不一定。
原因是当中的第三对碱基,发生A·T→G·C或G·C→A·T
变化后,产生的遗传密码为CAC或CAU,依然是组氨酸的密码子,因而不影响产生正常血红蛋白。
(3)不属于蛋白质工程,因为此操作是将健康的正常的目的基因导入有缺陷的受体细胞,合成的蛋白质仍为天然存在的蛋白质,所以,不属于蛋白质工程,而是属于基因工程。
解析:本题主要依据课本中人类镰刀型贫血症的发病机理而介绍了另外两种因相同原因(基因突变)所致的贫血症,重点检测学生对于基因控制生物性状(控制蛋白质合成)过程中,转录阶段中DNA分子碱基对与信使RNA上三联体密码子之间的对应关系是否清楚。
特别是第(2)小题设问灵活,考查了学生的思维能力。
第(1)小题,学生可以根据组氨酸的密码子为CAU,
依碱基互补原则A-U,C-G可推导出其基因(DNA分子)上的碱基对应为,密码子为CAC
时,则为。
第(2)小题,首先要考虑到决定β链第63位组氨酸密码子的DNA三个碱基对的变化是否都能引起组氨酸的密码子的改变,然后即可做出正确的回答。
基因工程是将外源基因转移到受体细胞后,可以产生它本来不能产生的蛋白质,从而表现出新的性状,实质上,基因工程产生的只能是自然界已经存在的蛋白质,而蛋白质工程则是通过对基因进行加工修饰或进行基因合成,对现有的蛋白质进行改造,或制造出一种新的蛋白质,而题目中只将正常的外源基因导入病人细胞中,合成的都是天然存在的正常蛋白质,所以不属于蛋白质工程,而应属于基因工程。
12、解析:本题考查蛋白质工程的有关问题。
基因中的3个碱基对决定mRNA上3个碱基,mRNA上3个碱基决定一个氨基酸。
利用生物技术改造蛋白质能够提高蛋白质的稳定性。
答案:(1)蛋白质工程(2)1 (3)稳定少数氨基酸的替换
13、解析:(1)蛋白质工程从氨基酸序列推测基因中的脱氧核苷酸序列,氨基酸与脱氧核苷酸之间的联系枢纽是信使RNA,信使RNA由脱氧核酸转录形成,而密码子是信使RNA上特定的能决定一个氨基酸的三个相邻的碱基序列。
(2)由人工合成的基因只是基因的编码序列,完整的基因还包括启动子、终止子等结构,把启动子、终止子等DNA片段连接到基因的编码区需要DNA连接酶。
(3)由基因合成蛋白质涉及基因工程。
答案:(1)密码子信使RNA 碱基互补配对
(2)启动子终止子DNA连接
(3)基因工程。