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2019-2020年高中生物 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（四）蛋白質(zhì)工程的崛起 新人教版選修3 一、選擇題 1．蛋白質(zhì)工程中需要直接進(jìn)行操作的對(duì)象是(　　) A．氨基酸結(jié)構(gòu)　　　　　　 B．蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu) C．肽鏈結(jié)構(gòu) D．基因結(jié)構(gòu) 2．蛋白質(zhì)工程在設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)依據(jù)的是(　　) A．基因功能 B．蛋白質(zhì)功能 C．氨基酸序列 D．mRNA密碼子序列 3．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的設(shè)計(jì)思路中，說(shuō)法不正確的是(　　) A．從蛋白質(zhì)的功能推測(cè)蛋白質(zhì)應(yīng)有的結(jié)構(gòu) B．從蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸的排列順序 C．從氨基酸的排列順序推測(cè)基因中脫氧核苷酸的排列順序 D．蛋白質(zhì)工程完全不遵循中心法則 4．科學(xué)家將β干擾素基因進(jìn)行定點(diǎn)突變導(dǎo)入大腸桿菌中表達(dá)，使干擾素第十七位的半胱氨酸改變成絲氨酸，結(jié)果大大提高了β干擾素的抗病活性，并且提高了儲(chǔ)存穩(wěn)定性。該生物技術(shù)為(　　) A．基因工程　　　　　　　　 B．蛋白質(zhì)工程 C．基因突變 D．組織培養(yǎng) 5．下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．科學(xué)家通過(guò)對(duì)胰島素的改造已經(jīng)使其成為速效型藥品 B．我們可以將蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面 C．用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件，具有體積小、耗電少和效率高的特點(diǎn) D．蛋白質(zhì)工程成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)種類太少，原料不足 6．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是(　　) A．蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類需要 B．蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu) C．蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界中不曾存在的新型蛋白質(zhì)分子 D．蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又稱為第二代基因工程 7．某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結(jié)構(gòu)和功能很相似，只是其熱穩(wěn)定性較差，進(jìn)入人體后容易失效。現(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療食物消化不良，最佳方案是(　　) A．替換此酶中的少數(shù)氨基酸，以改善其功能 B．將此酶與人蛋白酶進(jìn)行拼接，形成新的蛋白酶 C．重新設(shè)計(jì)與創(chuàng)造一種蛋白酶 D．減少此酶在片劑中的含量 8．科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸含量，將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬酰胺變成異亮氨酸，就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸含量分別提高5倍和2倍，下列對(duì)蛋白質(zhì)的改造，操作正確的是 (　　) A．直接通過(guò)分子水平改造蛋白質(zhì) B．直接改造相應(yīng)的mRNA C．對(duì)相應(yīng)的基因進(jìn)行操作 D．重新合成新的基因 二、非選擇題 9．下圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題： (1)代表蛋白質(zhì)工程操作思路的過(guò)程是____________，代表中心法則內(nèi)容的是____________。(填寫數(shù)字) (2)寫出圖中各數(shù)字代表的生物學(xué)過(guò)程的名稱或內(nèi)容： ①____________，②____________，③____________， ④____________，⑤____________。 (3)蛋白質(zhì)工程的目的是___________________________________________________， 通過(guò)_______________________________________________________________實(shí)現(xiàn)。 (4)從圖中可以看出蛋白質(zhì)工程的基本途徑與中心法則是________的。 10．綠色熒光蛋白(GFP)能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，這樣借助GFP發(fā)生的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動(dòng)情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能。下面為我國(guó)首例綠色熒光蛋白(GFP)轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過(guò)程示意圖，據(jù)圖回答： (1)圖中通過(guò)過(guò)程①、②形成重組質(zhì)粒，需要限制酶切取目的基因、切割質(zhì)粒。限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—。在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的1個(gè)切點(diǎn)，在目的基因的兩側(cè)各有1個(gè)酶Ⅱ的切點(diǎn)。 ①請(qǐng)畫出質(zhì)粒被限制酶Ⅰ切割后形成黏性末端的過(guò)程。 ________________________________________________________________________。 ②在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接起來(lái)？________，理由是_________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)過(guò)程③將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬胎兒成纖維細(xì)胞時(shí)，采用最多也最有效的方法是________。 (3)如果將切取的GFP基因與抑制小豬抗原表達(dá)的基因一起構(gòu)建到載體上，GFP基因可以作為基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因，其作用是____________________________________。 獲得的轉(zhuǎn)基因克隆豬，可以解決的醫(yī)學(xué)難題是________________________。 (4)目前科學(xué)家們通過(guò)蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過(guò)程的正確順序是：________(用序號(hào)表示)。 ①推測(cè)藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列 ②藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ③藍(lán)色熒光蛋白基因的修飾(合成) ④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白 答案 1．選D　蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活需求。因此，歸根到底，還是要對(duì)基因進(jìn)行改造。 2．選B　蛋白質(zhì)工程依據(jù)蛋白質(zhì)功能，設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，再推測(cè)并合成相應(yīng)的基因。 3．選D　蛋白質(zhì)工程的基本途徑是根據(jù)中心法則反推出來(lái)的。 4．選B　題目中的操作中涉及的基因顯然不再是原來(lái)的基因，其合成的β干擾素也不是天然β干擾素，而是經(jīng)過(guò)改造的、具有人類所需優(yōu)點(diǎn)的蛋白質(zhì)，因而整個(gè)過(guò)程利用的生物技術(shù)應(yīng)為蛋白質(zhì)工程。 5．選D　蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮功能必須依賴于正確的高級(jí)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而目前科學(xué)家對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)的了解還不夠。 6．選B　蛋白質(zhì)工程被稱為第二代基因工程，是對(duì)基因結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)地改造，從而產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)，對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，改造后不能夠遺傳，也不能大量生產(chǎn)。 7．選A　要想使蛋白酶熱穩(wěn)定性有所提高，就要改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，此類問(wèn)題一般是對(duì)蛋白質(zhì)中的個(gè)別氨基酸進(jìn)行替換。 8．選C　蛋白質(zhì)工程的直接操作對(duì)象是基因。 9．解析：天然蛋白質(zhì)合成的過(guò)程是按照中心法則進(jìn)行的，而蛋白質(zhì)工程的基本途徑與之相反，即從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。 答案(1)④⑤?、佗冖? (2)轉(zhuǎn)錄　翻譯　折疊　分子設(shè)計(jì)　DNA合成 (3)對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)　基因修飾或基因合成 (4)相反 10．解析：(1)①書寫要關(guān)注DNA序列與限制酶識(shí)別序列的區(qū)別，不要遺漏了酶和黏性末端的正確表達(dá)。②由于兩種限制酶切割形成的黏性末端是相同的，可以互補(bǔ)配對(duì)，因此可用DNA連接酶進(jìn)行相互“縫合”。(2)基因工程中目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法是顯微注射法。(3)基因表達(dá)載體上標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因；獲得轉(zhuǎn)基因豬，可以解決醫(yī)學(xué)上供體器官不足和免疫排斥問(wèn)題。 (4)蛋白質(zhì)工程正確的操作過(guò)程是②①③④。 答案：(1)①(只寫出切割后形成的部分即可) ②可以連接　因?yàn)橛蓛煞N不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或是可以互補(bǔ)的) (2)顯微注射法 (3)鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因　供體器官不足和免疫排斥 (4)②①③④