第4节 蛋白质工程的原理和应用 知识点题库

蛋白质工程的基本流程正确的是 (  )。
①蛋白质分子结构设计 ②DNA合成 ③预期蛋白质功能 ④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A . ①→②→③→④ B . ④→②→①→③ C . ③→①→④→② D . ③→④→①→②
科学家将β-干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达,使干扰素第十七位的半胱氨酸,改变成丝氨酸,结果大大提高了β-干扰素的抗病毒活性,并提高了储存稳定性。该生物技术为

A . 蛋白质工程 B . 基因工程 C . 基因突变 D . 细胞工程
下图表示蛋白质工程的操作过程,下列说法正确的是(   )

A . 蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作 B . 蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术 C . a、b过程分别是转录、翻译 D . 蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因
猪的胰岛素用于人体时降血糖效果不明显,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治疗人类糖尿病,用蛋白质工程的蛋白质分子设计的最佳方案是(    )

A . 对猪胰岛素进行一个氨基酸的替换 B . 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 D . 根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素
蛋白质工程的基本流程正确的是(    )

①蛋白质分子结构设计     ②DNA合成

③预期蛋白质功能         ④据根氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A . ①②③④ B . ④②①③ C . ③①④② D . ③④①②
下图是某种动物蛋白工程的示意图,请分析回答:

  1. (1) 目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号所示的过程,实现③过程的依据有
  2. (2) 若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质中获取的mRNA,则④过程包括和诱导突变,以获得所需的目的基因。
  3. (3) ⑤过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是,基因表达载体中除了目的基因外,还应有等。
  4. (4) 为获得较多的受精卵用于研究,⑥过程的处理方案是用进行。若⑥过程所得的卵母细胞是从卵巢中获得的,则体外受精前的卵母细胞在体外人工培养至,如果从雌性动物的获取的卵母细胞,则不需要培养成熟。
  5. (5) 为提高培育成功率,进行⑩过程之前,对受体动物的处理是
糖尿病是近年来高发的“富贵病”, 常见类型有遗传型糖尿病和II型糖尿病。遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损。科研机构作出如下设计:取糖尿病患者的细胞,将人的正常胰岛素基因导入其中,然后做细胞培养,诱导产生胰岛组织,重新植入患者的胰岛,使胰岛恢复功能。II型糖尿病需要注射胰岛素治疗。 目前临床使用的胰岛素制剂注射后120min后才出现高峰,与人体生理状态不符。科研人员通过一定的工程技术手段,将胰岛素B链的28号和29号氨基酸互换,获得了速效胰岛素,已通过临床试验。
  1. (1) 对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中,胰岛素基因称为,实验室中要先对该基因利用技术进行扩增。将该基因导入正常细胞所用的方法是
  2. (2) 对遗传型糖尿病患者进行治疗的基因工程步骤中的核心步骤是
  3. (3) 科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素,该技术的实验流程为:

    其中,流程A是,流程B是

  4. (4) 与基因工程相比,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,通过基因或基因,对现有蛋白质进行,制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产生活需要。
阅读如下材料:

材料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵内,得到了体型巨大的“超级小鼠”:科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草.

材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性.

材料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育.

回答下列问题:

(1)材料甲属于基因工程的范畴.将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法.在培育转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是感染植物,将 转移到受体细胞中.

(2)材料乙属于 工程范畴.该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对 进行改造,或制造一种 的技术.在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变.

(3)材料丙属于胚胎工程的范畴.胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到 种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术.在材料丙的实例中,兔甲称为 体.

科学家将β﹣干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达,使干扰素第十七位的半胱氨酸,改变成丝氨酸,结果大大提高了β﹣干扰素的抗病活性,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

下列是生产某种特定蛋白质的工程技术模式图,相关说法不正确的是( )

A . 核酸片段a是DNA,④过程是利用PCR扩增 B . ⑥过程常用显微注射技术,DNA浓度保持在1~3ug/mL C . ⑦过程需要激素、维生素、氨基酸和核苷酸等 D . 实施⑧前对胚胎进行分割得到同卵双胎的可能性大
蛋白质工程的基本操作程序正确的是(  )

①蛋白质分子结构合成

②DNA合成

③mRNA合成

④蛋白质的预期功能

⑤根据氨基酸的序列推出脱氧核苷酸的序列.

A . ①→②→③→④→⑤→① B . ⑤→④→③→②→①→② C . ④→①→⑤→②→③→① D . ②→③→⑤→①→②→④
蛋白质工程中首先要考虑的是(  )

A . 合成目的基因 B . 预期蛋白质的结构 C . 预期蛋白质的功能 D . 制造新蛋白质
合成自然界中不存在的蛋白质应首先设计(    )
A . 基因的结构 B . 蛋白质的结构 C . 氨基酸序列 D . mRNA的结构
降钙素是一种多肽类激素,某科学机构为了研究一种新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条DNA单链,两条链形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如图.在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象.分析回答下列问题:

  1. (1) 上述制备新型降钙素,运用的现代生物工程技术是.Klenow酶是一种酶.两条DNA单链能合成部分双链DNA的原因是
  2. (2) 获得的双链DNA经限制酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证.

    ①要进行重组质粒的鉴定和选择,需要大肠杆菌质粒中含有

    ②导入大肠杆菌时,要用处理.

    ③经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是

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不存在的蛋白质 C . 蛋白质工程最终是通过基因修饰或基因合成来实现的 D . 蛋白质工程应先设计蛋白质的结构后再预期其功能
虫草中的超氧化物歧化酶(SOD)具有抗衰老作用,研究人员培育了能合成SOD的转基因酵母菌。回答下列问题:

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注:Hind Ⅲ和ApaLⅠ是两种限制酶,箭头表示酶的切割位置。

  1. (1) 将图中的重组DNA分子用HinⅢ和ApaLⅠ完全酶切后,可得到种DNA片段。图示的表达载体存在氨苄青霉素抗性基因,不能导入用于食品生产的酵母菌中,据图分析,可用(填限制酶的种类)切除该抗性基因的部分片段使其失效,再用酶使表达载体重新连接起来。
  2. (2) 作为受体细胞的酵母菌缺失URA3基因,必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活,因此,图示表达载体上的URA3基因可作为供鉴定和选择,为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌,所使用的培养基(填“需要”或“不需要”)添加尿嘧啶。
  3. (3) 目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为。为了确定受体细胞中SOD基因是否转录,可用标记的作探针进行分子杂交检测,分子杂交的原理是
  4. (4) 利用蛋白质工程获得活性更高的SOD时,需根据所设计蛋白质的结构推测其序列,最终确定相对应的脱氧核苷酸序列并经获得所需的基因。
蛋白质工程的基本流程正确的是( )

①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A . ①②③④ B . ④②①③ C . ③①④② D . ③④①②
科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因,提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力,从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题。
  1. (1) PCR过程所依据的原理是,该过程需要加入的酶是。利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有目的基因的一段已知核苷酸序列,以便根据这一序列合成
  2. (2) 该技术不直接改造Rubisco酶,而通过对Rubisco酶基因进行改造,从而实现对Rubisco酶的改造,其原因是。和传统基因工程技术相比较,PCR定点突变技术在应用方面最突出的优点是,PCR定点突变技术属于(填“基因工程”“细胞工程”或“蛋白质工程”)的范畴。
  3. (3) 可利用定点突变的DNA构建基因表达载体,常用将基因表达载体导入植物细胞,将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗,从细胞水平分析所依据的原理是
蛋白质工程的最终目的是(   )
A . 分析蛋白质的三维结构 B . 研究蛋白质的氨基酸组成 C . 获取编码蛋白质的基因序列信息 D . 改造现有蛋白质或制造新的蛋白质,满足人类的需求
  
  1. (1) 干扰素是动物体内的一种蛋白质,可以用于治疗病毒的感染和癌症,但在体外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可在 70℃下保存半年,给广大患者带来福音。回答下列问题:

    Ⅰ.天然蛋白质合成的过程是按照克里克提出的进行的,而蛋白质工程却与之相反。依据蛋白质工程原理,设计实验流程,让动物生产可以保存的干扰素,其基本途径是:预期蛋白质的功能→设计→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。

    Ⅱ.上述过程设计的脱氧核苷酸序列(填“是”或“不是”)唯一的。该方法获得的干扰素基因与细胞内干扰素基因相比,结构上不同之处有

    Ⅲ.设计改造干扰素,最终还必须通过来完成,原因是

  2. (2) 我国研究人员通过利用一只Bmall基因(影响生物节律)敲除彻底,且生物节律紊乱特征最为明显的猕猴的体细胞细胞核,成功获得5只克隆疾病猴。请回答下列问题:

    Ⅳ.为得到更多的卵母细胞用于核移植,可对卵细胞供体猴使用处理,使其超数排卵,收集并选取处于时期的卵母细胞。

    Ⅴ.在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前,必须去掉,原因是

    Ⅵ.体细胞克隆猴常作为人类疾病研究的实验动物模型,与用多只普通猴做实验相比,使用遗传背景相同的克隆猴做实验的优点是

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