2024-2025年新教材高中生物第3章基因工程4蛋白质工程的原理和应用学案+练习含解析新人教版选择性必修3

PAGE16-第4节蛋白质工程的原理和应用必备学问·素养奠基一、蛋白质工程的概念1.基础:蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。2.操作方法:改造或合成基因。3.结果:改造现有的蛋白质或制造一种新的蛋白质。4.目的:满意人类生产和生活的需求。5.与基因工程的关系:在基因工程的基础上,延长出来的其次代基因工程。二、蛋白质工程崛起的缘由1.基因工程的实质和不足:(1)实质:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状。(2)基因工程存在的不足:原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。2.蛋白质工程的崛起:(1)理论和技术条件:分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展。(2)自然蛋白质存在不足:自然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的须要,却不肯定完全符合人类生产和生活的须要。(3)实例:蛋白质缺陷改造措施改造后效果玉米中赖氨酸含量低赖氨酸合成中两种酶的氨基酸被替换玉米叶片和种子中游离赖氨酸分别提高5倍和2倍三、蛋白质工程的基本原理1.目标:依据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造。2.方法:改造或合成基因。3.基本思路:填一填:基于蛋白质的合成过程和蛋白质工程的基本思路,完成下列填空。①蛋白质②多肽链③mRNA④目的基因A推想应有的氨基酸序列B找到并变更基因或合成新的基因C转录D翻译假如已经推想出多肽中的氨基酸序列,那么推想出的基因中的碱基序列是否唯一呢?说明你的理由。提示:不唯一,因为一个氨基酸是由一个或多个密码子确定,因此获得的基因总的碱基序列有多种。四、蛋白质工程的应用1.医药工业方面:(1)速效胰岛素类似物:变更氨基酸序列,抑制胰岛素的聚合。(2)干扰素:一个半胱氨酸替换为丝氨酸,延长保存时间。(3)单克隆抗体:将小鼠抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上,降低诱发免疫反应的强度。2.其他工业方面:广泛用于改进酶的性能或开发新的工业用酶。如枯草杆菌蛋白酶。3.农业方面:(1)改造某些参加调控光合作用的酶,提高植物光合作用的效率。(2)改造微生物蛋白质的结构,增加防治病虫害的效果。关键实力·素养形成学问点基因工程与蛋白质工程的比较比较项目基因工程蛋白质工程原理基因重组中心法则的逆转区别过程获得目的基因→构建表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推想应有的氨基酸序列→找到并变更相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所须要的蛋白质实质定向改造生物的遗传特性,以获得人类所须要的生物类型或生物产品改造或制造人类所须要的蛋白质结果生产自然界中已经有的蛋白质生产自然界中没有的蛋白质联系①蛋白质工程是在基因工程的基础上延长出来的其次代基因工程,对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质必需通过基因修饰或基因合成来实现,蛋白质工程离不开基因工程②基因工程中所用的某些酶也须要通过蛋白质工程进行修饰或改造,以提高其功能【特殊提示】有关蛋白质工程的两点提示(1)改造对象是基因:任何一种自然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且改造过的蛋白质可以遗传下去。(2)基因突变的新基因中含有不编码蛋白质的序列,而蛋白质工程中的新基因则没有。下列关于蛋白质工程和基因工程的比较,不合理的是 ()A.蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能动身,设计出相应的基因,并借助基因工程实现B.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的,蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C.当得到可以在-70℃条件下保存半年的干扰素后,在相关酶、氨基酸和相宜的温度、pH条件下D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的【解题导引】解答本题思维流程如下:

【解析】选C。蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能动身,设计预期的蛋白质结构,进而设计出相应的基因,并借助基因工程实现,选项A正确。基因工程生产的自然界中已存在的蛋白质不能完全符合人类须要,因此催生了蛋白质工程,但由于基因确定蛋白质,因此蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成,选项B正确。干扰素作为一种表达产物,其化学本质为蛋白质,蛋白质不具有自我合成的实力,选项C错误。基因工程产生的变异即为基因重组,目的基因转入后便可以随宿主的基因一同表达并遗传给后代,蛋白质工程最终也要通过基因来改造,因此蛋白质工程产生的变异也可以遗传,选项D正确。

【素养·探究——母题追问】(1)科学思维——演绎与推理利用蛋白质工程将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,如何对现有的基因进行改造?提示:变更确定干扰素分子上半胱氨酸的碱基序列,变更其碱基的种类使其限制合成的氨基酸为丝氨酸。(2)科学思维——批判性思维某同学认为只要知道了氨基酸的序列就可以利用蛋白质工程制造出各种特定功能的蛋白质,你认为他的说法科学吗?说明你的理由。提示:不科学,蛋白质的功能除了与氨基酸的序列有关以外,蛋白质的功能还与其特定的空间结构有关。【素养·迁移】目前科学家通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等,采纳蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确依次是 ()①推想蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的合成④表达出蓝色荧光蛋白A.①②③④ B.②①③④C.②③①④ D.④②①③【解析】选B。蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能动身→设计预期的蛋白质结构→推想应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)→表达出相应的蛋白质,故正确依次应当是②①③④。【补偿训练】蛋白质工程的实质是 ()A.改造蛋白质 B.改造mRNAC.改造或合成基因 D.改造氨基酸【解析】选C。蛋白质工程的目的是获得人类须要的蛋白质,由于蛋白质的合成是受基因限制的,因此对蛋白质结构进行设计改造,最终通过改造或合成基因来实现。【课堂回眸】课堂检测·素养达标【概念·诊断】1.随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的发展,蛋白质工程广泛应用于医药和其他工农业生产中,下列有关描述正确的是____________。

①蛋白质工程对蛋白质的改造是通过干脆改造相应的mRNA来实现的②基因工程遵循中心法则,而蛋白质工程不遵循③蛋白质工程是在基因工程的基础上,延长出来的其次代基因工程,也须要利用基因工程的基本工具,须要经验基因工程的操作流程④由于蛋白质中氨基酸的排列依次千变万化,空间结构千差万别,蛋白质工程操作难度很大⑤蛋白质工程不能变更蛋白质的活性【解析】选③④。蛋白质工程对蛋白质的改造是通过干脆改造相应的基因来实现的,①错误;基因工程和蛋白质工程都遵循中心法则,②错误;蛋白质工程是在基因工程的基础上,延长出来的其次代基因工程,也须要利用基因工程的基本工具,须要经验基因工程的操作流程,③正确;由于蛋白质中氨基酸的排列依次千变万化,空间结构千差万别,蛋白质工程操作难度很大,④正确;蛋白质工程能变更蛋白质的活性,⑤错误。2.蛋白质工程的基本流程是 ()A.基因→表达→形成特定氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能B.对蛋白质进行分子设计→改造蛋白质分子→行使功能C.预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推想应有的氨基酸序列→找到并变更相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所须要的蛋白质D.预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推想应有的氨基酸序列→合成相应mRNA【解析】选C。蛋白质工程的基本流程:从预期的蛋白质功能动身→设计预期的蛋白质结构→推想应有的氨基酸序列→找到并变更相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所须要的蛋白质。3.科学家将β-干扰素基因进行定点突变后导入大肠杆菌表达,使β-干扰素第17位的半胱氨酸变更成丝氨酸,结果大大提高了β-干扰素的抗病性,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【解析】选B。基因工程是通过对基因的操作,将符合人们须要的目的基因导入相宜的生物体,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,对现有的蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满意人类的生产或生活须要。本题中合成的β-干扰素是基因定点突变后的表达产物,不是自然的,因此属于蛋白质工程。4.下列关于基因工程药物与蛋白质工程药物的说法正确的是 ()A.都与自然产物完全相同B.都与自然产物完全不相同C.基因工程药物与自然产物一般相同,蛋白质工程药物与自然产物可不相同D.基因工程药物与自然产物不相同,蛋白质工程药物与自然产物完全相同【解析】选C。基因工程合成的药物与自然产物一般相同,而蛋白质工程可以合成出自然界不存在的蛋白质,即与自然产物可不相同。【思维·跃迁】5.人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝合而成的血栓,然而,为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血,其缘由在于t-PA与血纤维蛋白结合的特异性不高。探讨证明,通过某技术,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白,进而显著降低出血副作用。下列相关叙述中错误的是 ()A.该技术的关键工作是了解t-PA蛋白质分子结构B.该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心法则C.该技术是在蛋白质分子水平上干脆改造蛋白质的D.该技术构建出了一种自然界中原先不存在的全新的基因【解析】选C。将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸须要采纳蛋白质工程技术,该技术的关键工作是了解t-PA蛋白质分子结构,A正确;该技术生产改良t-PA蛋白的过程遵循中心法则,B正确;该技术是在基因分子水平上通过改造基因来实现对蛋白质改造的,C错误;该技术中进行了基因修饰或基因合成,可以构建出一种自然界中原先不存在的全新的基因,D正确。【拓展·探究】6.阅读下列资料,结合所学学问回答问题:资料一多巴胺是一种重要的单胺类神经递质。大脑中多巴胺失调会导致精神疾病或神经性疾病,如多动症、精神分裂症、帕金森病等。资料二探讨发觉,随着年龄的增长,器质多巴胺能神经元(含有并释放多巴胺作为神经递质的神经元)呈现退行性变更,当80%的此类神经元死亡时,就可能出现帕金森病症状。资料三北京高校李龙团队开发出新型可遗传编码的乙酰胆碱和多巴胺荧光探针,该探针表达后形成荧光蛋白与神经递质受体的融合体,当相应的神经递质与上述融合体结合后发出荧光。(1)在神经系统中,多巴胺通常以__________方式由__________________释放后与相应的受体结合。

(2)有人提出一种治疗帕金森病的思路:利用从囊胚中____________(部位)获得的细胞,对其进行诱导分化后,

用以补充死亡的黑质多巴胺能神经元,这属于一种__________工程的应用。

(3)对资料三中所用的技术,最精确的说法是________________。

A.基因工程 B.蛋白质工程C.细胞工程 D.胚胎工程该技术的基本途径是____________________________________。

【解析】(1)多巴胺作为神经递质发挥作用的结构是突触(间隙),通常以胞吐方式由突触前膜释放后与突触后膜上相应的受体结合。(2)聚集在胚胎一端,个体较大的细胞,称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,故可利用从囊胚中内细胞团获得的细胞,对其进行诱导分化后,用以补充死亡的黑质多巴胺能神经元,依据题意,这里应当是利用了胚胎工程。(3)题中荧光蛋白与神经递质受体的融合体,是对蛋白质结构进行设计得到的,这属于蛋白质工程,故选B。其流程为从预期的蛋白质功能动身→设计预期的蛋白质结构→推想应有的氨基酸序列→找到并变更相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因,最终采纳一般基因工程手段使目的基因导入受体细胞并表达→获得所需的蛋白质。答案:(1)胞吐突触前膜(2)内细胞团胚胎(3)B从预期的蛋白质功能动身→设计预期的蛋白质结构→推想应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所须要的蛋白质十五蛋白质工程的原理和应用(20分钟·70分)一、选择题(共7小题,每小题5分,共35分)1.下列关于蛋白质工程的说法正确的是 ()A.蛋白质工程以基因工程为基础B.蛋白质工程就是酶工程的延长C.蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造D.蛋白质工程只能生产自然的蛋白质【解析】选A。基因指导蛋白质的合成,蛋白质工程以基因工程为基础,A正确;蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成,定向对现有蛋白质分子的结构进行改造;而酶工程是利用酶的催化功能,在肯定条件下催化化学反应,生产人类须要的产品或服务于其他目的的一门应用技术,B错误;蛋白质工程的实质是改造基因,C错误;蛋白质工程可以通过基因合成、制造自然界不曾存在过的新型蛋白质分子,D错误。2.下列哪项不是蛋白质工程的探讨内容 ()A.分析蛋白质分子的三维结构B.分析氨基酸的分子结构C.对现有蛋白质进行有目的的改造D.依据人的意愿生产自然界没有的新的蛋白质【解析】选B。蛋白质工程是依据预期蛋白质功能设计预期的蛋白质分子的三维结构,A不符合题意;蛋白质工程分析、设计蛋白质分子,不分析氨基酸的分子结构,B符合题意;蛋白质工程通过修改基因或创建合成新基因来变更对蛋白质进行有目的改造,C不符合题意;依据人的意愿生产自然界没有的新的蛋白质属于蛋白质工程,D不符合题意。3.中华鲟是地球上最古老的脊椎动物,被称为“活化石”。探讨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.该工程可以定向变更蛋白质分子的结构B.改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种D.改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质【解析】选D。蛋白质工程可以定向变更蛋白质分子的结构,A正确;改造蛋白质是通过改造基因结构而实现的,B正确;改造后的中华鲟具有新的性状,但其和现有中华鲟仍是同一物种,C正确;蛋白质工程改造的是基因,可以遗传给子代,因此改造后的中华鲟的后代也具有改造的蛋白质,D错误。4.从某海洋动物中获得一基因,其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是 ()A.合成编码目的肽的DNA片段B.构建含目的肽DNA片段的表达载体C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽【解析】选C。该工程属于蛋白质工程,已经获得该目的基因片段,不须要合成编码目的肽的DNA片段;须要构建含目的肽的DNA片段的表达载体,但这不是第一步;蛋白质工程的第一步是依据蛋白质的功能,设计P1氨基酸序列,从而推出其基因序列;该基因表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1,目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,而目的多肽是抗菌性强但溶血性弱,所以必需对其改造,保持其抗菌性强,抑制其溶血性。5.下列有关蛋白质工程的叙述,错误的是 ()A.收集大量的蛋白质分子结构的信息,以便分析结构与功能之间的关系B.蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能动身最终通过改造基因或合成基因获得所需蛋白质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【解析】选D。蛋白质结构的多样性确定蛋白质功能的多样性,在实施蛋白质工程的打算阶段,只有收集到大量的蛋白质结构的信息,才能从其中寻求到某一结构跟预期的蛋白质功能之间的关系,从而据其构建出某一段氨基酸序列,此氨基酸序列成为构建脱氧核苷酸序列(即基因)的依据,通过改造基因或合成基因获得所需蛋白质,A、B项正确。T4溶菌酶是蛋白质,对其改造属于蛋白质工程,C项正确。在蛋白质工程中,基因修饰后可以表达出改造的蛋白质,基因合成后可以制造出新的蛋白质,D错误。6.下列关于蛋白质工程实施的叙述,不正确的是 ()A.可以依据人类的须要,设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质B.可以依据功能的须要替代蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构区域C.可以通过基因工程间接地改造蛋白质中特定的一个或几个氨基酸D.可以通过人工化学合成的方法干脆对蛋白质的氨基酸进行改造【解析】选D。蛋白质工程是在原有蛋白质的基础上,依据人们的需求对蛋白质分子作出的定向的改造,可以设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质,A正确;蛋白质工程可以依据功能的须要替代蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构区域,B正确;蛋白质工程较小的改造是改造蛋白质分子中某些活性部位的1个或几个氨基酸残基通过定点诱变技术,以获得人类所须要的目的蛋白质,C正确;蛋白质工程不能通过人工化学合成的方法干脆对蛋白质的氨基酸进行改造,D错误。7.如图为蛋白质工程操作的基本思路,下列叙述不正确的是 ()A.代表蛋白质工程操作思路的过程是④⑤B.代表中心法则内容的是①②③C.①代表转录,②③代表翻译,④代表分子设计,⑤代表DNA合成D.蛋白质工程的目的是对基因的结构进行分子设计,通过基因合成或改造而实现【解析】选D。蛋白质工程操作思路是中心法则的逆过程,即图中的④⑤,A正确;中心法则是指遗传信息的表达过程,即图中①代表转录,②③代表翻译,B正确;①代表转录,④代表分子设计,⑤代表DNA合成,C正确;蛋白质工程的目的是对蛋白质的结构进行分子设计,通过基因合成或基因修饰实现,D错误。二、非选择题(共2小题,共35分)8.(17分)赖氨酸是人体八大必需氨基酸之一,能促进人体发育、增加免疫功能,并有提中学枢神经组织功能的作用。某农科所科技人员欲通过将玉米某种蛋白酶改造成“M酶”,从而大大提高玉米种子中赖氨酸的含量,以期盼培育出高赖氨酸玉米新品种。请回答下列问题:(1)科技人员先从“提升玉米种子中赖氨酸含量”这一功能动身,预期构建出____________的结构,再推想出相对应目的基因的______________序列,最终合成出“M酶”基因。

(2)科技人员获得“M酶”基因后,常利用______________技术在体外将其大量扩增,此过程须要一种特殊的酶是____________________________。

(3)“M酶”基因只有插入____________,才能确保“M酶”基因在玉米细胞中得以稳定遗传。科技人员将“M酶”基因导入玉米细胞中须要借助__________________________________的运输。

(4)依据__________________的原理,可将含有“M酶”基因的玉米细胞培育成转“M酶”基因的玉米植株。为了确保育种胜利,科技人员须要通过____________,从个体水平加以鉴定。

【解析】(1)依据题干信息已知,某农科所科技人员欲通过将玉米某种蛋白酶改造成“M酶”,则应当利用蛋白质工程,先预期构建出“M酶”(蛋白质)的结构,再推想出相对应目的基因的脱氧核苷酸序列,最终合成出“M酶”基因。(2)基因工程中,获得的目的基因一般利用PCR技术进行扩增,过程中须要耐高温聚合酶的催化。(3)要想确保“M酶”基因在玉米细胞中得以稳定遗传,必需将“M酶”基因插入玉米细胞的染色体DNA中;将“M酶”基因(目的基因)导入玉米细胞中须要借助(基因表达)载体的运输。(4)依据植物细胞的全能性原理,可将含有“M酶”基因的玉米细胞培育成转“M酶”基因的玉米植株。科技人员须要通过测定玉米种子中赖氨酸的含量,从个体水平加以鉴定,以确保育种胜利。答案:(1)“M酶”脱氧核苷酸(2)PCR热稳定DNA聚合酶(3)玉米细胞的染色体DNA中(基因表达)载体(4)植物细胞具有全能性测定玉米种子中赖氨酸的含量9.(18分)人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝合而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。(1)为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。探讨证明,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对自然的t-PA基因进行改造,再实行传统的基因工程方法表达该突变基因,可制造出性能优异的t-PA突变蛋白,该工程技术称为______________。

(2)若获得的t-PA突变基因如图所示,那么质粒pCLY11需用限制酶____________和____________切开,才能与t-PA突变基因高效连接。

(3)将连接好的DNA分子导入大肠杆菌中,对大肠杆菌接种培育。在培育基中除了加入水、碳源、氮源等养分物质外,还应加入______________进行选择培育,以筛选胜利导入pCLY11的细菌。配制好的培育基通常采纳______________法进行灭菌。

(4)对培育得到的菌落进行筛选,其中菌落为______________色的即为含t-PA突变基因重组DNA分子的大肠杆菌。得到的大肠杆菌能否分泌t-PA突变蛋白,可通过该细胞产物能否与______________特异性结合进行判定。

【解析】(1)对自然的t-PA基因进行改造,以制造出性能优异的t-PA突变蛋白的技术称为蛋白质工程。(2)如图所示,由于目的基因的两端的碱基序列分别是CCGG、CTAG,所以应用XmaⅠ和BglⅡ两种限制酶切割,以便于把目的基因连接到质粒pCLY11上。(3)由题图可知,将连接好的DNA分子导入大肠杆菌中,含t-PA突变基因重组DNA分子的细胞具有新霉素抗性,在培育基中应加入新霉素进行选择培育,以筛选胜利导入pCLY11的细菌。配制好的培育基通常采纳高压蒸汽灭菌法进行灭菌。(4)由于限制酶切割质粒破坏了mlacZ基因,所以含t-PA突变基因重组DNA分子的细胞所长成的菌落呈白色。检查t-PA突变蛋白可用t-PA蛋白抗体,视察能否发生特异性结合进行判定。答案:(1)蛋白质工程(2)XmaⅠBglⅡ(3)新霉素高压蒸汽灭菌(4)白t-PA蛋白抗体(10分钟·30分)1.(6分)在探讨溶菌酶时,科研人员通过蛋白质工程来设计变更酶的构象,得到了多种突变酶,并测得50%的酶发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表。有关叙述正确的是 ()酶半胱氨酸(Cys)的位置和数目二硫键数目Tm/℃野生型T4溶菌酶Cys51,Cys97无41.9突变酶CCys21,Cys143152.9突变酶FCys3,Cys9,Cys21,Cys142,Cys164265.5注:Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置。A.突变酶的出现是基因突变的结果B.突变酶F的最适温度为65.5C.溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的变更有关D.溶菌酶热稳定性的提高,是通过变更半胱氨酸的位置实现的【解析】选C。由题意知,突变酶是通过蛋白质工程合成的,与基因突变无关,A错误;突变酶F50%的酶发生变性时的温度是65.5℃,B错误;变更溶菌酶的构象,酶变性的温度发生变更,即酶的稳定性变更,因此溶菌酶热稳定性的提高可能与空间结构的变更有关,C正确;溶菌酶热稳定性的提高,是通过增加二硫键的数量实现的2.(6分)(不定项)抗体酶又称催化抗体,是一类免疫球蛋白,其结构如图所示,它既具有相应的免疫活性,又能像酶那样催化某种化学反应。下列有关叙述正确的是 ()A.抗体酶与抗原、底物的结合均具有专一性的特点B.抗体酶可使药物的前体物质在肿瘤组织中水解为活性分子,从而起杀伤作用C.抗体酶能阻挡病毒与靶细胞结合的机理可能是选择性地使病毒外壳蛋白发生水解D.可通过蛋白质工程对特异抗体的抗原结合位点进行空间改造,使其获得催化功能【解析】选A、B、C。抗体酶具有典型的酶的特性,即也具有高效性、专一性,A正确;以肿瘤细胞表面抗原的单克隆抗体与酶的交联物以及该酶可以催化的前体药物所组成的这一系统,可以在肿瘤组织局部催化无活性的前体药物,使之成为对肿瘤细胞具有高度杀伤活性的分子,从而在体内对肿瘤细胞发挥选择性杀伤作用,B正确;抗体酶还可有选择地使病毒外壳蛋白的肽键裂解,从而防止病毒与靶细胞结合,C正确;借助基因工程和蛋白质工程将催化基因引入特异抗体的抗原结合位点上,使其获得催化功能,D错误。【试验·探究】3.(18分)Hedgehog基因(H)广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物中,在胚胎发育中起重要作用。我国科研工作者利用基因敲除和核酸分子杂交技术,探讨了H基因在文昌鱼胚胎发育中的作用。(1)探讨者运用了两种TALE蛋白对文昌鱼的H基因进行敲除。TALE蛋白的结构是人工设计的,蛋白质的中心区能够结合H基因上特定的序列,F区则能在该序列处将DNA双链切开如图1所示。①依据____________设计出其氨基酸序列,再依据氨基酸序列对应的密码子序列推想岀编码TALE蛋白的DNA序列,人工合成DNA序列之后,再以其为模板进行转录生成mRNA。

②将两种mRNA用__________法导入文昌鱼的卵细胞中,然后滴加精液使卵受精,此受精卵发育成的个体为F0。

③F0个体细胞内被