高中生物专题1基因工程1.4蛋白质工程的崛起检测选修3解析

专题1 基因工程1.4 蛋白质工程的崛起课下提能一、选择题1．下列有关蛋白质工程的叙述错误的是()A．蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质B．蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变C．蛋白质工程通过对基因的修饰或合成来实现对蛋白质的改造D．蛋白质工程成功率低的原因主要是蛋白质种类太少，原料不足[解析]选D蛋白质工程可合成自然界不存在的蛋白质，A正确；蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变，B正确；蛋白质工程是通过对基因的修饰或合成来实现对蛋白质的改造的，C正确；蛋白质工程成功率低的原因主要是对蛋白质的空间结构了解过少，D错误。

2．(2019·衡水期中)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]选B对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换，属于蛋白质工程中的分子设计，A正确；对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装不属于蛋白质工程，B错误；从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质，属于蛋白质工程的基本途径，C正确；根据预期的蛋白质的功能设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列，属于蛋白质工程的分子设计，D正确。

3．(2019·莆田期中)某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。

现要将此酶开发成一种片剂，用于临床治疗消化不良，最佳方案是()A．替换此酶中的少数氨基酸，以改善其热稳定性B．将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶C．重新设计与创造一种蛋白酶D．减少此酶在片剂中的含量[解析]选A要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，解决此类问题的方法一般是将蛋白质中的个别氨基酸进行替换。

4．(2019·西安期中)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。

蛋白质工程的崛起一、蛋白质工程崛起的缘由1．基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。

2．基因工程的不足：基因工程在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质。

3．天然蛋白质的不足：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类生产和生活的需要。

二、蛋白质工程的基本原理1．概念(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。

(3)目的：获得满足人类的生产和生活需求的蛋白质。

2．流程：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(基因)。

三、蛋白质工程的进展和前景1．进展：科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。

2．前景：生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面，用1.基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。

2．蛋白质工程并不是直接改造蛋白质分子的结构，而是通过基因操作来实现对天然蛋白质的改造。

3．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。

4．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要。

5．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。

蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点。

3．面临的困难：对蛋白质发挥功能必须依赖的高级结构了解不够。

1．合成天然不存在的蛋白质应首先设计(..)A．基因结构.........B．RNA结构C．氨基酸序列.............D．蛋白质结构解析：选 D.合成天然不存在的蛋白质属于蛋白质工程。

实施蛋白质工程的前提是了解蛋白质的结构与功能的关系，首先要从设计蛋白质的结构入手，然后再根据基因工程的方法通过基因修饰或基因合成，合成相应的蛋白质，从而实现对蛋白质的改造。

高中生物选修三现代生物技术专题全套教学案含单元检测专题一基因工程本专题包括基因工程的发展过程；DNA重组技术的基本工具；基因工程的基本操作程序；基因工程的应用；蛋白质工程的崛起等部分。

b5E2RGbCAP基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。

也叫DNA重组技术。

它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。

现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科，有关生物工程的内容，己成为近几年生物高考的热点内容。

其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点plEanqFDPw基因工程操作的三种基本工具，四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问题能力的材料；另外，针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用，运用有关的生物知识指导生产和实践，对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价，这也是高考的另一热点。

有关基因工程的备考，今后高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：DXDiTa9E3d1•基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。

RTCrpUDGiT2•转基因技术的应用：（1）转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂，抗倒伏的植物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。

（2）基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。

（3）基因治疗：美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞，从而维持机体血糖平衡。

（4）利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。

地球上的固氮途径有三条：生物固氮、工业固氮、高能固氮。

其中，生物固氮是植物可利用氮的主要来源。

专题1 基因工程1.4 蛋白质工程的崛起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.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.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。

因此,蛋白质工程的基本流程正确的是③→①→④→②。

答案:C5.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。

2019-2020年高中选修3《现代生物科技专题》生物专题1 基因工程1.4 蛋白质工程的崛起人教版习题精选七十八第1题【单选题】下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是A、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B、基因工程是蛋白质工程的关键技术C、蛋白质工程是对蛋白质分子的直接改造D、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【答案】：【解析】：第2题【单选题】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、1B、2C、3D、4【答案】：【解析】：第3题【单选题】基因工程与蛋白质工程的区别是( )A、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B、基因工程合成自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可以合成自然界不存在的蛋白质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）的操作D、基因工程完全不同于蛋白质工程【答案】：【解析】：第4题【单选题】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】：【解析】：第5题【单选题】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】：【解析】：第6题【单选题】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】：【解析】：第7题【单选题】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】：【解析】：第8题【单选题】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、①②③④B、④②①③C、③①④②D、③④①②【答案】：【解析】：第9题【单选题】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遗传C、人类对大多数蛋白质的高级结构知之甚少D、蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大【答案】：【解析】：第10题【单选题】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、①→②→③→④B、④→②→①→③C、③→①→④→②D、③→④→①→②【答案】：【解析】：第11题【单选题】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、蛋白质工程能生产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】：【解析】：第12题【单选题】蛋白质工程中，直接进行操作改造的是( )A、氨基酸结构B、蛋白质的空间结构C、肽链结构D、基因结构【答案】：【解析】：第13题【单选题】蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是A、基因结构B、蛋白质空间结构C、肽链结构D、氨基酸结构【答案】：【解析】：第14题【多选题】关于现代生物技术应用的叙述，正确的是( )A、蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质B、DNA连接酶与DNA聚合酶作用的原理和条件都一样C、受精卵发育到原肠胚阶段之后才能进行胚胎移植D、植物组织培养技术要经过脱分化形成愈伤组织【答案】：【解析】：第15题【综合题】请回答有关下图的问题:图2中①-⑤所示的生物工程称为蛋白质工程.该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,通过对______的修饰或合成,对现有蛋白质进行改造,或制造出一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求.逆转录过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是______(请将模板链上的碱基写在前面).若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产, 则构建基因表达载体时, 图1中序号[1]代表的是______的启动子;且在图2中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体______的精子.为获得较多的受精卵进行研究,图2中⑥过程一般需要对供体用______激素处理,使其超数排卵;为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要对供、受体动物做______处理.对早期胚胎进行______ 技术,可获得同卵双胎或多胎.【答案】：【解析】：。

2021年高中生物专题一基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起课时作业新人教版选修3目标导航 1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。

2.结合教材图1－29，简述蛋白质工程的基本原理及蛋白质工程的发展和前景。

一、蛋白质工程及其原理(阅读P26－27)1．蛋白质工程的崛起(1)基因工程的优势与不足①优势：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新性状。

这是基因工程的实质。

②不足：原则上基因工程只能生产自然界中已存在的蛋白质。

(2)天然蛋白质的特点天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们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类生产和生活的需要。

(3)蛋白质工程的提出1983年，美国某基因公司的一名科学家提出了“蛋白质工程”这一名词，随即被广泛地接受和采用。

2．蛋白质工程的原理281．科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。

2．生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面，用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点。

判断正误：(1)基因工程能生产自然界中不存在的蛋白质。

( )(2)蛋白质工程的主要目的是对现有蛋白质进行改造或生产新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需要。

( )(3)蛋白质工程直接操作的对象是蛋白质。

( )(4)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→找到相应的脱氧核苷酸序列。

( )(5)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。

( )(6)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。

( )答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√一、蛋白质工程及其原理1．蛋白质工程的崛起(1)基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。

1.4蛋白质工程的崛起教学设计山东省沾化县第一中学韩振勇1 教材分析《蛋白质工程的崛起》是高中生物人教版选修3专题1基因工程中第4节内容，是基因工程的延伸和发展。

由于蛋白质工程刚刚起步，学习内容较少。

如何学得充实,又让学生悟出些终身学习的道理，建议采用“问题—探究—新问题—再探究”的教学模式。

2 学情分析学生经过学习业已掌握基因工程的原理,知道也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。

通过对中心法则的熟练掌握并加以运用,处理好本节内容。

因此在教学过程中,一要启发学生发挥创新能力，二要锻炼学生利用逆向思维的方法解决新问题的能力。

3 教学目标3。

1 知识目标举例说出蛋白质工程崛起的缘由。

3。

2 能力目标简述蛋白质工程的基本原理及基本途径。

3.3 情感态度与价值观尝试运用逆向思维分析和解决问题。

4 教学重点与难点4.1 教学重点⑴为什么要开展蛋白质工程的研究？⑵蛋白质工程的原理.4。

2 教学难点蛋白质工程的原理。

5 教学过程6 教学反思固旧知，练思维,一石两鸟.通过回顾已学习过中心法则及蛋白质具有复杂的空间结构等知识，我们知道，既然蛋白质的功能是由DNA决定的，那么要制造出新的蛋白质,就要改造DNA。

所以蛋白质工程的原理应该是中心法则的逆推。

天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的:基因→表达(转录和翻译）→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能;而蛋白质工程却与之相反，它的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构一推测应有的氨基酸序列一找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。

我们应当敢于“反其道而思之”，自觉地运用逆向思维方法，创造更多的奇迹。

1.4 蛋白质工程的崛起[学习目标] 1.通过分析基因工程的不足，理解蛋白质工程崛起的缘由。

2.学习并理解蛋白质工程的基本原理。

3.结合实例了解蛋白质工程的进展及前景。

知识点 蛋白质工程的崛起知识梳理1.蛋白质工程崛起的缘由(1)基因工程的实质：将一种生物的□01基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的□02蛋白质，进而表现出□03新的性状。

(2)基因工程的不足：基因工程在原则上只能产生自然界□04已存在的蛋白质。

(3)天然蛋白质的不足：天然蛋白质的□05结构和功能符合□06特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。

2．蛋白质工程的基本原理3．蛋白质工程的进展和前景(1)进展①医药方面：科学家通过对□01胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。

②电子方面：生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面。

用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有□02体积小、□03耗电少和□04效率高的特点。

(2)前景和存在的问题：蛋白质工程前景是诱人的，但难度却很大，尤其是目前科学家对大多数□05蛋白质的高级结构的了解还很不够。

[问题探究] 1.为什么改变一个氨基酸就可以改变蛋白质的稳定性甚至某种蛋白质的活性？提示：蛋白质的结构的决定因素包括氨基酸的种类、数目及排列顺序和蛋白质的空间结构，因此个别氨基酸的改变就会导致其结构的改变，从而影响到其性质和功能。

2．基因工程中的目的基因与蛋白质工程中的目的基因有何区别？提示：基因工程中目的基因一般是自然存在的基因，而蛋白质工程中的目的基因不是天然存在的。

3．基因工程和蛋白质工程是否都遵循中心法则？提示：都遵循中心法则。

4．为什么要通过基因修饰或基因合成来完成蛋白质工程，而不是直接对蛋白质进行改造？提示：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还是无法遗传的。