1.4 蛋白质工程的崛起
(时间：30分钟 满分：50分)
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基础
中档
稍难
蛋白质工程及原理
1、2、4
6
蛋白质工程与基因工程的区别
5
蛋白质工程的应用
3
7、8
一、选择题(共6小题，每小题4分，共24分)
1．蛋白质工程的实质是
( )。
A．改造蛋白质 B．改造mRNA
C．改造基因 D．改造氨基酸
解析 蛋白质工程的目的是获取人类需要的蛋白质，由于蛋白质的合成是受基因控制的，所以要从根本上对基因进行改造。
答案 C
2．蛋白质工程制造的蛋白质是
( )。
A．天然蛋白质
B．稀有蛋白质
C．自然界中不存在的蛋白质
D．尚没有制造出来
解析 蛋白质工程是对基因进行改造进而产生符合人们需要的蛋白质，因此不再是天然的蛋白质。
答案 C
3．添加在洗衣粉中的某种酶在低温下活性较低，影响了洗衣粉的洗衣效果。若让你用生物工程的方法改变此酶的特性，首先考虑的是
( )。
A．基因工程 B．蛋白质工程
C．诱变 D．细胞工程
解析 蛋白质工程可通过基因工程这一手段实现对蛋白质的改造目的。
答案 B
4．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图为蛋白质工程的流程图，图中A、B在遗传学上依次表示
( )。
A．转录和翻译 B．翻译和转录
C．复制和转录 D．传递和表达
解析 图示A表示由DNA→mRNA的转录过程，B表示由mRNA→蛋白质的翻译过程。
答案 A
5．下列说法正确的是
( )。
A．蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别
B．基因工程是蛋白质工程的关键技术
C．通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质
D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的
解析 蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。其中，基因工程是关键技术，是蛋白质工程的基础，因为对蛋白质结构的改造是通过改造基因而实现的，所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。
答案 B
6．下列关于蛋白质工程的设计思路不正确的是
( )。
A．从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构
B．从蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序
C．从氨基酸的排列顺序推测脱氧核苷酸的排列顺序
D．蛋白质工程完全不遵循中心法则
解析 蛋白质工程基本途径是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
答案 D
二、非选择题(共2小题，共26分)
7．(12分)胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射入人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此治疗效果受到影响。下面是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程，请据图回答下面有关问题。
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是： _________________________________________________。
(2)通过人工合成DNA形成的新基因应与________结合后转移到________中才能得到准确表达。
(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有________、________和发酵工程。
(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？
____________________________________________________________________________________________________________________________________
解析 本题主要考查蛋白质工程的知识。(1)蛋白质工程的目的是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，因此，图中构建新的胰岛素模型的依据是胰岛素的预期功能，即速效胰岛素。(2)合成的目的基因应与载体形成重组DNA分子后导入受体细胞中才能表达。(3)利用蛋白质工程生产自然界原本不存在的蛋白质，需对原有的蛋白质进行改造。根据新的胰岛素中氨基酸序列推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，人工合成新的胰岛素基因，形成目的基因，改造好的目的基因需通过基因工程来生产基因产物，并且在生产过程中要借助工程菌，所以还需要进行发酵，因此该过程涉及蛋白质工程、基因工程和发酵工程。(4)由新的蛋白质模型到构建新的基因，其基本设计思路是根据新的蛋白质中氨基酸的序列，推测出基因中的脱氧核苷酸序列。然后用DNA合成仪直接合成出新的基因
答案 (1)蛋白质的预期功能 (2)载体 大肠杆菌等受体细胞 (3)蛋白质工程 基因工程 (4)根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因。
8．(14分)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。下图表示形成鼠-人嵌合抗体的过程，据图回答下面的问题。
(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________。
解析 (1)通过图示可知鼠-人嵌合抗体是通过人工设计而形成的特定功能蛋白质，其生产过程应属于蛋白质工程的范畴。(2)蛋白质工程的流程：预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)→通过基因工程操作生产预期的蛋白质。(3)从免疫的角度考虑，对人体来说鼠源抗体为抗原，若利用人的抗体与之嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的负作用会减少。(4)由于蛋白质空间结构比较复杂，不易确定，所以成为蛋白质工程中最大的障碍。
答案 (1)蛋白质工程 (2)嵌合抗体功能 嵌合抗体的结构 基因 碱基对 (3)对人体的不良反应减少
(4)设计嵌合抗体的空间结构
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