3.4 蛋白质工程的原理和应用（分层练习）（解析版）.docx

3.4蛋白质工程的原理和应用

一、单项选择题：

1．纸浆漂白需要在高温、碱性条件下进行，因此需要耐高温、耐碱的木聚糖酶。科学家利用蛋白质工程对已知氨基酸序列的木聚糖酶进行改造，获得了耐高温、耐碱的新木聚糖酶，提高了生产效率。下列叙述错误的是（????）

A．新木聚糖酶是依据蛋白质的功能改造其结构得到的

B．木聚糖酶的基因可定向突变成耐高温、耐碱的木聚糖酶基因

C．已知木聚糖酶的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础

D．可通过基因工程将耐高温、耐碱的木聚糖酶基因传递和保存

【答案】B

【详解】

A.蛋白质工程的基本思路是：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。因此新木聚糖酶是科学家依据蛋白质的功能改造其结构得到的，A正确；

B.基因突变具有不定向性，B错误；

C.组成蛋白质的氨基酸的种类、数量和排列顺序不同会影响蛋白质的功能，因此已知木聚糖酶的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础，C正确；

D.改造后的耐高温、耐碱的木聚糖酶基因，可通过基因工程获得目的微生物进行培养，从而保存在基因文库中代代传递，D正确。

2．枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值，被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。将枯草杆菌蛋白酶分子的Asp（99）和Glu（156）改成，可使其在时的活力提高10倍。下列说法正确的是（????）

A．完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现

B．该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势

C．经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状不可遗传

D．蛋白质工程最终要达到的目的是获取编码蛋白质的基因序列信息

【答案】A

【详解】

A.氨基酸的的排列顺序是由基因决定的，因此完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现，A正确；

B.该成果培育了新品种，而不是新物种，B错误；

C.经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶的基因发生了改变，因此经蛋白质工程改造后的枯草杆菌蛋白酶活性提高这一性状可以遗传，C错误；

D.蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，虽然合成了改造的基因，但它最终要达到的目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求，D错误。

3．生物技术与工程学相结合，可研究、设计和加工生产各种生物工程产品。下列有关叙述正确的是（????）

①由于外植体在植物组织培养过程中不感染病毒，用任何外植体都可制备脱毒苗

②由iPS细胞产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用

③胚胎移植作为胚胎工程的前端技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用

④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，而后常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物

⑤利用基因工程技术的乳腺生物反应器，可以让哺乳动物批量生产相应的药物

⑥蛋白质工程仅以蛋白质结构为基础逆中心法则进行，就可以改造或制造新的蛋白质

A．①③ B．②④⑤ C．②③④⑥ D．①③④⑤⑥

【答案】B

【详解】①虽然外植体在植物组织培养过程中不感染病毒，但外植体可能本身携带病毒，因此不是用任何外植体都可制备脱毒苗，一般用茎尖制备脱毒苗，①错误；

②iPS细胞为多功能干细胞，能分裂分化产生的特定细胞，可以在新药的测试中发挥重要作用，②正确；

③胚胎移植作为胚胎工程的最后技术环节，推动了胚胎工程其他技术的研究和应用，③错误；

④PCR反应过程可以在PCR扩增仪中自动完成，PCR的产物的分子量大小等不同，因此常用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物，④正确；

⑤利用基因工程技术的乳腺生物反应器，可以利用哺乳动物源源不断地批量生产相应的药物，⑤正确；

⑥蛋白质工程师指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，⑥错误。

4．酶在生产和生活上有非常广泛的应用，下列关于酶的叙述错误的是（）

A．溶菌酶能够溶解真菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，增强抗生素的疗效

B．自然界中存在的酶并不完全适于在生活和生产上应用，可以利用酶工程技术对酶进行改造，使之更符合人们的需要

C．胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖

D．利用脂肪酶处理废油脂，制造生物柴油，既保护了环境又使其得到合理利用

【答案】A

【详解】

A.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用。在临床上与抗生素混合使用，增强抗生素的疗效，A错误；

B.自然界中存在的酶并不完全适于在生活和生产上应用，可以根据人们的要求，利用酶工程技术对酶进行改造，使之更符合人们的需要，B正确