课时梯级训练(16) 蛋白质工程的原理和应用（Word练习）-【优化指导】2023-2024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 不定项版）

课时梯级训练(16)　蛋白质工程的原理和应用 一、选择题 1．下列关于蛋白质工程的说法，错误的是(　　) 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的新型蛋白质分子 D．蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发，设计出相应的基因，并借助基因工程实现 B　解析：基因的结构决定蛋白质的结构，对蛋白质的结构进行设计改造是通过改造或合成基因来完成的，而不是直接对蛋白质分子进行操作，B错误。 2．(2023·益阳高二阶段练习)合成天然不存在的蛋白质最终需要改造的核心是(　　) A．基因结构 B．mRNA结构 C．氨基酸序列 D．蛋白质结构 A　解析：合成自然界不存在的蛋白质属于蛋白质工程，应根据蛋白质功能，从设计蛋白质结构入手，然后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，因此合成天然不存在的蛋白质最终需要改造的核心是基因结构，A正确。 3．(2023·丹东高二期中)蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是(　　) A．分析蛋白质的三维结构 B．研究蛋白质的氨基酸组成 C．获取编码蛋白质的基因序列信息 D．改造现有蛋白质或制造新的蛋白质 D　解析：分析蛋白质的三维结构是蛋白质工程的准备工作，与题意不符，A错误；研究蛋白质的氨基酸组成是为了设计或改造相关基因，这不是蛋白质工程的最终目的，B错误；获取编码蛋白质的基因序列信息以实现对基因的改造或合成过程，这不是蛋白质工程要达到的最终目的，C错误；改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，从而满足人类的需求，实现对蛋白质的定向改造，这是蛋白质工程的最终目的，D正确。 4．为提高葡萄糖异构酶的热稳定性，将其第138位的甘氨酸替换为脯氨酸，使该酶最适反应温度提高了10～12 ℃。下列有关叙述不正确的是(　　) A．应直接将蛋白质分子的甘氨酸替换为脯氨酸 B．可通过基因改造的方法对葡萄糖异构酶进行改造 C．该技术能按照人类的需求生产出蛋白质 D．该项技术要先预期蛋白质的功能再设计预期的蛋白质结构 A　解析：为提高葡萄糖异构酶的热稳定性，将其第138位的甘氨酸替换为脯氨酸，应对葡萄糖异构酶的基因进行改造，A错误、B正确；该技术能按照人类的需求生产出新的蛋白质，C正确；该项技术要先预期蛋白质的功能再设计预期的蛋白质结构，D正确。 5．蛋白质工程可以改造生物的蛋白质，因此我们可以通过改造大熊猫体内的某些蛋白质，使大熊猫的生命活动更加适应环境。下列关于改造大熊猫体内某蛋白质的说法，错误的是(　　) A．改造后的蛋白质有可能成为一种新抗原，使大熊猫产生免疫反应，从而将其排除或产生过敏反应，因此应慎重施行 B．改造蛋白质是从根本上通过改造基因来实现的 C．改造蛋白质后的大熊猫和现在的大熊猫仍是一个物种 D．改造蛋白质后的大熊猫的后代不具有改造的蛋白质 D　解析：蛋白质工程改造的是基因，可以遗传给子代，因此改造后的大熊猫的后代也具有改造的蛋白质，D错误。 二、非选择题 6．已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中第158位的丝氨酸变成亮氨酸，第240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留了P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题： (1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的____________________进行改造。 (2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有改造________基因或合成________基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括________________的复制以及遗传信息在不同分子之间的流动，即_________。 (3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过________________________和________________________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。 答案：(1)氨基酸序列 (2)P　P1　DNA和RNA(或遗传物质)　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译) (3)设计预期的蛋白质结构　推测应有的氨基酸序列　功能 解析：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的氨基酸序列进行改造。(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有改造P基因或合成P1基因。所获得的基因表达时遵循中心法则，中心法则的全部内容包括DNA和RNA的复制以及遗传信息在不同分子之