高中生物第一单元生物技术与生物工程第一章基因工程和蛋白质工程1.1.3蛋白质工程规范训练中图选修3

第三节 蛋白质工程

(时间：30分钟 满分：50分)

难度及题号 考查知识点及角度 基础 中档 稍难 蛋白质的分子设计 1、2、4 3 8 蛋白质工程的应用 6、7 5、9 一、选择题(共7小题，每小题4分，共28分) 1．蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是

( )。A．基因功能

B．蛋白质功能

C．氨基酸序列 D．mRNA密码子序列 答案 B

2．蛋白质工程的基本流程是

( ①蛋白质分子结构设计 ②DNA合成 ③预期蛋白质功能 ④根据氨基酸序 列推断出脱氧核苷酸序列 A．①②③④ B．④②①③ C．③①④②

D．③④①②

解析 本题考查蛋白质工程操作程序的基本思路。 答案 C

3．下列选项是基因工程与蛋白质工程主要区别的是

( A．合成符合人类需要的蛋白质 B．产物蛋白质是否为自然界原有蛋白质 C．基因的复制与表达 D．产品符合人类需要

解析 基因工程和蛋白质工程都是按照人的自身需要合成蛋白质，都需要基因的复制与表达，蛋白质工程也称第二代基因工程。 答案 B

)。

)。

1

4．下列关于蛋白质工程的设计思路中说法，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

( )。

解析 蛋白质工程的基本途径是：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)。这是 根据中心法则反推的。 答案 D

5．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功能很相似，只是热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物的消化不良，最佳方案是

( )。

A．对此酶中的少数氨基酸替换，以改善其功能 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

解析 微生物合成的酶结构和功能与人消化液中的蛋白酶相似，只是热稳定性 较差，改变它的热稳定性最简单的方案就是对此酶的少数氨基酸替换以提高它 的热稳定性，重新拼接或重新设计都非常困难。减少酶的含量与改变热稳定性 无关。 答案 A

6．利用蛋白质工程改造t-PA，使其增加对血栓溶解的疗效，这是 A．提高蛋白质的稳定性 C．产生融合蛋白质

B．改变蛋白质的活性 D．设计制造全新的蛋白质

( )。

解析 利用蛋白质工程改造t-PA，让它不能与血浆中的抑制物结合，增加了 溶解血栓的疗效。这样经蛋白质工程对t-PA的改造改变了它的活性。 答案 B

7．合成人鼠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

2

( )。

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

解析 人鼠嵌合抗体是由鼠抗体中的可变区与人抗体中的恒定区组装拼接而 成的，是对两种不同来源的蛋白质分子进行拼接后形成的嵌合抗体。 答案 B

二、非选择题(共2小题，满分22分)

8．(10分)某多肽链的一段氨基酸序列是：…—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—…(氨基酸对应的密码子： 甲硫氨酸：A U G 色氨酸：U G G 苯丙氨酸：U U U U U C)

(1)怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出 来。

__________________________________________________________________。 (2)确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因(DNA)? __________________________________________________________________。 解析 蛋白质工程是首先设计蛋白质氨基酸序列，然后找到对应的脱氧核苷酸 序列，根据DNA(基因)脱氧核苷酸序列进行人工合成或进行基因改造。由氨 基酸序列知，翻译该蛋白质的mRNA上碱基序列

为…—AUGUGGUUCUGG—…或…—AUGUGGUUUUGG—…由mRNA上碱 基序列知，转录产生mRNA的DNA分子碱基序列为： …—T A C A C C A A G A C C—… ┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆ 或 …—A T G T G G T T C T G G—… …—T A C A C C A A A A C C—… ┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆ …—A T G T G G T T T T G G—…

答案 (1)根据氨基酸序列反推mRNA密码子序列，再反推DNA上脱氧核苷 酸序列。其DNA碱基序列为： …—T A C A C C A A G A C C—… ┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆ 或

3

…—A T G T G G T T C T G G—…

…—T A C A C C A A A A C C—… ┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆┆ …—A T G T G G T T T T G G—…

(2)确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合 成的方法，或从基因文库中获取

9．(12分)降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图：

在此过程中发现，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下 列问题。

(1)Klenow酶是一种________酶。

(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点－GAATTC－)和BamH Ⅰ(识别序列和切割位点－GGATCC－)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛 选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。

①大肠杆菌是理想的受体细胞，这是因为它_____________________________。 ②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是______________________________。 ③要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有________。 (3)经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序 列，最可能的原因是____________。

4

↓

↓