(练习)24 课时分层训练(十四) 蛋白质工程的原理和应用-【提分教练】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程(人教版2019)

课时分层训练(十四)　蛋白质工程的原理和应用 1．蛋白质工程的基本原理是(　　) A．逆转录 B．碱基互补配对原则 C．中心法则 D．中心法则的逆过程 D　解析：蛋白质工程的基本原理是中心法则的逆过程。 2．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 C　解析：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)转移到来亨鸡胚胎细胞的DNA中，发育成的鸡产生了含该药物蛋白的鸡蛋，说明目的基因在这些鸡中表达了，即这些鸡的培育采用了基因工程技术，因此属于基因工程的产物，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；题述技术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，故不属于蛋白质工程，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。 3．(不定项)下列关于蛋白质工程的叙述中，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测蛋白质功能出发，设计出相应的基因，并借助基因工程实现的 ACD　解析：蛋白质工程实际操作是对基因进行操作，而不是对蛋白质进行操作，故B错误。 4．干扰素可以用于治疗病毒感染和癌症，但在体外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么，在－70 ℃条件下可以保存半年，这需要利用蛋白质工程来完成。请回答下列问题： (1)天然蛋白质的合成过程是按照________进行的，而蛋白质工程与之相反。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__________，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需要。 (2)若将干扰素的一个半胱氨酸变成丝氨酸，推测相应的脱氧核苷酸序列________(填“是”或“不是”)唯一。可利用PCR技术扩增相应基因，该技术的前提是要有一段________________________，以便根据这一序列合成引物。 (3)科学家在基因工程和蛋白质工程中常用大肠杆菌作为受体细胞，原因是______________________(答出两点即可)。大肠杆菌常用的转化方法是首先用________处理使细胞处于一种能吸收周围环境中________的生理状态，再与重组表达载体溶于缓冲溶液中完成转化。 (4)干扰素基因是否翻译出蛋白质，可用________(物质)进行检测。 解析：(1)天然蛋白质的合成过程是按照中心法则进行的，而蛋白质工程与之相反。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，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需要。(2)若将干扰素的一个半胱氨酸变成丝氨酸，因为密码子的简并，推测相应的脱氧核苷酸序列不是唯一的。可利用PCR技术扩增相应基因，该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。(3)科学家在基因工程和蛋白质工程中常用大肠杆菌作为受体细胞，原因是大肠杆菌繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少。大肠杆菌常用的转化方法是首先用Ca2＋处理，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，再与重组表达载体溶于缓冲溶液中完成转化。(4)干扰素基因是否翻译出蛋白质，可用(干扰素)抗体进行检测。 答案：(1)中心法则　改造或合成基因　(2)不是　已知目的基因的核苷酸序列　(3)大肠杆菌繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少　Ca2＋　DNA分子 (4)(干扰素)抗体 5．糖尿病是近年来高发的“富贵病”，常见类型有遗传型糖尿病和2型糖尿病。遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损。科研机构做出如下设计：取糖尿病患者的细胞，将人的正常胰岛素基因导入其中，然后做细胞培养，诱导产生胰岛组织，重新植入患者的胰岛，使胰岛恢复功能。2型糖尿病需要注射胰岛素治疗。目前临床使用的胰岛素制剂注射后120 min后才出现高峰，与人体生理状态不符。科研人员通过一定的工程技术手段，将胰岛素B链的 28号和29号氨基酸互换，获得了速效胰岛素，已通过临床试验。 请据以上材料回答下列问题： (1)对遗传型糖尿病进行治疗的方案中，胰岛素基因称为________，实验