15 蛋白质工程的原理和应用 课后作业-（新教材）2019新人教版高中生物选择性必修三.doc

1、1/8课时分层作业课时分层作业(十五十五)(建议用时：建议用时：40 分钟分钟)题组一题组一蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理1合成天然不存在的蛋白质应首先设计合成天然不存在的蛋白质应首先设计()A基因结构基因结构BRNA 结构结构C氨基酸序列氨基酸序列D蛋白质结构蛋白质结构D合成天然不存在的蛋白质属于蛋白质工程。实施蛋白质工程的前提是合成天然不存在的蛋白质属于蛋白质工程。实施蛋白质工程的前提是了解蛋白质的结构与功能的关系，首先要从设计蛋白质的结构入手，然后再根了解蛋白质的结构与功能的关系，首先要从设计蛋白质的结构入手，然后再根据基因工程的方法通过基因修饰或基因合成，合成相应的蛋白质，从

2、而实现对据基因工程的方法通过基因修饰或基因合成，合成相应的蛋白质，从而实现对蛋白质的改造。蛋白质的改造。2下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是()A蛋白质工程的实质是改造基因蛋白质工程的实质是改造基因B蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列蛋白质工程在设计蛋白质结构时的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列C蛋白质工程的基础是基因工程蛋白质工程的基础是基因工程D蛋白质工程遵循的原理包括中心法则蛋白质工程遵循的原理包括中心法则B蛋白质工程是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进蛋白质工程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

3、子设计，然后根据设计的蛋白质结构，合成出特定的脱氧核苷酸序列。行分子设计，然后根据设计的蛋白质结构，合成出特定的脱氧核苷酸序列。3下列哪项不是蛋白质工程的研究内容下列哪项不是蛋白质工程的研究内容()A分析蛋白质分子的精细结构分析蛋白质分子的精细结构B对蛋白质进行有目的的改造对蛋白质进行有目的的改造C分析氨基酸的化学组成分析氨基酸的化学组成D按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质C本题考查蛋白质工程的原理。蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构本题考查蛋白质工程的原理。蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构和生物活性之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子，形成自

4、然界不存在的和生物活性之间的关系，按照人的意愿改造蛋白质分子，形成自然界不存在的蛋白质分子。为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包蛋白质分子。为了改造某种蛋白质分子，必须对其精细结构进行分析，但不包括对组成蛋白质的氨基酸的化学组成的分析。括对组成蛋白质的氨基酸的化学组成的分析。4下列有关蛋白质工程的说法正确的是下列有关蛋白质工程的说法正确的是()A蛋白质工程无需构建基因表达载体蛋白质工程无需构建基因表达载体2/8B通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质C蛋白质工程需要限制性内切核酸酶和蛋白质工程需要限制性内切核酸酶和

5、DNA 连接酶连接酶D蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质C蛋白质工程的基本流程：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白蛋白质工程的基本流程：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构质结构，推测应有的氨基酸序列推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因基因)。这是蛋这是蛋白质工程特有的途径，接下来是按照基因工程的一般步骤进行。因此，基因工白质工程特有的途径，接下来是按照基因工程的一般步骤进行。因此，基因工程技术利用的工具程技术利用的工具(限制酶、限制酶、DNA 连接酶、载体连接酶、载体)以及操作流程也适用于蛋

6、白质以及操作流程也适用于蛋白质工程技术中工程技术中，A 项错误项错误，C 项正确项正确；蛋白质工程生产的蛋白质是改造后的蛋白质蛋白质工程生产的蛋白质是改造后的蛋白质或者是新的蛋白质，或者是新的蛋白质，B 项错误；蛋白质工程的操作对象是基因，属于分子水平项错误；蛋白质工程的操作对象是基因，属于分子水平，D 项错误。项错误。5下列关于蛋白质工程的叙述，不正确的是下列关于蛋白质工程的叙述，不正确的是()A可以根据人类的需要，设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质可以根据人类的需要，设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质B可以根据功能的需要替代蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构区域可以根据功能的需要替代

7、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直接对蛋白质的氨基酸进行改造可以通过人工化学合成的方法直接对蛋白质的氨基酸进行改造D蛋白质工程是在原有蛋白质的基础上，根据人们的需求对蛋白质分子蛋白质工程是在原有蛋白质的基础上，根据人们的需求对蛋白质分子作出的定向的改造作出的定向的改造，可以设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质可以设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质，A 正确正确；蛋蛋白质工程可以根据功能的需要替代蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构区白质工程可以

8、根据功能的需要替代蛋白质中的某一个肽段或一个特定的结构区域域， B 正确正确； 可以通过基因工程有目的地改造蛋白质中特定的一个或几个氨基酸可以通过基因工程有目的地改造蛋白质中特定的一个或几个氨基酸，以获得人类所需要的目的蛋白质以获得人类所需要的目的蛋白质，C 正确正确；蛋白质工程属于第二代基因工程蛋白质工程属于第二代基因工程，不不能通过人工化学合成的方法直接对蛋白质的氨基酸进行改造，能通过人工化学合成的方法直接对蛋白质的氨基酸进行改造，D 错误。错误。6干扰素是动物体内的一种蛋白质干扰素是动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症可以用于治疗病毒感染和癌症，但体但体外保存相当困难。如果将

9、其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在70 条件下保存半年，给广大患者带来福音。条件下保存半年，给广大患者带来福音。(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干可以保存的干扰素扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产产“可以保存的干扰素可以保存的干扰素”：(填写在方框内填写在方框内)设计设计推测推测找到找到(2) 基 因 工 程 和 蛋 白 质 工 程 相 比 较 ，

10、基 因 工 程 在 原 则 上 只 能 生 产基 因 工 程 和 蛋 白 质 工 程 相 比 较 ， 基 因 工 程 在 原 则 上 只 能 生 产3/8_的蛋白质的蛋白质， 不一定符合不一定符合_的需要的需要。 而蛋白质工而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过_或或_，对现有蛋白质进行，对现有蛋白质进行_或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。(3)蛋白质工程实施的难度很大，主要原因是蛋白质具有十分复杂的蛋白质工程实施的难度很大，主要原因是蛋

11、白质具有十分复杂的_结构。结构。(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是对基因对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是对基因进行操作来实现？进行操作来实现？_。 其原因是其原因是_(答答出出1 点即可点即可)。解析解析(1)蛋白质工程的前期操作流程是蛋白质工程的前期操作流程是： 预期蛋白质的功能预期蛋白质的功能设计预期的设计预期的蛋白质结构蛋白质结构推测应有的氨基酸序列推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列。找到相对应的脱氧核苷酸序列。(2)基因基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质，这种蛋白质可能不符合人类生产和生活工程只能生产自然界已存在的蛋白质

12、，这种蛋白质可能不符合人类生产和生活的需要的需要，而蛋白质工程既可以通过基因改造生产出改造后的符合需要的蛋白质而蛋白质工程既可以通过基因改造生产出改造后的符合需要的蛋白质，也可以通过基因合成生产出自然界不存在的符合需要的蛋白质。也可以通过基因合成生产出自然界不存在的符合需要的蛋白质。(3)蛋白质的空蛋白质的空间结构十分复杂，根据预期功能来推测蛋白质结构相当困难。间结构十分复杂，根据预期功能来推测蛋白质结构相当困难。(4)蛋白质工程直蛋白质工程直接操作的对象是基因，应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造。接操作的对象是基因，应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造。任何一种天然蛋白质都

13、是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去；如果对蛋白质直接造，而且改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去；如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子也无法遗传。改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子也无法遗传。对基因进行改造对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多。比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多。答案答案(1)预期蛋白质的功能预期蛋白质的功能预期的蛋白质结构预期的蛋白质结构应有的氨基酸序列应有的氨基酸序列相对应的脱

14、氧核苷酸序列相对应的脱氧核苷酸序列(基因基因)(2)自然界已存在自然界已存在人类生产和生活人类生产和生活基因基因改改造造基因合成基因合成改造改造(3)空间空间(或高级或高级)(4)对基因进行操作对基因进行操作改造基因才会遗改造基因才会遗传，改造蛋白质不遗传传，改造蛋白质不遗传(或基因改造比蛋白质改造容易操作或基因改造比蛋白质改造容易操作)题组二题组二蛋白质工程的应用蛋白质工程的应用7科学家为提高玉米中赖氨酸含量科学家为提高玉米中赖氨酸含量，计划将天冬氨酸激酶的第计划将天冬氨酸激酶的第 352 位的苏位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第

15、104 位的氨基酸由天冬酰胺位的氨基酸由天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸的含量分别提高变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸的含量分别提高 5 倍倍和和 2 倍。下列对蛋白质的改造，操作正确的是倍。下列对蛋白质的改造，操作正确的是()A直接通过分子水平改造蛋白质直接通过分子水平改造蛋白质4/8B直接改造相应的直接改造相应的 mRNAC对相应的基因进行操作对相应的基因进行操作D重新合成新的基因重新合成新的基因C蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造，从而使蛋白质功能可以满足蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造，从而使蛋白质功能可以满足人们的需求。蛋白质行使功能与其

16、高级结构密切相关，而蛋白质高级结构又非人们的需求。蛋白质行使功能与其高级结构密切相关，而蛋白质高级结构又非常复杂常复杂，所以直接对蛋白质进行改造非常困难所以直接对蛋白质进行改造非常困难，而蛋白质是由基因控制合成的而蛋白质是由基因控制合成的，对基因进行操作却容易得多。另外，通过改造基因而改造蛋白质可以遗传，而对基因进行操作却容易得多。另外，通过改造基因而改造蛋白质可以遗传，而对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。8科研人员利用相关技术改变了胰岛素科研人员利用相关技术改变了胰岛素 B 链的第链的第 9 位氨基酸位氨基酸，从而避免了从而避免了胰岛素结合成无活性的

17、二聚体形式。下列相关叙述中，不正确的是胰岛素结合成无活性的二聚体形式。下列相关叙述中，不正确的是()A胰岛素的本质是蛋白质，不宜口服使用胰岛素的本质是蛋白质，不宜口服使用B可通过测定可通过测定 DNA 的序列确定突变是否成功的序列确定突变是否成功C对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程对胰岛素结构的改造属于蛋白质工程D该过程的操作对象是胰岛素分子该过程的操作对象是胰岛素分子D胰岛素的本质是蛋白质，只能注射，不宜口服使用，胰岛素的本质是蛋白质，只能注射，不宜口服使用，A 正确；可通过正确；可通过测定测定 DNA 的序列确定突变是否成功的序列确定突变是否成功，B 正确正确；对胰岛素结构的改造属于蛋白质对

18、胰岛素结构的改造属于蛋白质工程工程，C 正确正确；蛋白质工程从属于基因工程蛋白质工程从属于基因工程，蛋白质工程的操作对象是基因蛋白质工程的操作对象是基因，D错误。错误。9下列关于蛋白质工程应用的叙述不正确的是下列关于蛋白质工程应用的叙述不正确的是()A蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性蛋白质工程可以改造酶的结构，提高酶的热稳定性B通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性C利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素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蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和

19、修饰，合成速效型胰岛素制剂C蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子的结构来改造基因，进而控蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子的结构来改造基因，进而控制合成新的蛋白质或改变自然界中的蛋白质，而在大肠杆菌中生产人胰岛素利制合成新的蛋白质或改变自然界中的蛋白质，而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便可达到。用基因工程技术便可达到。10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和功能很相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和功能很相似似，只是其热稳定性较差只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物

20、消化不良，最佳方案是临床治疗食物消化不良，最佳方案是()5/8A替换此酶中的少数氨基酸，以改善其功能替换此酶中的少数氨基酸，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蛋白酶重新设计与创造一种蛋白酶D减少此酶在片剂中的含量减少此酶在片剂中的含量A要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。11 蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布

21、局， 使它产生了一个由坚使它产生了一个由坚硬的结晶区和非结晶区构成的混合区域。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从硬的结晶区和非结晶区构成的混合区域。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构，以指导对蚕丝蛋白的修改，从而让蚕也吐出像蛛而推测出其相应的基因结构，以指导对蚕丝蛋白的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝。此过程运用的技术及流程分别是丝蛋白一样坚韧的丝。此过程运用的技术及流程分别是()A基因突变；基因突变；DNARNA蛋白质蛋白质B基因工程；基因工程；RNARNA蛋白质蛋白质C基因工程；基因工程；DNARNA蛋白质蛋白质D蛋白质工程；蛋白质蛋白质工程；蛋白质RNADN

22、ARNA蛋白质蛋白质D根据题干信息根据题干信息“通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构，以指导对蚕丝蛋白的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝构，以指导对蚕丝蛋白的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝”可可知 ， 该 工 程 运 用 的 技 术 是 蛋 白 质 工 程 ， 操 作 的 流 程 是 蛋 白 质知 ， 该 工 程 运 用 的 技 术 是 蛋 白 质 工 程 ， 操 作 的 流 程 是 蛋 白 质RNADNARNA蛋白质。蛋白质。D 正确。正确。12科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠科学家对鼠源杂交瘤

23、抗体进行改造，生产出效果更好的鼠人嵌合抗人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠人嵌合抗体的过程，据图回答问题。人嵌合抗体的过程，据图回答问题。(1)改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠人嵌合抗体，属于人嵌合抗体，属于_(生物工生物工程程)的范畴。的范畴。(2)图示过程是根据预期的图示过程是根据预期的_，设计，设计_，最，最终必须对终必须对_进行操作，此操作中改变的是进行操作，此操作中改变的是_。(3)经过改造的鼠经过改造的鼠人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是6/8_(从免疫角度考虑从

24、免疫角度考虑)。(4)上述过程中对科学家来说难度最大的是上述过程中对科学家来说难度最大的是_。解析解析(1)通过通过题图题图可知鼠可知鼠人嵌合抗体是通过人工设计而形成的具有特人嵌合抗体是通过人工设计而形成的具有特定功能定功能的的蛋白质，其生产过程应属于蛋白质工程的范畴。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设计预期的蛋白质结构推测推测应有的氨基酸序列应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因基因)通过基因工程操作通过基因工程操作生产预期的蛋白质。生产预期的蛋白质。(

25、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，对人体的副作用会减少。嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的副作用会减少。(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。的障碍。答案答案(1)蛋白质工程蛋白质工程(2)嵌合抗体的功能嵌合抗体的功能嵌合抗体的结构嵌合抗体的结构基因基因脱脱氧核苷酸的排列顺序氧核苷酸的排列顺序(3)对人体的不良反应减少对人体的不良反应减少(4)设计嵌合抗体的空间结构设计嵌合抗体的空

26、间结构13猪的胰岛素用于降低人体血糖浓度效果不明显，原因是猪胰岛素分子猪的胰岛素用于降低人体血糖浓度效果不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素用于临床治疗糖尿病，用蛋白质中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素用于临床治疗糖尿病，用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是工程的蛋白质分子设计的最佳方案是()A对猪胰岛素中不同于人的那个氨基酸进行替换对猪胰岛素中不同于人的那个氨基酸进行替换B将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素C将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病D根据人的胰岛素设计制造

27、一种全新的胰岛素根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素A由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素不同，所以蛋白质工由于猪胰岛素分子中只有一个氨基酸与人胰岛素不同，所以蛋白质工程中蛋白质的分子设计，只需替换这一个不同的氨基酸即可。虽然根据人胰岛程中蛋白质的分子设计，只需替换这一个不同的氨基酸即可。虽然根据人胰岛素分子的结构设计一种全新的胰岛素也可以用于临床治疗，但分子设计和胰岛素分子的结构设计一种全新的胰岛素也可以用于临床治疗，但分子设计和胰岛素的生产方面都存在很多困难，所以不是最佳方案。素的生产方面都存在很多困难，所以不是最佳方案。142007 年诺贝尔生理学或医学奖授予在年诺贝尔生理学或医

28、学奖授予在“基因靶向基因靶向”技术方面作出突出技术方面作出突出贡献的三位科学家贡献的三位科学家。“基因靶向基因靶向”技术指的是应用技术指的是应用 DNA 同源重组原理同源重组原理，通过一通过一定的载体，用设计好的目的基因替代靶基因，从而达到使靶基因功能丧失的目定的载体，用设计好的目的基因替代靶基因，从而达到使靶基因功能丧失的目的。借助这一技术，科学家可以用小鼠进行实验，使其体内的某项特定基因丧的。借助这一技术，科学家可以用小鼠进行实验，使其体内的某项特定基因丧7/8失功能，以帮助人们找到治疗疾病的有效方法。下面是该实验的基本过程，请失功能，以帮助人们找到治疗疾病的有效方法。下面是该实验的基本过

29、程，请回答有关问题。回答有关问题。(1)获取目的基因。获取目的基因。目的基因是靶基因的同源片段。经过修饰使靶基因的功能改变或丧失，目的基因是靶基因的同源片段。经过修饰使靶基因的功能改变或丧失，就可获得目的基因。如果要获得活性降低了的就可获得目的基因。如果要获得活性降低了的 X 酶蛋白的目的基因，可以采用酶蛋白的目的基因，可以采用蛋白质工程技术，请简述其过程。蛋白质工程技术，请简述其过程。_。为了提高实验成功率为了提高实验成功率，需要通过需要通过 PCR 技术获得目的基因的大量拷贝技术获得目的基因的大量拷贝。与与体内体内 DNA 复制相比，复制相比，PCR 反应体系需加入哪两种特别的物质？反应体

30、系需加入哪两种特别的物质？_。(2)构建基因表达载体构建基因表达载体。质粒是具有自我复制能力的双链环状质粒是具有自我复制能力的双链环状 DNA，它所具它所具有的一至多个有的一至多个_位点，使目的基因插入其中成为可能，因此常被选作载位点，使目的基因插入其中成为可能，因此常被选作载体。体。(3)将基因表达载体导入胚胎干细胞，从中筛选出成功发生了同源重组的胚将基因表达载体导入胚胎干细胞，从中筛选出成功发生了同源重组的胚胎干细胞，然后培育出小鼠。胎干细胞，然后培育出小鼠。(4)通过检测目的基因是否表达出蛋白质产品，可以确定该小鼠体内是否成通过检测目的基因是否表达出蛋白质产品，可以确定该小鼠体内是否成功

31、发生了基因的同源重组。请简述这种检测方法。功发生了基因的同源重组。请简述这种检测方法。_。解析解析本题重点考查了蛋白质工程的基本原理及其应用本题重点考查了蛋白质工程的基本原理及其应用。基因工程遵循中基因工程遵循中心法则，中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如图所示：心法则，中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如图所示：间结构的蛋白质间结构的蛋白质表达生物特有的功能或性状表达生物特有的功能或性状基因工程基本上是生产出自然界已有的蛋白质。而蛋白质工程是基因工程基因工程基本上是生产出自然界已有的蛋白质。而蛋白质工程是基因工程的延伸和发展，其原理基本上是中心法则的逆推：的延伸和发展，其原理基本上是中心法则

32、的逆推：从预期的蛋白质功能出发从预期的蛋白质功能出发设计预期的设计预期的蛋白质结构蛋白质结构推测应有的氨基酸序列推测应有的氨基酸序列找到并改变相对应的脱氧核找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因苷酸序列（基因）或合成新的基因获得所需要获得所需要的蛋白质。的蛋白质。答案答案(1)X酶蛋白的功能分析酶蛋白的功能分析X酶蛋白的三维结构预测和设计酶蛋白的三维结构预测和设计X酶酶多肽的氨基酸序列设计多肽的氨基酸序列设计X 酶基因的改造酶基因的改造两种引物两种引物、耐耐高温高温的的 DNA 聚合酶聚合酶(Taq 酶酶)(2)限制酶切割限制酶切割(4)提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原提取蛋白

33、质，用相应的抗体进行抗原抗体杂交抗体杂交8/8蛋白质工程和基因工程区分不清蛋白质工程和基因工程区分不清15下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是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出发蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发， 设计出相应的基因设计出相应的基因，并借助基因工程实现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蛋白质工程最终还是要通过基因通过基因改造改造或基因合成来完成或基因合成来完成C当得到可以在当得到可以在70 条件下保存半年的干扰

34、素后条件下保存半年的干扰素后，在相关酶在相关酶、氨基酸和氨基酸和适宜的温度、适宜的温度、pH 条件下，干扰素可以大量自我合成条件下，干扰素可以大量自我合成D基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的C蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白蛋白质工程的操作起点是从预期的蛋白质功能出发，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。基因工正确。基因工程生产的自然界已存在的蛋白质不能完全符合人类需要，因此催生了蛋白质工程生产的自然界已存在的蛋白质不能

35、完全符合人类需要，因此催生了蛋白质工程，但由于基因决定蛋白质，因此蛋白质工程最终还是要通过基因程，但由于基因决定蛋白质，因此蛋白质工程最终还是要通过基因改造改造或基因或基因合成来完成，选项合成来完成，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，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能力，选项蛋白质不具有自我合成的能力，选项 C 错误。基因工程产生的变异即为基因重错误。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 正正确。确。