蛋白质工程的崛起学案答案

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：C8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。

4.4 蛋白质工程的崛起学案（含答案）第第4节节蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起目标导读1.阅读教材P9192内容，了解蛋白质工程的诞生。

2.分析教材P92内容，阐述蛋白质工程的研究与应用。

重难点击1.蛋白质工程的诞生。

2.蛋白质工程的研究与应用。

方式一人类可以创造出自然界不存在的蛋白质吗答案是肯定的。

例如科学家已生产出一种以前必须从南极鱼类身体中提取的抗冻蛋白质。

这一技术可用于储存大量新鲜的动植物和人类的组织细胞，防止形成冰晶，破坏脆弱的细胞膜和细胞的内部结构。

你想了解这方面的知识吗请跟着我一起学习蛋白质工程的崛起。

方式二基因工程的诞生，为克服远缘杂交的障碍问题，带来了新的希望，并取得了丰硕成果大肠杆菌为人类生产出了胰岛素，牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物，烟草植物体内含有了某种药物蛋白至此，人们也只是实现了自然界现有基因在转基因生物中的表达。

但一个新问题出现了，生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的，它的结构.性能符合特定物种生存的需要，却不一定能完全满足人类生产和生活的需要。

于是要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。

这样人们又开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。

一.蛋白质工程的诞生1.概念蛋白质工程是根据蛋白质的精细结构与生物活性以及结构与功能之间的相互关系，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.自然界不存在的.具有优良特性的蛋白质分子。

2.方法1多肽合成法利用多肽合成仪，直接合成一种全新的蛋白质。

2基因改造法利用基因工程手段对负责编码某种蛋白质的基因进行设计，合成出更符合人们要求的蛋白质。

天然的干扰素很难在体外保存，如果能把其中的一个半胱氨酸替换成丝氨酸，在体外70下可以保存半年，据此分析干扰素半胱氨酸改造干扰素丝氨酸1.对天然蛋白质进行改造，你认为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答案通过对基因的操作来实现，主要原因如下1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。

第4课时蛋白质工程的崛起[目标导读] 1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。

2.结合教材P27图1－29，简述蛋白质工程的基本原理。

3.概述蛋白质工程的应用。

[重难点击] 蛋白质工程的原理。

1．基因工程的基本操作程序目的基因的获取↓基因表达载体的构建↓将目的基因导入受体细胞↓目的基因的检测与鉴定2．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，后者可以产生它本来不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。

3．中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如下：蛋白质具有复杂的空间结构，不同种类的蛋白质具有不同的结构和功能。

蛋白质结构的多样性是由构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和空间结构来决定的，而其结构多样性的根本原因则是由于控制蛋白质合成的基因的多样性。

[课堂导入]基因工程只能生产自然界中已经存在的蛋白质，不一定完全符合人们生活需要。

于是，人们开始设计蛋白质工程。

探究点一蛋白质工程崛起的缘由和基本原理1．基因工程的不足在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。

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。

2．对天然蛋白质进行改造，你认为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？答案应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造，主要原因如下：(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，但被改造过的蛋白质分子也是无法遗传的。

(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。

3．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)原理：由预期的蛋白质找到相对应的基因。

即中心法则的逆推。

(3)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→找到相应的脱氧核苷酸序列(基因)→合成DNA→表达出蛋白质。

蛋白质工程的崛起【学习目标】1. 掌握蛋白质工程的流程及原理2. 比较基因工程和蛋白质工程两者的不同和关系3. 思考蛋白质工程的未来前景与挑战【知识梳理】1.蛋白质工程的定义：。

（提醒：教材第27页粗体字）[思考]理想蛋白质是直接对蛋白质分子进行操作，还是对基因操作来实现呢？________________________2. 蛋白质工程的流程及原理（1）若某蛋白质的一段氨基酸序列是：…丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸…，则根据预期的蛋白质所设计的基因中碱基序列是唯一的吗？为什么？答：。

（2）这里合成的基因含有启动子和终止子吗？_______________________________（3）改造后的蛋白质如何实现大量合成？___________________________________3. 基因工程和蛋白质工程的比较：4.（1）。

（2）。

【检测练习】1.判断题（1）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（）（2）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（）（3）利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素（）2.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，其产生的蛋白质是（）A.氨基酸种类增多B.氨基酸种类减少C.仍为天然存在蛋白质D.可合成天然不存在的蛋白质3.蛋白质工程的基本操作程序正确的是()①预期的蛋白质分子结构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→④4.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——★参考答案★——【检测练习】1.判断题[答案]（1）√ （2）× （3）×[解析]（1）略（2）蛋白质工程的目标是,根据人们对蛋白质的功能的特定需求,对蛋白质结构进行分子设计,由于基因决定蛋白质,因此,要对蛋白质结构进行改造,最终还必须通过基因来完成。

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。

蛋白质工程的崛起【学习目标】1.举例说明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。

【重难点】重点：蛋白质工程的原理；难点：蛋白质工程的原理。

【学习过程】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.基因工程的不足：在原则上只能产生自然界已存在的。

3.天然蛋白质的不足：天然蛋白质的符合生存的需求，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。

思考题：对天然蛋白质进行改造，你认为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？。

二．蛋白质工程的基本原理1.目标：根据人们对的特定需求，对进行分子设计。

2.原理：由预期的蛋白质找到相应的（中心法则逆推）。

3.基本途径：从预期的出发→设计预期的→推测应有的→找到相应的。

4．流程：A: B: C:D: E: F:5.概念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。

③结果：满足人类生存和生活需求的新的蛋白质。

思考题：（1）某多肽链的一段氨基酸序列是：…—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—…氨基酸对应的密码子：丙氨酸（GCA\GCG\GCC\GCU）色氨酸(UGG) 赖氨酸(AAA\AAG) 甲硫氨酸(AUG) 苯丙氨酸(UUU\UUC)①怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。

②确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？（2）蛋白质工程的基本操作思路与基因工程有何不同？6. 蛋白质工程和基因工程的比较A．蛋白质工程流程的顺序是A、B、C、D、E、F、GB．A、B过程是在细胞核内完成的，C过程是在细胞质内完成的C．G过程的完成依赖于基因修饰或基因合成D．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作三.蛋白质工程的进展和前景1.前景诱人: 通过对胰岛素的改造，使其成为速效型药品；如用此技术制成的电子元件,具有、和效率高的特点。

1。

4 蛋白质工程的崛起问题导学蛋白质工程活动与探究1．基因工程生产的蛋白质和蛋白质工程生产的蛋白质有什么区别?2．蛋白质工程的目标是什么？其操作对象为什么仍然是基因？3．蛋白质工程的流程是怎样的？4．蛋白质工程的实质是什么?迁移与应用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蛋白质工程与基因工程比较课前·预习导学【预习导引】一、已存在物种生存人类生产和生活二、1．蛋白质功能蛋白质的结构3．功能结构氨基酸脱氧核苷酸4．结构规律生物功能基因修饰或基因合成现有蛋白质蛋白质基因工程5．高级结构预习交流：1．提示:蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质。

2．提示：是对基因分子进行改造。

课堂·合作探究【问题导学】活动与探究：1．提示：基因工程生产的蛋白质是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.而蛋白质工程生产的蛋白质是根据人类需求来生产的，是自然界中没有的蛋白质。

2．提示：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。

由于基因决定蛋白质,且改造后能遗传,所以蛋白质工程的操作对象是基因。

3．提示：蛋白质工程流程：4．提示：蛋白质工程的实质是根据蛋白质的结构,创造新基因或者改造老基因，是基因工程的发展与延续。

迁移与应用：B 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.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而实现的，所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。

当堂检测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（）。

课后训练1．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2．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3．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．肌肉蛋白4．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（）。

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5．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．将随“神舟六号”遨游太空的水稻种子,种植后获得一种新蛋白质D．将人工合成的一种基因导入大肠杆菌,生产一种新抗体6．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。

为了使猪胰岛素用于临床治疗糖尿病，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7．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8．下列不属于蛋白质工程成果的是（）。

1、4蛋白质工程的崛起课标要求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。

能力要求.尝试运用逆向思维分析和解决问题。

知识网络体系基因工程的实质：蛋白质工程崛起缘由基因工程原则上只能生产自然界原有的蛋白质蛋白质工程的目的：目标蛋白质工程的基本原理原理：过程：蛋白质工程的进展和前景重难热点归纳1）蛋白质工程与基因工程的区别：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。

蛋白质工程自诞生之日起，就与基因工程密不可分。

基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。

蛋白质工程则更进一步。

它可以根据对分子预先设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对它所编码的蛋白质进行改造。

因此，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质。

天然蛋白质都是通过漫长的进化过程而形成的，而蛋白质工程对天然蛋白质的改造，好比是在实验室里加快了进化的过程。

2）为什么要开展蛋白质工程的研究蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。

其内容主要有两个方面：根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质；确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。

在此基础之上，实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质，这也是蛋白质工程最根本的目标之一。

3）蛋白质工程的原理预期功能→蛋白质三维结构→氨基酸序列（多肽链）→基因→具有预期功能的蛋白质经典例题剖析1、蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）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】蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础，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，以满足人类的生产或或生活需要。