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第三节 蛋白质工程


第三节 蛋白质工程
一、选择题 1.人们发现蛛丝蛋白比蚕丝蛋白更细,但强度却更大,于是有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构 从而推出其基因结构,以指导对蚕丝蛋白基因的修改,从而让蚕也吐出像蛛丝一样坚韧的丝,此过程 的名称和依据的原理分别是( )

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 2.对于蛋白质的改造类型有“大改”、“中改”、“小改”之分,其划分依据是( A.蛋白质分子的复杂程度 C.蛋白质被改造部位的多少 B.操作过程的复杂程度 D.蛋白质数目的多少 ) )

3.下列关于蛋白质工程的设计思路中,不正确的是( A.从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构 B.据蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序 C.据氨基酸的顺序推测基因的核苷酸的排列顺序 D.蛋白质工程完全不遵循中心法则

4.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似,只是对热稳定性较 差,进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂,临床治疗消化不良,最佳方案是( A.对此酶中的少数氨基酸替换,以改善其热稳定性 B.将此酶与人蛋白酶进行拼接,形成新的蛋白酶 C.重新设计与创造一种全新的蛋白酶 D.减少此酶在片剂中的含量 5.猪的胰岛素用于人体时降血糖效果不明显,原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。 为了使猪胰岛素用于治疗人类糖尿病,下列为蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案的是( A.对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换 B.将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素 C.将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病 D.根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素 6.蛋白质工程的基本流程是( ) ) )

①蛋白质分子结构设计 ④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 A.①→①→①→① C.①→①→①→①

②DNA 合成

③预期蛋白质功能

B.①→①→①→① D.①→①→①→① )

7.下列哪项不属于蛋白质工程中的蛋白质分子改造( A.对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换

B.对特定的蛋白质中某一个肽段或一个特定的结构域进行替换 C.从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质 D.设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列 8.蛋白质工程在实施中最大的难题是( A.生产的蛋白质无法应用 C.对于大多数蛋白质的高级结构不清楚 ) B.发展前景太窄 D.无法人工合成目的基因 )

9.下列关于蛋白质工程的叙述中,不正确的是(

A.实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的结构和功能的关系 B.基因工程是蛋白质工程的关键技术 C.“大改”是指对原蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构域的替代 D.在蛋白质分子中引入二硫键可以显著提高蛋白质的热稳定性 10.下列哪项不是蛋白质工程的研究内容( A.分析蛋白质分子的精细结构 C.分析氨基酸的化学组成 11.基因工程与蛋白质工程的区别是( )

B.对蛋白质进行有目的地改造 D.按照人们的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质 )

A.基因工程需对基因进行分子水平操作,蛋白质工程不对基因进行操作 B.基因工程合成的是天然存在的蛋白质,蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质 C.基因工程是分子水平操作,蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)操作 D.基因工程完全不同于蛋白质工程 12.以下有关蛋白质工程的叙述中,不正确的是( A.蛋白质工程发展的基础是基因工程 B.蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找到脱氧核苷酸序列的过程 C.T4 溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现 D.蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质 )

13.下列关于“大改”“中改”“小改”的说法中,不正确的是(



A.“大改”是指根据氨基酸的性质和特点,设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质 B.“中改”是指在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定的结构域 C.“小改”是指通过基因工程中的定点诱变技术,有目的地改造蛋白质分子中某活性部位的一个 或几个氨基酸残基,以改善蛋白质的性质和功能 D.“大改”是指根据氨基酸的性质和特点,人工合成出自然界中已存在的蛋白质 14.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.蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 D.蛋白质工程与基因工程密不可分,又被称为第二代基因工程 15.合成鼠—人嵌合抗体属于蛋白质分子设计中的( A.对已知蛋白质分子结构进行少数氨基酸替换 B.对不同来源的蛋白质进行拼接组装 C.设计制造自然界中全新的蛋白质 D.把两种不同的蛋白质组装成一种蛋白质分子 二、填空题 16.科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造,生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。如 图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程,据图回答: )

(1)改造鼠源杂交瘤抗体,生产鼠—人嵌合抗体,属于__________(生物工程)的范畴。 (2)图示过程是根据预期的________________,设计________________,最终必须对________ 进行操作,此操作中改变的是_________________________。 (3)经过改造的鼠—人嵌合抗体,与鼠源杂交瘤抗体相比较,突出的优点是_____(从免疫角度

考虑) 。 (4)上述过程中对科学家来说难度最大的是_____________________。 17.枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性,但其极易被氧化而失效。1985 年,美国 的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第 222 位氨基酸替换后,虽然其水解活性有所下降,但抗氧化 能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂,可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。 (1)改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是_______________________________。 (2)改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比,至少有________个碱基对发生 变化。 (3)利用生物技术改造蛋白质,是提高了蛋白质的________性,埃斯特尔所做的工作,是对已 知蛋白质进行________。 18.下图是某种类似动物蛋白质工程的示意图,请分析回答:

(1)目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号________所示过程。 (2)实现①过程所依据的原理是_____________,属于哪种获取目的基因的方法:________。 (3)经过①过程得到目的基因,所采取的手段与基因突变相比最大的特点是____________。 (4)⑤过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是________,进行⑤过程的目的是_______。 19.蛋白质分子的设计是一项复杂而艰巨的工程,其基本流程可以用下图表示:

(1)构建新的蛋白质模型是分子设计的关键环节,你认为构建蛋白质模型的依据是什么? (2)通过 DNA 合成形成的新基因怎样才能得到准确的表达? (3)有的学者认为,蛋白质工程本身也是研究蛋白质结构和功能的一种有力工具。你是怎么看 待的?

【参考答案】 一、选择题 1.D 9.C 2.C 10.C 3.D 11.B 4.A 12.D 5.A 13.D 6.C 14.B 7.D 15.B 8.C

二、填空题 16. (1)蛋白质工程 (2)嵌合体功能 嵌合体的结构 基因 碱基对

(3)对人体的不良反应减少 (4)设计嵌合体的空间结构 17. (1)蛋白质工程 (2)1 (3)稳定 18. (1)① (2)氨基酸与密码子的对应关系 人工合成 少数氨基酸的替换

(3)基因突变是不定向的,而①过程是定向改变基因 (4)限制性核酸内切酶 使目的基因能够在受体细胞中得到表达

19. (1)构建蛋白质模型的依据是所需蛋白质的功能和控制这种蛋白质合成的基因以及蛋白质的 空间结构。 (2)通过基因工程技术,将新基因导入大肠杆菌等受体细胞中,新基因在受体细胞中指导合成 新蛋白质。 (3)学者认识恰当,蛋白质结构直接影响其功能活性,要想研究蛋白质结构和功能的关系,蛋 白质工程就是有力的工具,利用这种工具可以改变蛋白质的空间结构,探究功能的改变,从而得出相 应的科学结论。


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