课时跟踪检测(16) 蛋白质工程-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(十六)　蛋白质工程 一、选择题 1.(2025·盐城月考)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 2.下列关于基因工程与蛋白质工程的叙述,正确的是 (　　) A.通过蛋白质工程改造后的蛋白质仍然是天然的蛋白质 B.基因工程需对基因进行操作,蛋白质工程不需对基因进行操作 C.蛋白质工程以基因工程为基础 D.蛋白质工程直接实现了对蛋白质的改造 3.蛋白质工程的基本步骤顺序正确的是 (　　) ①从预期的蛋白质功能出发　②设计预期的蛋白质结构　③推测应有的氨基酸序列　④找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因　⑤获得所需要的蛋白质 A.⑤④③②① B.①④⑤②③ C.①④②③⑤ D.①②③④⑤ 4.下列关于蛋白质工程的叙述,正确的是 (　　) A.利用蛋白质工程,通过引入二硫键可以提高蛋白质(酶)的稳定性 B.蛋白质工程的操作对象是蛋白质或控制蛋白质合成的基因 C.蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能 D.限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟 5.(2025·徐州期中)研究发现,胰岛素进入血液循环后容易被降解,糖尿病患者需要反复注射胰岛素才能达到治疗效果。科研人员借助蛋白质工程定向设计改变了胰岛素中的某些氨基酸,提高了胰岛素在患者体内的稳定性,延长了其作用时间。下列有关叙述错误的是 (　　) A.蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行设计和改造蛋白质 B.氨基酸序列的差异是影响胰岛素在患者体内稳定性的原因之一 C.改造胰岛素应首先从设计胰岛素基因中的脱氧核苷酸序列出发 D.蛋白质工程难度很大与蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构有关 6.(2025·南京月考)L-天冬酰胺酶对于治疗小儿白血病特别有效,但在临床应用中经常出现过敏反应。科研人员预期在L-天冬酰胺酶的基础上研发药效强但免疫性弱的蛋白质药物,下一步要做的是 (　　) A.合成编码L-天冬酰胺酶的DNA片段 B.构建含L-天冬酰胺酶基因片段的表达载体 C.设计出药效强但免疫性弱的蛋白质结构 D.利用抗原—抗体杂交等方法对表达产物进行检测 7.呼吸道合胞病毒(RSV)是引起婴幼儿肺炎和支气管炎的首要致病病毒。F蛋白是RSV囊膜蛋白之一,但其构象不稳定。科研人员通过蛋白质工程构建了构象更加稳定的F蛋白,利用改造后的F蛋白研发的疫苗能引起小鼠和猴体内产生高浓度抗体。下列说法正确的是 (　　) A.改造前需要对F蛋白的氨基酸序列进行分析 B.F蛋白的改造过程不需要限制酶和DNA连接酶 C.将改造的F蛋白基因直接转入适当的微生物可获取大量F蛋白 D.通过蛋白质工程可制造出任何一种人类所需要的蛋白质 8.(2025·常州高二阶段测)枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。某科学家通过将枯草杆菌蛋白酶分子表面的Asp(99)和Glu(156)改成Lys,使其在pH=6时的活力提高了10倍。下列说法正确的是 (　　) A.需要通过改造基因实现对蛋白质中氨基酸的替换 B.该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势 C.经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传 D.蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息 9.人体内的蛋白TPA能降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓,但为心梗患者注射大剂量的TPA会诱发颅内出血。研究证实,通过蛋白质工程,将TPA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,可制造出性能优异的改良TPA,进而显著降低出血副作用。下列关于该蛋白质工程的叙述正确的是 (　　) A.制造改良TPA无需用到基因工程的操作技术 B.可利用X射线衍射技术分析TPA的晶体结构 C.改良TPA的过程中,TPA基因增添碱基时可使用基因定点突变技术 D.需要在分子水平上直接对TPA进行定向改造 10.[多选]腈水合酶(N0)广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域,但不耐高温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽,可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1)。下列有关叙述正确的是 (　　) A.N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一 B.加入连接肽需要通过改造基因实现 C.获得N1的过程需要进行转录和翻译 D.检测N1的活性时先将N1与底物充分混合,再置于高温环境 11.[多选]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Taq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突变点的一种体外诱导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.Taq酶的保真性与DNA的突变率没有直接关系 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55 ℃处理的目的是使DNA分子彻底变性 二、非选择题 12.据报道,我国科学家建立了蛋白质从头设计新方法。该报道中记述我国科研人员从头设计的9种蛋白质分子的高分辨晶体结构,其中5种蛋白质具有不同于已知天然蛋白的新颖结构。请回答下列相关问题: (1)可以通过蛋白质工程对相关蛋白质进行改造,一般过程是先根据新蛋白质的　　　　　设计蛋白质结构,进而设计对应的　　　　　序列,在此基础上改造或合成可以产生新蛋白质的相关　　　序列,再利用基因工程技术合成新的蛋白质。  (2)利用PCR技术对目的基因扩增的前提是　　　　　　　　　　　。  (3)构建基因表达载体的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  构建的基因表达载体除含目的基因外,还必须有　　　　　　　　　　　　(至少答出三点)等。  (4)艾弗里等人的肺炎链球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么这一启示是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  课时跟踪检测(十六) 1．选D　改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，从而满足人类的需求，这是蛋白质工程的最终目的，D符合题意。 2．选C　通过蛋白质工程改造后的蛋白质不是天然的蛋白质，A错误；基因工程需对基因进行操作，蛋白质工程也是对基因进行操作，因而蛋白质工程是以基因工程为基础建立起来的第二代基因工程，B错误，C正确；蛋白质工程间接实现了对蛋白质的改造，D错误。 3．选D　蛋白质工程的一般过程是先根据新蛋白质的预期功能设计蛋白质结构，进而设计对应的氨基酸序列，在此基础上改造或合成可以产生新蛋白质的相关DNA序列(基因)，再利用基因工程技术合成新的蛋白质。 4．选A　利用蛋白质工程，通过引入二硫键可以提高蛋白质(酶)的稳定性，A正确；蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，定向对现有蛋白质分子的结构进行改造，使之更加符合人类需要，故蛋白质工程的操作对象为控制蛋白质合成的基因，B错误；蛋白质工程的实质是通过改变基因的结构达到改变蛋白质功能的目的，C错误；当前限制蛋白质工程发展的关键因素是对蛋白质的高级结构了解不够，D错误。 5．选C　蛋白质工程的实质是在DNA分子水平上进行设计和改造蛋白质，A正确；氨基酸序列存在差异会导致胰岛素的空间结构有所改变，进而影响了胰岛素的稳定性，B正确；胰岛素属于蛋白质，改造胰岛素应首先从预期的蛋白质功能出发，C错误；多数蛋白质除具有一级结构(即氨基酸顺序)外，还具有复杂的高级结构，蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而很多蛋白质的高级结构是人们目前还不清楚的，因此实施蛋白质工程的难度很大，D正确。 6．选C　据题意可知，研发药效强但免疫性弱的蛋白质药物应利用蛋白质工程，科研人员已对蛋白质功能作出预期，下一步应是设计预期的蛋白质结构，故选C。 7．选A　蛋白质工程的实质是改造基因，因此改造前需要对F蛋白的氨基酸序列进行分析，以便找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)，A正确；要对蛋白质进行改造，最终需要通过基因工程来实现，而基因工程需要的工具酶包括限制酶和DNA连接酶，B错误；改造的F蛋白基因无法直接转入适当的微生物细胞内，需要通过载体运输，C错误；由于蛋白质的高级结构相当复杂，因此目前并不能制造出人类所需要的所有的蛋白质，D错误。 8．选A　氨基酸的排列顺序是由基因决定的，因此完成氨基酸的替换需要通过改造基因来实现，A正确；该成果培育了新品种，而不是新物种，B错误；经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶的基因发生了改变，因此经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状可以遗传，C错误；蛋白质工程最终要达到的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求，D错误。 9．选B　蛋白质工程是在基因工程基础上延伸的第二代基因工程，A错误；X射线衍射技术可分析蛋白质的晶体结构，B正确；改良TPA的过程中，TPA基因不是增添碱基，而是替换碱基，C错误；该过程不是在分子水平上直接对TPA进行改造，而是对TPA的基因进行改造，D错误。 10．选ABC　利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶(N1)，N1与N0氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一，A正确；加入连接肽需要利用蛋白质工程，通过改造基因实现，B正确；获得N1蛋白质的过程需要进行转录和翻译，C正确；检测N1的活性时先将N1与底物分别置于高温环境，再于高温环境中充分混合，D错误。 11．选BD　通过理性设计，产生更加理想的酶，属于蛋白质工程，A正确；低保真的Taq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，使DNA突变率增加，B错误；Mg2＋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；易错PCR扩增时，55 ℃处理的目的是使引物与模板结合，D错误。 12．(1)预期功能　氨基酸　DNA　(2)目的基因的一段碱基序列已知　(3)使目的基因进入受体细胞并有效表达，而且要能稳定存在且遗传给后代　复制原点、标记基因、启动子、终止子　(4)DNA可以从一种生物个体转移到另一个体 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $