高中生物 15 蛋白质工程的崛起作业 新人教版选修3

03课后课时精练一、选择题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：蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特殊要求，对蛋白质的结构进行分子设计，由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质结构进行设计改造，必须从基因入手。

答案：C2．葡萄糖异构酶(GⅠ)在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家对GⅠ基因进行体外定点诱变，以脯氨酸(Prol38)替代Gly138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果最适反应温度提高10～12 ℃。

这属于生物工程中的()A．基因工程B．蛋白质工程C．发酵工程D．酶工程解析：酶工程的重点在于对已存在的酶合理充分利用(如：加酶洗衣粉、嫩肉粉等)，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。

通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。

答案：B3．下列哪项不是蛋白质工程中的蛋白质分子设计()A．对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换B．对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装C．从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质D．设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列解析：蛋白质工程的重要方面是蛋白质的分子设计，它可以分为三类：一是对已知蛋白质进行少数氨基酸的替换，二是对不同来源的蛋白质进行拼接组装，三是设计制造自然界中全新的蛋白质。

D项中的内容是合成基因，属于基因工程。

答案：D4．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t-PA分子中的天冬酰胺替换为谷氨酰胺D．蛋白酶洗衣粉容易洗掉奶渍、血渍解析：A、B、C三项所述都是对现存的蛋白质分子进行改造，属于蛋白质工程的成果。

而加酶洗衣粉属于酶制剂的应用，属于酶工程的成果。

答案：D5．下列关于蛋白质工程应用的叙述错误的是()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解析：蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构来改造基因，进而控制合成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。

1．4 蛋白质工程的崛起一、选择题1．科学家将控制某药物蛋白合成的基因转移到白色来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育后的雌鸡就能产出含该药物蛋白的鸡蛋，在每一只鸡蛋的蛋清中都含有大量的药物蛋白；而且这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋。

据此分析不正确的一项是( )A．这些鸡是基因工程的产物B．这种变异属于可遗传的变异C．该过程属于蛋白质工程技术D．该种变异属于定向变异解析：选C。

根据题干信息分析，将目的基因(控制某药物蛋白合成的基因)导入了来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育成的鸡产生了该药物蛋白的鸡蛋，说明目的基因在这些鸡中表达了，A正确；这些含该药物蛋白的鸡蛋孵出的鸡，仍能产出含该药物蛋白的鸡蛋，说明这种变异属于可遗传的变异，B正确；该技术为第一代基因工程技术，并没有利用蛋白质工程对控制蛋白质合成的基因的结构进行改造，C错误；基因工程的原理是基因重组，且是对生物性状的定向改造，即这种变异是定向的，D正确。

2．(2019·泰州高二检测)下面对蛋白质工程的基本操作程序的叙述，正确的是( )①蛋白质分子结构合成②DNA合成③mRNA合成④蛋白质的预期功能⑤根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列A．①→②→③→④→⑤→①B．⑤→④→③→②→①→②C．④→①→⑤→②→③→①D．②→③→⑤→①→②→④解析：选C。

蛋白质工程的操作流程：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(即基因)→修改或合成的基因表达出相应的蛋白质。

3．下列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：选D。

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。

4．(2019·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。

【成才之路】2021高中生物专题1 第4节蛋白质工程的崛起同步练习新人教版选修3一、选择题1．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．血红蛋白质[答案] C2．蛋白质工程中 ,要对蛋白质结构进行设计改造 ,必须通过基因修饰或基因合成来完成 ,而不是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[解析] 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 .蛋白质工程的直接操作对象是基因 ,并且改造后能够遗传；假设直接改造蛋白质 ,其性状不能遗传 .3．蛋白质工程的根本流程是( )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→②[答案] C4．蛋白质工程的根底是( )A．基因工程B．细胞工程C．发酵工程D．酶工程[答案] A[解析] 蛋白质工程是基因工程的延续 ,是在基因工程根底上开展起来的 .进行蛋白质分子设计后 ,需要应用高效的基因工程来进行蛋白质的合成 .5．蛋白质工程与基因工程相比 ,其突出特点是( )A．基因工程原那么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 ,那么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根底上延伸出来的第三代基因工程[答案] B[解析] 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 ,是延伸出来的第二代基因工程 .6．以下关于蛋白质工程应用的表达不正确的选项是( )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[答案] C[解析] 蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构 ,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到达 .二、非选择题7．(2021·德州检测)以下图为蛋白质工程操作的根本思路 ,请据图答复以下问题：(1)代表蛋白质工程操作思路的过程是__________________ ,代表中|心法那么内容的是__________ .(填写数字)(2)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：①____________ ,②__________ ,③__________ ,④____________ ,⑤____________ .(3)蛋白质工程的目的是________________ ,通过___________________________实现 .(4)从图中可以看出蛋白质工程的根本途径与中|心法那么是____________的 .[答案] (1)④⑤①②③(2)转录翻译折叠分子设计DNA合成(3)对蛋白质的结构进行分子设计基因合成或改造(4)相反8．枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性 ,但极易被氧化而失效 .1985年 ,美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后 ,虽然其水解活性有所下降 ,但抗氧化能力大大提高 .用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂 ,可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍 .(1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是________ .(2)改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比 ,至|少有________个碱基对发生变化 .(3)利用生物技术改造蛋白质 ,提高了蛋白质的______性 ,埃斯特尔所做的工作是对蛋白质进行_________________________________________________________________ .[答案] (1)蛋白质工程(2)1(3)稳定少数氨基酸的替换[解析] 此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个相邻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 .一、选择题1．科学家为提高玉米中赖氨酸含量 ,方案将天冬氨酸激酶的第352位苏氨酸变成异亮氨酸 ,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含量分别提高5倍和2倍 .以下对蛋白质的改造 ,操作正确的选项是( )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[答案] C[解析] 蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造 ,从而使蛋白质的功能满足人们的需要 .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 ,所以直接对蛋白质进行改造非常困难 .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 .2．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 ,那么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[答案] C3．(2021·潍坊检测)以下关于蛋白质工程和基因工程的比拟 ,不合理的是( )A．基因工程原那么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根底上开展起来的 ,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．当得到可以在－70℃条件下保存半年的干扰素后 ,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D．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的[答案] C[解析] 基因工程原那么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；蛋白质工程是在基因工程的根底上开展起来的 ,蛋白质工程最|终还是要通过基因修饰或基因合成来完成 ,这样产生的改变才能遗传下去；蛋白质不是遗传物质 ,不可能自我合成；由于基因工程和蛋白质工程都是对基因进行操作 ,因此 ,基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的 .4．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从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质④直接改变蛋白质的空间结构A．①②B．①②③C．②③④D．①②④[答案] B[解析] 蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时 ,不能直接改变蛋白质的空间结构 .但是能进行少数和氨基酸的替换 ,能对不同来源的蛋白质进行拼接 ,能够从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质 .故此题的正确的答案为B .5．葡萄糖异构酶(GI)在工业上应用广泛 ,为提高其热稳定性 ,科学家对GI基因进行体外定点诱变 ,以脯氨酸(Pro138)替代Gly138 ,含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达 ,结果最|适反响温度提高10～12℃ .这属于( )A．基因工程B．蛋白质工程C．发酵工程D．酶工程[答案] B[解析] 酶工程的重点在对于已存在的酶合理充分利用(如加酶洗衣粉、嫩肉粉等) ,而蛋白质工程的重点那么在于对已存在的蛋白质分子的改造 .通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂 ,而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构 ,然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤 .因此 ,答案选B .6．猪的胰岛素用于人体降低血糖浓度效果不明显 ,原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的胰岛素不同 .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|正确方案是( )A．将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．将猪胰岛素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[解析] 猪胰岛素同人胰岛素只有一个氨基酸不同 ,只要替换掉这个氨基酸就可以了 ,制造一种全新的胰岛素非常困难 ,而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担忧的 .二、非选择题7．绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光 ,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况 ,帮助推断蛋白质的功能 .如图为我国首|例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图 ,据图答复：(1)图中通过过程①、②形成重组质粒 ,需要限制酶切取目的基因、切割质粒 .限制酶Ⅰ的识别序列和切点是 -G↓GATCC - ,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是 -↓GATC - .在质粒上有酶I的一个切点 ,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点 .在DNA连接酶的作用下 ,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来 ?________ ,理由是_________________________________________________________ .(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时 ,采用最|多也最|有效的方法是________________________________________________________________________ .(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上 ,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是______________________________________ .获得的转基因克隆猪 ,可以解决的医学难题是________________________________ .(4)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：________(用序号表示) .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③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)④表达出蓝色荧光蛋白[答案] (1)可以连接由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互补的)(2)显微注射技术(3)鉴定受体细胞中是否含有目的基因供体器官缺乏和免疫排斥(4)②①③④[解析] 此题考查基因程和蛋白质工程的相关知识 .(1)由于两种限制酶切割形成的黏性末端是相同的 ,可以互补配对 ,因此可用DNA连接酶进行相互 "缝合〞 .(2)基因工程中目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法 .(3)基因表达载体上标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因；获得转基因猪 ,可以解决医学上供体器官缺乏和免疫排斥问题 .(4)蛋白质下程操作流程的正确顺序是②、①、③、④ .8．以下图表示形成鼠 -人嵌合抗体的过程 .请据图答复：(1)改造鼠源抗体 ,生产鼠 -人嵌合抗体 ,属于________(生物工程)的范畴 .图示该过程中 ,根据预期的嵌合抗体功能 ,设计嵌合抗体的结构 ,最|终必须对________进行操作 .(2)从鼠杂交瘤细胞中获得可变区的特定基因 ,然后与人的抗体恒定区基因连接 ,需要的工具酶是________ .重组基因是否翻译成蛋白质 ,需要从转基因鼠中别离、提取________ ,利用相应的抗体进行抗原 -抗体杂交 .(3)在鼠 -人嵌合抗体进入人体内后 ,识别抗原的区域是________区 ,引起人体免疫反响的主要是________区；经过改造的鼠 -人嵌合抗体 ,与鼠源杂交瘤抗体相比拟 ,突出的优点是________ .[答案] (1)蛋白质工程基因(2)限制性核酸内切酶和DNA连接酶蛋白质(3)可变恒定对人体的不良反响(或过敏反响等副作用)减少[解析] 根据题目的图示 ,可以看到是对蛋白质进行了改造 ,将鼠抗体的可变区与人抗体的恒定区进行了组合 ,这种操作属于蛋白质工程 .蛋白质工程最|终要通过对基因的改造、合成来对蛋白质进行改造 .抗原具有特异性 ,不同的抗原需要不同的抗体来特异性地识别 ,所以识别不同抗原的区域应该是可变的 .。

《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，使学生：1. 理解蛋白质工程的基本概念、应用和重要性。

2. 掌握蛋白质工程中关键概念，如基因编辑技术、蛋白设计策略等。

3. 培养学生自主查阅文献和思考的能力，增强其在生物学领域的探究能力。

二、作业内容本次作业以《蛋白质工程的崛起》课程内容为基础，主要安排以下任务：1. 基础知识掌握：学生需完成课后关于蛋白质工程相关知识的阅读任务，包括但不限于蛋白质结构与功能、基因编辑工具等基础知识。

2. 文献综述准备：选择与蛋白质工程相关的科研文献，提取文献中关于蛋白质工程应用实例的描述，并简要分析其技术特点和影响。

3. 小组讨论：学生需分组讨论蛋白质工程在医学、农业等领域的应用前景，并形成小组报告。

4. 创新实践：设计一个简单的蛋白质工程实验方案，包括实验目的、实验原理、实验步骤等。

三、作业要求为确保作业的完成质量和效果，特提出以下要求：1. 文献综述：学生需选择至少三篇相关文献，并确保文献的时效性和权威性。

提取信息时需准确、全面，分析需深入、客观。

2. 小组讨论：每组人数不超过五人，讨论需充分、深入，报告需条理清晰，观点明确。

3. 创新实践：实验方案需具备科学性和可操作性，创新点需突出，同时注意实验的安全性和可行性。

4. 所有作业需按时提交，格式规范，字迹工整。

四、作业评价作业评价将从以下几个方面进行：1. 知识掌握程度：学生对蛋白质工程相关基础知识的理解和掌握情况。

2. 文献综述质量：文献选择、信息提取和分析的准确性和深度。

3. 小组讨论效果：讨论的充分性、报告的条理性和观点的明确性。

4. 创新实践能力：实验方案的科学性、创新性和可操作性。

5. 作业规范程度：作业的提交时间、格式和字迹等。

五、作业反馈作业完成后，教师将对学生的作业进行批改和评价，并及时给予反馈：1. 对学生的优点和不足进行点评，帮助学生明确自己的学习方向。

2. 对学生的文献综述、小组讨论和实验方案提出改进意见和建议。

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。

1.4 蛋白质工程的崛起[课本问题答案和提示]（一）思考与探究1.蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？提示〔供教师在教学中参考〕：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。

而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。

分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。

在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。

这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会很快变性失活。

提高蛋白质的稳定性是工业生产中一个非常重要的课题。

一般来说，提高蛋白质的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。

下面举一个如何通过蛋白质工程来提高重组β-干扰素专一活性和稳定性的例子。

干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。

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106 U/mg，只相当于天然产品的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的β-干扰素量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。

为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，β-干扰素蛋白质中有3个半胱氨酸〔第17位、31位和141位〕，推测可能是有一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。

研究人员将第17位的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β-干扰素的抗病性活性提高到108U/mg，并且比天然β-干扰素的贮存稳定性高很多。

在基础理论研究方面，蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。

通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。

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课时跟踪检测(四）蛋白质工程的崛起（满分:50分时间：25分钟)一、选择题（每小题2分，共20分)1．下列说法不．正确的是（)A．天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的B．天然蛋白质都能符合人类生产和生活的需要C．天然干扰素在体外保存相当困难D．许多工业用酶是由天然酶改造而来的2．下列关于蛋白质工程的设计思路中，说法不．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．从氨基酸的排列顺序推测基因中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3．科学家将β­干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌中表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了β­干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。

该生物技术为( )A．基因工程 B．蛋白质工程C．基因突变D．组织培养4．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5．下列关于蛋白质工程的叙述中,不．正确的是( ）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，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过的新型蛋白质分子D．蛋白质工程的操作起点是从预期蛋白质功能出发，设计出相应的基因，并借助基因工程实现的6．科学家为提高玉米中赖氨酸含量,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含量分别提高5倍和2倍，下列对蛋白质的改造，操作正确的是( ）A．直接通过分子水平改造蛋白质B．直接改造相应的mRNAC．对相应的基因进行操作D．重新合成新的基因7．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。

《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 理解和掌握蛋白质工程的基本概念和原理。

2. 通过对蛋白质工程实际应用的了解，增强对生物科学的兴趣。

3. 培养独立研究和团队协作的能力。

二、作业内容：1. 阅读教材相关章节，完成以下问题：a. 什么是蛋白质工程？请简要解释其基本原理。

b. 列举至少三个实际应用蛋白质工程的例子，并简要说明其原理。

2. 分组讨论：a. 分组：将学生分成若干小组，每组4-5人。

b. 讨论：每组选择一个蛋白质工程的应用实例进行深入讨论，包括其技术手段、实现过程、优点和可能存在的问题等。

c. 报告：每组派代表向全班报告他们的讨论结果，鼓励其他小组提问和补充信息。

3. 个人报告：a. 个人总结：每个学生根据自身对蛋白质工程的了解，撰写一篇关于蛋白质工程在未来生物科技领域的发展趋势的个人报告。

b. 思考：思考蛋白质工程在实际应用中可能面临的伦理、安全等问题，以及如何解决这些问题。

三、作业要求：1. 作业应按时提交，学生需在小组讨论和提交个人报告时做好相应的记录和准备。

2. 提交作业时应保证内容真实、客观，不抄袭，不敷衍。

3. 鼓励学生在完成作业的过程中积极与老师和同学交流，共同进步。

四、作业评价：1. 评价标准：根据学生作业的完成质量、讨论的参与度、个人报告的深度和广度等方面进行评价。

2. 评价方式：教师评价与学生互评相结合，确保评价的公正性和准确性。

五、作业反馈：1. 对于在讨论和报告中表现优秀的小组和个人，给予表扬和奖励，以激励学生的学习积极性和自信心。

2. 对于在作业中遇到困难的学生，提供及时的指导和帮助，帮助他们克服困难，提高学习效果。

3. 根据学生的反馈和教师观察，对作业设计方案进行改进，以提高作业的有效性和适用性。

通过这次作业设计方案，我们旨在通过多种形式帮助学生理解和掌握蛋白质工程的基本概念和原理，同时通过实际应用的了解，增强他们对生物科学的兴趣。

此外，通过分组讨论和独立研究，培养他们的团队协作和独立研究能力。

《蛋白质工程的崛起》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 理解和掌握蛋白质工程的基本概念和原理；2. 能够应用蛋白质工程的知识解决一些实际问题；3. 培养独立思考和团队协作的能力。

二、作业内容：1. 阅读教材相关章节，完成以下简答题：（1）什么是蛋白质工程？其基本思路是什么？（2）蛋白质工程在生物医药领域的应用有哪些？（3）举例说明蛋白质工程在农业生产中的应用。

2. 小组合作，选择一个具体的蛋白质工程应用案例，进行以下任务：（1）收集相关资料，了解该案例的背景和现状；（2）分析该案例中蛋白质工程的作用和意义；（3）提出可能的改进方案，并评估其可行性和效果。

3. 每组提交一份报告，内容包括：（1）案例介绍；（2）分析结果；（3）改进方案；（4）对蛋白质工程的理解和感悟。

三、作业要求：1. 独立完成简答题，认真阅读教材相关内容；2. 小组合作完成任务，确保每位成员参与讨论和贡献；3. 提交报告需包括完整的信息和清晰的图表，字数不限；4. 报告应注重逻辑和条理性，突出蛋白质工程的应用价值和意义。

四、作业评价：1. 评价标准：根据报告的内容和质量，包括对蛋白质工程原理的掌握、案例分析的准确性和深度、改进方案的可行性和效果等，进行综合评分；2. 评价方式：教师评价与小组互评相结合，确保公平公正。

五、作业反馈：1. 鼓励学生在完成作业后，积极与教师和其他同学进行交流和讨论，共同进步；2. 教师将对作业进行批改，并针对学生的问题进行反馈和指导，帮助学生更好地理解和掌握蛋白质工程的知识。

通过这份作业设计方案，我们旨在让学生全面理解和掌握蛋白质工程的基本概念和原理，同时培养他们独立思考和团队协作的能力，以便更好地应用蛋白质工程的知识解决实际问题。

作业内容丰富，形式多样，包括个人简答题、小组合作任务和报告提交等环节。

作业内容部分，学生需要阅读教材相关章节，完成简答题，并在此基础上选择一个具体的蛋白质工程应用案例进行分析和改进方案提出。