考点15 蛋白质工程的原理和应用-2020-2021学年高二《新题速递·生物》5月刊（同步课堂必刷题）（人教版2019选择性必修3）

考点15 蛋白质工程的原理和应用 一、单选题 1．（2021·十堰外国语学校高三二模）大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR反应即可获得，第一轮加诱变引物和侧翼引物，第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物，过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．第一轮PCR过程中退火所用的温度与第二轮PCR退火的温度是一样的 B．PCR扩增的定点诱变产物通常需要连接到载体分子上才能表达出相应的性状，该定点诱变产物需具备起始密码、终止密码等结构才能进行转录和翻译 C．第二轮PCR所用的引物是第一轮PCR的产物DNA的两条链 D．将某功能蛋白的第17位Cys（UGU）改造成Ser（UCU），属于蛋白质工程 【答案】D 【分析】 PCR技术：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。2、原理：DNA复制。3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。5、过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。 【详解】 A、为了使两轮PCR反应在同一支试管中进行，引物设计时应考虑不同的退火温度，第二轮PCR的退火温度应该比第一轮高，A错误； B、若要使得目的基因可以表达出蛋白质，则需要在产物上具备启动子和终止子（而非起始密码和终止密码），诱导基因转录和翻译，B错误； C、第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物外，第二轮PCR仍需加入的引物是另一种侧翼引物，以便进行另一条链的延伸，C错误； D、欲将某功能蛋白的第17位Cys（UGU）改造成Ser（UCU），应将诱变引物设计包含-AGA-或-TCT-序列，该过程属于蛋白质工程技术范畴，D正确。 故选D。 2．（2021·辽宁大连市·高三二模）下列有关蛋白质工程的叙述，错误的是（ ） A．蛋白质工程是在分子水平上通过基因修饰或基因合成来完成的 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 C．蛋白质工程的途径是从预期蛋白质结构开始，进行氨基酸的增减或替换 D．蛋白质工程的最终目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，以满足人类的需求 【答案】C 【分析】 蛋白质工程的过程：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→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。 【详解】 AB、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，在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是通过基因修饰或基因合成来完成的，AB正确； C、蛋白质工程的基本途径是：从预期蛋白质的功能出发→设计预期蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列，据此可知蛋白质功能是从预期蛋白质功能开始的，C错误； D、基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程可以通过基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求，D正确。 故选C。 3．（2021·山东青岛市·高二期中）从自然界中的生物体内分离得到的天然酶，在工业生产环境中催化效率往往较低。 科研人员对酶的改造包括理性设计方法和非理性设计方法。理性设计方法是通过定点诱变改变蛋白质中的个别氨基酸，以产生更加理想的酶；非理性设计方法主要通过易错PCR技术实现，该技术是利用低保真的TaqDNA聚合酶和改变PCR的反应条件，降低DNA复制的保真度，从而使扩增产物出现较多点突变的一种体外诱导DNA序列变异的方法。下列相关叙述错误的是（ ） A．通过理性设计以产生更加理想的酶的技术称为蛋白质工程 B．低保真的TaqDNA聚合酶会增加新DNA链合成过程中碱基的错配率 C．利用易错PCR技术扩增产物时在PCR反应缓冲液中一般会添加Mg2＋ D．易错PCR技术的扩增过程中50℃处理的目的是使DNA分子彻底变性 【答案】D 【分析】 蛋白质工程：是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理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。 【详解】 A、通过理性设计，产生更加理想的酶，属于蛋白质工程，A正确； B、低保真的TaqDNA聚合酶会增加新DNA链合成过程中碱基的错配率，产生较多的突变点，B正确； C、镁离子可以使非互补碱基的稳定性提高，从而有利于易错PCR的进行，故利用易错PCR技术扩增产物时在PCR反应缓冲液中一般会添加Mg2＋，C正确； D、易错PCR扩增时，50℃处理的目的是使引物