备考2024年高考生物一轮基础复习专题51 蛋白质工程
试卷更新日期：2023-11-29 类型：一轮复习
一、选择题
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1. 枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化蛋白质分解的特性，但极易被氧化而失效。1985年，科学家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，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，可以有效除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。下列相关叙述中错误的是（ ）A、蛋白酶的改造属于蛋白质工程，自然界中的酶都可通过蛋白质工程进行改造 B、改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因至少有1个碱基对发生了变化 C、蛋白质工程的操作流程与中心法则的流动方向相反，即蛋白质→mRNA→DNA D、该技术可通过基因修饰或合成构建出一种自然界中原先不存在的全新的基因2. 下列有关蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）A、蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异 B、当前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 C、蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要 D、蛋白质工程中合成所需蛋白质的过程中，遗传信息的流向是相反的3. 蛋白质工程是基因工程的延伸，下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）A、通过蛋白质工程改造后的蛋白质的性状不可以遗传 B、蛋白质工程和基因工程都需要构建基因表达载体 C、蛋白质工程需要限制酶、DNA连接酶和载体等工具 D、蛋白质工程经常要建立蛋白质高级结构的三维模型4. 组织型纤溶酶原激活物（t-PA）能激活纤溶酶原转化为纤溶酶，将沉积在血管内外的纤维蛋白溶解，从而保持血管畅通。T-PA进入血浆后大部分与纤溶酶原激活剂抑制物形成复合物，并迅速失去活性。科学家对其进行改造，增加溶栓效能、减少药用剂量和降低副作用等。下列叙述错误的是（ ）A、改造t-PA可通过改造基因或合成基因来实现 B、改造t-PA的过程不需要构建基因表达载体 C、需根据t-Pa氨基酸序列合成出相应的基因 D、利用蛋白质工程生产的改造t-PA在自然界中不存在5. 胰蛋白酶极易自溶，人们运用蛋白质工程手段最终得到了稳定性明显提高的胰蛋白酶。下图为技术流程，相关叙述错误的是（ ）
A、a、b分别是转录、翻译过程 B、图中分子设计的实质是改造基因的结构 C、据图中氨基酸序列无法确定唯一对应的脱氧核苷酸序列 D、蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异6. 纤维素酶广泛应用于医药、食品发酵、造纸、废水处理等领域。研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的第137、179、194位相应氨基酸替换为赖氨酸后，纤维素酶的热稳定性得到了提高。下列有关该技术说法错误的是（ ）A、经改造后的纤维素酶热稳定性提高这一性状可遗传 B、对纤维素酶的改造是通过直接改造mRNA实现的 C、改造纤维素酶也需要构建基因表达载体 D、改造后的纤维素酶和原纤维素酶不是同一种酶7. 目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白的过程的正确顺序是（ ）①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和确定相对应的脱氧核苷酸序列 ②根据预期的蓝色荧光蛋白的功能设计其结构 ③合成蓝色荧光蛋白基因④表达出蓝色荧光蛋白
A、①②③④ B、②①③④ C、②③①④ D、④②①③8. 下列有关蛋白质工程的叙述，正确的是（ ）A、蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质分子 B、蛋白质工程不能生产自然界中不存在的蛋白质 C、蛋白质工程最终是通过改造或合成基因来实现的 D、蛋白质工程应先设计蛋白质的结构再预期其功能9. 蛋白质工程取得的进展，向人们展示出诱人的前景。下列叙述错误的是（ ）A、可以改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质 B、基本思路是从预期蛋白质功能出发的 C、直接操作对象是蛋白质 D、蛋白质工程的实现需要多学科技术支撑10. 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性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、设计出药效性强但免疫性弱的蛋白质结构 D、利用DNA分子杂交的方法对表达产物进行检测11. 基因工程与蛋白质工程的区别是（ ）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是天然不存在的蛋白质 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. 下列关于蛋白质工程应用的叙述，不正确的是（ ）A、通过对基因结构的改造生产出自然界从未存在的蛋白质种类目前还很少 B、通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性 C、将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内，使大肠杆菌产生人的胰岛素的技术属于蛋白质工程 D、蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂13. 中华鲟是地球上最古老的脊椎动物，被称为“活化石”。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质，使其更加适应现在的水域环境，以下说法错误的是（ ）A、该工程可以定向改变蛋白质分子的结构 B、改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质 C、改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种 D、中华鲟的相关蛋白质改造同样遵循中心法则14. 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的分子结构来满足人类的需要 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，定向改变分子结构 C、蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 D、蛋白质工程又称为第二代基因工程15. 蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构推测出相应的基因结构，用以指导对蚕丝蛋白的修改，让蚕也吐出坚韧的丝。下列有关说法正确的是（ ）A、蚕合成像蛛丝蛋白一样坚韧的丝的过程不遵循“中心法则” B、上述过程运用的蛋白质工程技术是基因工程的延伸 C、可以利用核酸分子杂交技术检测是否有目标蛋白的合成 D、利用基因工程技术不能改变基因上特定位点的核苷酸序列二、非选择题
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16. 如图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：
(1)、写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：①；②；③；
④；⑤。
(2)、代表蛋白质工程操作思路的过程是。(填图中数字)(3)、蛋白质工程的目的是 ， 通过实现。(4)、根据蛋白质的氨基酸序列推测的mRNA中的碱基序列(填“是”或“不是”)唯一的，为什么？。17. 纤维素酶包括葡聚糖酶和葡萄糖苷酶，前者能将纤维素分解成纤维二糖。研究发现，在催化纤维素分解的过程中，葡聚糖酶的活性会下降，研究人员发现产物纤维二糖与葡聚糖酶的第248位精氨酸和第385位酪氨酸的侧链基团发生相对作用，形成封闭结构，阻碍了纤维二糖的释放，继而抑制酶的活性。请回答下列问题：(1)、根据题干信息，可利用蛋白质工程来提高葡聚糖酶的活性。蛋白质工程的基本思路是。(2)、如果要了解改造第248位精氨酸或改造第385位酪氨酸对葡聚糖酶活性所产生的作用的大小，该如何设计实验?简要写出实验设计的思路：。(3)、利用PCR技术扩增改造后的葡聚糖酶基因，其扩增过程一般分为三步。扩增产物常通过来鉴定，若实验结果发现出现非特异性扩增条带，可能的原因是(答出一点即可)。18. 近日，美国科学家将生成乙烯的有关基因转人一种蓝藻体内，该蓝藻可利用光能将二氧化碳转化为乙 烯，这种生产乙烯的途径比任何其他生物途径都更有效。请回答下列问题：(1)、从植物体内获取生成乙烯的有关基因需要用到的工具酶是；将生成乙烯的有关基因转入蓝藻细胞前需要进行的操作是 ， 这是基因工程的核心。(2)、在利用PCR技术大量扩增生成乙烯的有关基因时，设计引物序列的主要依据是；PCR技术需要用到的酶是。(3)、筛选出控制乙烯合成基因的调控蛋白后，为满足生产上的需要对其进行改良，这种技术属于工程，该工程的操作起点通常是。(4)、让蓝藻大量生产乙烯实现了清洁能源和环境保护的双赢，原因是（至少答出两点）。蓝藻资源化利用还有多种方式，从蓝藻中可以提取能发出紫色荧光的藻蓝蛋白，可作为生物实验研究中的物质。19. 水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：(1)、蛋白质工程流程如图所示，物质a是 ， 物质b是。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是。
(2)、蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有、和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是。(3)、将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的（填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是。
(4)、若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路。