14蛋白质工程的崛起同步导学案及答案完美版

1、1、4蛋白质工程的崛起 课标要求1举例说出蛋白质工程崛起的缘由。2.简述蛋白质工程的原理。能力要求尝试运用逆向思维分析和解决问题。知识网络体系曹因工程的实质：蛋白质工程崛起缘由J基因工程原则上只能生产自然界原有的蛋白质 广蛋白质工程的目的：<目标蛋白质工程的基本原理 J原理:L过程:k白质工程的进展和前景重难热点归纳1）蛋白质工程与基因工程的区别：蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构与功能之间的关系，利用基因工程的手段，按 照人类自身的需要， 定向地改造天然的蛋白质，甚至创造新的、自然界本不存在的、具有优 良特性的蛋白质分子。 蛋白质工程自诞生之日起，就与基因工程密不可分。 基因工程是通过

2、基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步。它可以根据对分子预先设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对它所编码的蛋白质进行改造。因此，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程而形成的，而蛋白质工程对天然蛋白质的改造，好比是在实验室里加快了进化的过程。.2）为什么要开展蛋白质工程的研究蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础 之上，融合了蛋白质晶体学、 蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展

3、 起来的新兴研究领域 。其内容主要有两个方面：根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间 结构的蛋白质；确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上，实 现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质，这也是蛋白质工程 最根本的目标之一。3）蛋白质工程的原理预期功能7蛋白质三维结构7氨基酸序列（多肽链）7基因7具有预期功能的蛋白质经典例题剖析1蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是(A、氨基酸结构B、蛋白质空间结构C、肽链结构D、基因结构C、翻译D、复制【解析】蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过 基因修饰或基因合成

4、，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生 产或或生活需要。因此，归根到底，还是要对基因进行改造。【答案】D2、科学家将B干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高 3-干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术 为()A、基因工程B、蛋白质工程C、基因突变D、细胞工程B干扰素不是天然的，因【解析】 基因工程是通过对基因的操作，将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物 体，原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其 与生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或

5、制造一 种新的蛋白质，以满足人类的生产或或生活需要。本题中合成的 此，属于蛋白质工程。【答案】B基础试题训练1蛋白质工程的实质是A、改变氨基酸结构)B、改造蛋白质结构C、改变肽链结构D、改造基因结构2、基因工程的实质是A、基因重组(B、基因突变C、产生新的蛋白质D、产生新的基因3、干扰素经过改造可长期储存，从蛋白质水平上应改变的是 C、谷氨酸A、光氨酸B、精氨酸()D、半光氨酸4、蛋白质工程制造的蛋白质是B、稀有蛋白质A、天然蛋白质C、自然界中不存在的蛋白质D、血红蛋白质5、蛋白质工程的基础是A、基因工程B、细胞工程C、酶工程D、发酵工程6、玉米是生产赖氨酸的好材料，可是产量低,A、天冬氨酸激

6、酶需要改变什么结构就能提高产量?B、二氢吡啶二羧合成酶C、肽酶D、A、B都是7、天然蛋白质合成遵循的法则是A、中心法则B、转录()B、构成蛋白质的多肽链的数目C、构成蛋白质的肽链的空间结构D、氨基酸至少含一个氨基和一个羧基8、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，使之更加符合人类的需要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、蛋白质工程又称为第二代基因工程 9、蛋白质工程的基本操作程序正确是蛋白质分子结构合成DNA合成mRNA合成蛋白质的预期功能根据氨基酸的序列推出脱氧核

7、苷酸的序列A、77777B、77777C、77777D、7777710、下列各项与蛋白质结构多样性无关的是A、氨基酸的种类、数目、排列顺序11、蛋白质工程中直接操作的对象是A、氨基酸的结构B、蛋白质空间结构D、基因结构C、肽链结构12、当前医学上，蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂， 基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是()A、都与天然产物完全相同B、都与天然产物不相同C、基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同D、基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同创新应用训练1、蛋白质工程的目标是根据对蛋白质 的特定需求，对蛋白质

8、进行分子设计，根据 法则便可以改造天然蛋白质，例如：玉米的赖氨酸中的第352位的苏氨酸变含量低，原因是赖氨酸合成过程中的两个关键的酶 的活性受赖氨酸浓度的影响，如果我们将为2 5 倍。，把 中第104位的天冬酰氨变成，就可以提高玉米中的赖氨酸含量提高参考答案基础理论和技术的发展催生了基因工程专题一 基因工程 科技探索之路： 基础试题训练1、 A 2、 C 创新应用训练1、(1)蛋白质的合成 ( 3)转录 信使 RNA2、( 1) DNA 的复制( 2) RNA转录( 3)逆转录酶3、【解析】 (1)艾滋病是一种病毒性疾病，它的遗传物质是体侵染细菌的实验可知， 进入宿主细胞的是病毒的3、B4、

9、A 5、 C、 D( 2)脱氧核苷酸AT， GC；氨基酸 ATP 转运 RNA 核糖体 4 逆转录RNA 的复制 3010RNA，RNA。2)由单链的20转运 RNA通过图示及联系噬菌 RNA 到双链的 DNA的过程为逆转录。 (3)由 DNA 到 RNA， RNA 与核糖体相结合合成蛋白质的过程分别称为 转录和翻译。(4)艾滋病是一种病毒性疾病，它的致病因素是结构上很相近似的一组病毒， 这组病毒被统称为 “人类免疫缺陷病毒 ( HIV )”。这种病潜伏期较长， 感染者发病前没有明 显的征兆，但已经具备了传染性，一旦发病，死亡率极高。目前还没有艾滋病的预防疫苗 和根治的药物； HIV 的变异类

10、型有多种，是目前研制疫苗的主要困难。由于 HIV 链 RNA 病毒结构不稳定，使突变频率增高和更具多方向性。( 5)艾滋病自 1981发现，它犹如瘟疫一般在全球肆虐，已夺去一千多万人的生命，至今人类尚无对付艾滋病 的药物，惟一的办法只有预防。为提高人们的警觉，自 1988 年起，每年的 12月 为“世界艾滋病日”并且每年都有一个主题。状病毒，其遗传信息的传递也是中心法则。【答案】 ( 1) RNA( 2)逆转录( 3)变多方向 单链 RNA 结构不稳定( 5)世界艾滋病病毒是单 年被人类1 日被定6)通过大众媒体可知， SARS 的病原体是冠转录和翻译( 4)基因突变 突变频率高和突6) SA

11、RS 冠状病毒4、答案(一)不赞成，因为基因被吃入后，和其他大分子一样被消化分解，不可能以原状 进入细胞，更不可能补充或整合到人体原有基因组中去。答案(二)赞成，基因被吃下后，消化分解为简单的物质，可以作为合成或修补体内 分子的原料。5、(1) mRNA , tRNA , rRNA ( 2) DNA , RNA(3)，-CCUGAAGAGAAG-GGACTTCCCTTC-DNA1、 1 DNA 重组技术的基本工具基础试题训练1、 D 2、 D 3、 D 4、【解析】 质粒是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状的 DNA 分子，它能“友好”地“借居”在宿主细胞中。 【答案】 C 5、 A 6、

12、B 7、 B 8、 AC9、 BC 10、11、 D 12、 B 13、 C 14、 C创新应用训练1、(1)乙烯( 2)限制性内切酶DNA 连接酶 载体（ 3）目的性强 育种周期短2、（ 1）克服远源杂交的障碍3）可以连接。 因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的或是可以互补的）1、 2 基因工程的基本操作程序基础试题训练I、A2、C 3、 C4、C 5、 A6、D7、D8、D 9、 CII、【解析】 基因工程常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、 植物细胞。答案： D12、【解析】 用DNA探针检测饮水中病毒的具体方法是使用一个特定的 针，与被检测的病毒 DNAD10、

13、 D酵母菌和动13、C 14、D15、【答案】创新应用训练杂交，从而检测出饮用水中病毒来。答案：16、AECDDNA 片段制成探CDNADNA 连接酶 （ 3） 转录 翻译1、（ 1）基因的运载体（ 2）限制性内切酶（ 4） 氯化钙 细菌细胞壁的通透性2、【解析】 此题是对基因操作“四步曲”比较全面的考查，而且注意联系实际。（1）据课本内容知人工合成基因的两条途径是：将从细胞中提取分离出的目的基因作为模板，转录成 mRNA单链DNA双链DNA ;据蛋白质中氨基酸序列mRNA中碱基序列DNA 碱基序列目的基因。（2）将目的基因和质粒结合形成重组质粒的过程是：用一定的限制酶切割质粒，使其出 现一个

14、有粘性末端的切口；用同种限制酶切割目的基因，产生相同的粘性末端；将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。（ 3）检测质粒或重组质粒是否导入受体细胞，均需利用质粒上某些标记基因的特性。即对 已经做了导入处理的、本身无相应特性的受体细胞进行检测，根据受体细胞是否具有相应 的特性来确定。抗氨苄青霉素基因在质粒 A和重组质粒上，且它与目的基因是否插入无关， 所以，用含氨苄青霉素这种选择培养基培养经导入质粒处理的受体细胞，凡能生长的则表 明质粒导入成功；不能生长的则无质粒导入。（4）抗四环素基因不仅在质粒 A上，而且它的位置正是目的基因插入之处，

15、因此当目的基 因插入质粒 A 形成重组质粒时，此处的抗四环素基因的结构和功能就会被破坏，含重组质 粒的受体细胞就不能在含四环素的培养基上生长，而质粒A 上无目的基因插入的，抗四环素基因结构是完整的，这种受体细胞就能在含四环素的培养基上生长。(5) 基因成功表达的标志是受体细胞通过转录、 翻译合成相应的蛋白质， 即人的生长激素。 【答案】 (1)将从细胞中提取分离出的目的基因作为模板，转录成mRNA单链DNA双链DNA ;据蛋白质中氨基酸序列 mRNA中碱基序列DNA碱基序列目的基因。(2)用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有粘性末端的切口；用同种限制酶切割 目的基因，产生相同的粘性末端；将切

16、下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入 适量的 DNA 连接酶，使质粒与目的基因结合成重组质粒。( 3)普通质粒 A 和重组质粒都含有抗氨苄青霉素基因。(4) 有的能生长，有的不能生长。导入普通质粒A的细菌能生长，因为普通质粒A上有抗四环素基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因插在抗四环素基因中，抗四 环素基因的结构被破坏。(5) 受体细胞通过转录、翻译合成相应的蛋白质，即人的生长激素。3、(1)限制性内切酶 系列，并在特定的点位切割(2)限制性内切酶 带有目的基因的DNA片段 (3)提取目的基因 目的基因的检测和表达微生物DNA一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸分别与载体结

17、合载体 复制目的基因与载体结合将目的基因导入受体细胞1、 3 基因工程的应用基础试题训练1、C 2、 B1 0、B11、创新应用训练1、(1)载体(2) 腺苷脱氧酶2( 1) A.3、CC2、4B 5、CBCD 13、 BCD6、 D14、正常腺苷脱氧酶基因转录 翻译3)抗体)2)人与植物结构组成相同。7、E8、C9、CABD白细胞抗病毒干扰素。( 4)遗传密码，共同的原始祖先。( 5)基因是遗传物质结构和功能的基本单位。(6) 将抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移入猪体内， 培育人血的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。( 7)用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草，就将难以控制杂草。3、(1)干扰素合成干扰素 (2)出芽生殖 干扰素(