第3章 第4节 蛋白质工程的原理和应用-【导与练】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步全程学习课时作业word（人教版）

第4节　蛋白质工程的原理和应用 基础巩固 1.蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过改造或合成基因来完成,而不直接改造蛋白质的原因是(　B　) 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够遗传 C.人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少 D.蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化,操作难度大 解析:蛋白质工程应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造。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。如果对蛋白质直接进行改造,即使改造成功,被改造过的蛋白质还是无法遗传。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。 2.科研小组利用蛋白质工程将某细胞中的一种转运蛋白X进行改造,并使改造后的转运蛋白X基因在细胞中正常表达。下列说法错误的是(　C　) A.蛋白质工程中可构建出自然界全新的基因 B.该过程需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的作用 C.经改造后的蛋白质不需要再进行功能鉴定 D.经改造后的基因在表达过程中仍遵循中心法则 解析:经改造后的蛋白质仍需要再进行功能鉴定。 3.下列不属于蛋白质工程成果的是(　D　) 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。 4.科学家将葡萄糖异构酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代,结果它的最适温度提高了10～12℃。据分析,脯氨酸替代甘氨酸后,由于引入了一个吡咯环侧链,刚好填充于138位甘氨酸附近的空洞,使蛋白质空间结构更具刚性,从而提高了酶的热稳定性。下列说法正确的是(　B　) A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异 B.对葡萄糖异构酶的改造需要以基因工程为基础 C.蛋白质工程操作过程中,不需要酶和载体作为工具 D.经改造后的葡萄糖异构酶热稳定性提高这一性状不可遗传 解析:蛋白质工程和基因工程都要对基因进行操作,根本区别是蛋白质工程可以产生自然界没有的蛋白质;蛋白质工程要通过基因工程实施,需要酶和载体作为工具;蛋白质工程对编码蛋白质的基因进行了改造,遗传物质已经改变,属于可以遗传的变异。 5.蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局,使它产生了一个由坚硬的结晶区和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测出其相应的基因结构,以指导对蚕丝蛋白的修改,从而让蚕也吐出像蛛丝一样坚韧的丝。此过程运用的技术及流程分别是(　D　) 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 解析:根据题干信息“通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构,以指导对蚕丝蛋白的修改,从而让蚕也吐出像蛛丝一样坚韧的丝”可知,该工程运用的技术是蛋白质工程,操作的流程是蛋白 质→RNA→DNA→RNA→蛋白质。 6.新型冠状病毒通过其表面刺突蛋白(S蛋白)的受体结合域(RBD)与人体细胞表面的ACE2受体相互作用,侵入人体细胞。研究人员设计并合成了一种自然界不存在的LCB1蛋白药物,可识别并紧密结合S蛋白的RBD,以干扰新型冠状病毒的感染。下列叙述错误的是(　C　) A.LCB1可能与ACE2受体的某些区域结构类似 B.LCB1可以依据S蛋白的RBD结构进行设计 C.LCB1是通过细胞中原有的基因表达产生的 D.LCB1设计和合成是通过蛋白质工程实现的 解析:人类合成的LCB1和ACE2受体都可以与S蛋白的RBD结合,说明LCB1可能与ACE2受体的某些区域结构类似;由于人类合成的LCB1和ACE2受体都可以与S蛋白的RBD结合,因此可以依据S蛋白的RBD结构设计LCB1;LCB1是研究人员设计的,且是自然界不存在的,因此不可能是通过细胞中原有的基因表达产生的。 7.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(　D　) 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反应缓冲溶液中一般会添 加Mg2+ D.易错PCR技术的