1.下列關于蛋白質工程的敘述,錯誤的是( )
A.蛋白質工程是在基因工程的基礎上,延伸出的第二代基因工程
B.蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎的
C.蛋白質工程的實質是改造或合成基因
D.蛋白質工程只能生產自然界中已經存在的蛋白質
2.玉米的賴氨酸含量比較低,科學家將合成賴氨酸的關鍵酶——天冬氨酸激酶中第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸,二氫吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬氨酸變成異亮氨酸后,可大大提高玉米中的賴氨酸含量。下列有關蛋白質工程的敘述正確的是( )
A.改造后的兩種酶是自然界中已經存在的物質
B.在分子水平上直接對兩種酶的氨基酸進行改造
C.蛋白質工程不需要從預期蛋白質功能出發(fā),可直接設計其結構
D.蛋白質工程的目的是獲得滿足人類生產和生活需求的蛋白質
3.蛋白質工程的最終目的是( )
A.分析蛋白質的三維結構
B.研究蛋白質的氨基酸組成
C.獲取編碼蛋白質的基因序列信息
D.改造現(xiàn)有蛋白質或制造新的蛋白質,滿足人類的需求
4.下列關于蛋白質工程的敘述,正確的是( )
A.蛋白質工程應先設計蛋白質的結構后再預期其功能
B.與天然蛋白質合成相比,蛋白質工程不遵循中心法則
C.對蛋白質的改造是通過直接改造相應的mRNA來實現(xiàn)的
D.蛋白質工程能生產出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子
5.下列哪項不是蛋白質工程的基本思路( )
A.通過改造或合成基因獲得所需要的蛋白質
B.從預期的蛋白質功能出發(fā),設計預期的蛋白質結構
C.根據推測的氨基酸序列,便能確定唯一對應的脫氧核苷酸序列
D.根據所預期的蛋白質結構,推測相應的氨基酸序列
6.蛋白質工程的基本流程是( )
A.基因→轉錄→翻譯→多肽鏈→蛋白質→生物功能
B.設計蛋白質的結構→改造蛋白質分子→行使功能
C.預期蛋白質功能→推測氨基酸序列→設計蛋白質結構→合成相應mRNA
D.預期蛋白質功能→設計蛋白質結構→推測氨基酸序列→找到并改變對應的脫氧核苷酸序列或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質
7.蛋白質工程是新崛起的一項生物工程,又稱第二代基因工程。下圖示意蛋白質工程流程,圖中a、b在遺傳學上依次表示( )
A.DNA合成和分子設計
B.轉錄和翻譯
C.復制和轉錄
D.傳遞和表達
8.下列關于蛋白質工程的基本途徑的敘述錯誤的是( )
A.從蛋白質的功能推測蛋白質應有的結構
B.從蛋白質的結構推測氨基酸的排列順序
C.從脫氧核苷酸的排列順序推測氨基酸的排列順序
D.從氨基酸的排列順序推測脫氧核苷酸的排列順序
9.目前科學家們通過蛋白質工程制造出了藍色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等。采用蛋白質工程技術制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序是( )
①推測藍色熒光蛋白的氨基酸序列和確定相對應的脫氧核苷酸序列 ②根據預期的藍色熒光蛋白的功能設計其結構 ③合成藍色熒光蛋白基因 ④表達出藍色熒光蛋白
A.①②③④B.②①③④
C.②③①④D.④②①③
10.蛋白質工程取得的進展,向人們展示出誘人的前景。下列敘述錯誤的是( )
A.可以改造現(xiàn)有蛋白質或制造一種新的蛋白質
B.基本思路是從預期蛋白質功能出發(fā)的
C.直接操作對象是蛋白質
D.蛋白質工程的實現(xiàn)需要多學科技術支撐
11.蛋白質工程中目前已成功的是( )
A.對胰島素進行改造,生產速效型藥品
B.蛋白質工程應用于微電子方面
C.體外耐保存的干擾素
D.用蛋白質工程生產高產賴氨酸玉米
12.蛋白質工程在實施中最大的難題是( )
A.生產的蛋白質無法應用
B.發(fā)展前景太窄
C.對于大多數蛋白質的高級結構不清楚
D.無法人工合成目的基因
13.下列不屬于蛋白質工程成果的是( )
A.改造酶的結構,提高酶的熱穩(wěn)定性
B.生產出鼠—人嵌合抗體
C.將t-PA分子中的天門冬酰胺替換為谷氨酰胺
D.將人的胰島素基因整合到大腸桿菌體內生產胰島素
14.研究者試圖通過蛋白質工程技術改造中華鱘體內的某些蛋白質,使其更加適應現(xiàn)在的水域環(huán)境。以下說法錯誤的是( )
A.改造過程中需要用到限制酶和DNA連接酶
B.該過程核心技術是基因工程
C.改造后的中華鱘和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種
D.改造后的中華鱘產生的后代不具有改造后的蛋白質
15.下列關于蛋白質工程應用的敘述,不正確的是( )
A.通過蛋白質工程生產更符合人類需要的產品
B.通過蛋白質工程可以改變蛋白質的活性
C.通過蛋白質工程制成體積小、耗電少、效率高的電子元件
D.利用蛋白質工程可以在大腸桿菌細胞中得到人干擾素
1.Kampen等科學家為研究脂肪酶突變體對底物專一性的影響,將其蛋白質第356位的絲氨酸替換為纈氨酸,發(fā)現(xiàn)其活性降低了12倍,下列敘述錯誤的是( )
A.上述過程屬于蛋白質工程
B.蛋白質工程需要構建重組DNA分子
C.該過程的實質是對脂肪酶在分子水平上進行改造
D.常用化學方法直接將脂肪酶第356位的絲氨酸替換為纈氨酸
2.下列哪項不是蛋白質工程中的分子設計( )
A.對已知結構的蛋白質進行少數氨基酸的替換
B.對氨基酸結構進行改造
C.從氨基酸的排列順序開始設計全新蛋白質
D.設計控制蛋白質合成的基因中的核苷酸序列
3.下列關于蛋白質工程的說法正確的是( )
A.蛋白質工程無需構建基因表達載體
B.蛋白質工程需要限制性內切核酸酶和DNA連接酶
C.對蛋白質的改造是通過直接改造相應的mRNA來實現(xiàn)的
D.蛋白質工程的直接操作對象是蛋白質,不需要對基因進行操作
4.科學家利用蛋白質工程技術將葡萄糖異構酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代,結果它的最適溫度提高了10~12℃。下列說法正確的是( )
A.蛋白質工程在設計蛋白質結構時的依據是現(xiàn)有基因的脫氧核苷酸序列
B.蛋白質工程和基因工程的根本區(qū)別是操作對象的差異
C.蛋白質工程的目的是獲得滿足人類生產和生活需求的蛋白質
D.蛋白質工程的流程和天然蛋白質合成的過程是相同的
5.蛛絲的強度和柔韌度得益于蛛絲蛋白的特殊布局。有人試圖通過破解蛛絲蛋白的結構推測出相應的基因結構,用以指導對蠶絲蛋白的修改,讓蠶也吐出堅韌的絲。下列有關說法正確的是( )
A.蠶合成像蛛絲蛋白一樣堅韌的絲的過程不遵循“中心法則”
B.上述過程運用的蛋白質工程技術是基因工程的延伸
C.可以利用核酸分子雜交技術檢測是否有目標蛋白的合成
D.利用基因工程技術不能改變基因上特定位點的核苷酸序列
6.蛋白質工程的研究,將對生命科學產生重大影響。下列關于蛋白質工程的敘述,正確的是( )
A.蛋白質工程能將人抗體的某些區(qū)段替代鼠單克隆抗體的區(qū)段,降低鼠單克隆抗體的免疫原性
B.理論上對關鍵氨基酸的置換和增刪是進行蛋白質工程的唯一方法
C.蛋白質工程是對蛋白質分子的直接改造
D.蛋白質工程只能生產天然的蛋白質
7.科學家選取纖維素酶分子中若干個氨基酸位點作為改造點,結合中心法則原理,構建了“小而精”的突變體文庫,最終獲得催化效率更高的纖維素酶分子。下列說法錯誤的是( )
A.改造纖維素酶分子的前提是已知纖維素酶的氨基酸序列及其空間結構
B.該過程設計出的高效纖維素酶分子可能是自然界中不存在的蛋白質
C.該過程的實質是對纖維素酶基因在分子水平上進行改造
D.纖維素酶和高效纖維素酶在細胞內合成過程中遺傳信息的流向不同
8.(不定項)胰島素可用于治療糖尿病,天然胰島素制劑容易形成二聚體或六聚體,皮下注射往往要經歷一個逐漸解離為單體的過程,這在一定程度上延緩了療效??茖W家希望對胰島素進行改造,下圖是新的速效胰島素的生產過程。有關敘述正確的是( )
A.該過程屬于蛋白質工程,最終還必須通過改造或合成基因來完成
B.構建新的胰島素首先要從預期新的胰島素基因功能開始
C.新的胰島素生產過程依然遵循中心法則
D.新的胰島素基因的脫氧核苷酸序列可能有多種
9.枯草桿菌產生的蛋白酶具有催化分解蛋白質的特性,但其極易被氧化而失效??茖W家將枯草桿菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替換后,雖然其水解活性有所下降,但抗氧化能力大大提高。用這種水解酶作為洗滌劑,可以有效地除去血漬、奶漬等蛋白質污漬。它的改造過程如下:預期蛋白質功能→①設計預期的蛋白質結構→②推測應有氨基酸序列→③找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列(基因)→④生產相應蛋白質?;卮鹣铝袉栴}:
(1)改造枯草桿菌蛋白酶的生物技術是 。
(2)改造后的枯草桿菌中控制合成蛋白酶的基因與原來相比,至少有 個堿基對發(fā)生變化。
(3)科學家對枯草桿菌蛋白酶分子所做的改造工作,是對已知蛋白質進行 。
(4)通過③過程獲得的脫氧核苷酸序列不是完整的基因,要使這一序列能夠表達并發(fā)揮作用,還必須在序列的上、下游加上 和 ,在這個過程中需要 酶的參與。
10.干擾素是動物體內合成的一種蛋白質,可以用于治療病毒感染和癌癥,但體外保存相當困難,如果將其分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸,在一定條件下可以延長保存時間。給廣大患者帶來福音?;卮鹣铝袉栴}:
(1)蛋白質的合成是受基因控制的,因此獲得能夠控制合成“可以保存的干擾素”的基因是生產的關鍵,依據蛋白質工程原理,設計實驗流程,讓動物生產“可以保存的干擾素”:
eq \x(①)eq \(――→,\s\up7(設計))eq \x(②)eq \(――→,\s\up7(推測))eq \x(③)eq \(――→,\s\up7(合成))eq \x(④)eq \(――→,\s\up7(獲得))可以保存的干擾素
① ;② ;
③ ;④ 。
(2)基因工程和蛋白質工程相比較,基因工程在原則上只能生產 的蛋白質,不一定符合 需要。而蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎,通過 或 ,來改造現(xiàn)有蛋白質或制造一種新的 ,以滿足人類的生產和生活需要。
(3)蛋白質工程實施的難度很大,原因是蛋白質具有十分復雜的 結構。
11.[2023·遼寧阜新高二??计谀水蛭是我國的傳統(tǒng)中藥材,主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中的重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。擬通過蛋白質工程改造水蛭素結構,提高其抗凝血活性。回答下列問題:
(1)蛋白質工程流程如圖所示,物質a是 ,物質b是 。
(2)蛋白質工程是基因工程的延伸,基因工程中獲取目的基因的常用方法有 、 。
(3)將提取的水蛭蛋白經甲、乙兩種蛋白酶水解后,分析水解產物中的肽含量及其抗凝血活性,結果如圖所示。推測兩種處理后酶解產物的抗凝血活性差異主要與肽的 (填“種類”或“含量”)有關。
第4節(jié) 蛋白質工程的原理和應用
必備知識基礎練
1.答案:D
解析:基因指導蛋白質的合成,蛋白質工程以基因工程為基礎,A正確;蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎的,從功能入手,設計出需要的蛋白質,進而獲得基因,B正確;蛋白質工程能通過基因修飾或基因合成來改造現(xiàn)有蛋白質,或制造一種新的蛋白質,以滿足人類的生產和生活的需求,C正確,D錯誤。
2.答案:D
解析:兩種酶的改造是通過蛋白質工程實現(xiàn)的,蛋白質工程可以產生新的蛋白質,A錯誤;由于基因決定蛋白質,因此要對蛋白質的結構進行改造,最終還必須通過改造或合成基因來完成,B錯誤;蛋白質工程的基本思路是:從預期的蛋白質功能出發(fā)→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質,C錯誤;蛋白質工程的目標是根據人們對蛋白質功能的特定需求,對蛋白質的結構進行設計改造,D正確。
3.答案:D
解析:蛋白質工程是在深入了解蛋白質分子的結構與功能關系的基礎上進行的,它最終要達到的目的是改造現(xiàn)有蛋白質或制造新的蛋白質,滿足人類的需求,D正確。
4.答案:D
解析:蛋白質工程應先預期其功能,再根據功能確定其結構,A錯誤;蛋白質工程也遵循中心法則,B錯誤;對蛋白質的改造是通過直接改造現(xiàn)有蛋白質的基因來實現(xiàn)的,C錯誤;蛋白質工程能生產出自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子,D正確。
5.答案:C
解析:基因控制蛋白質的合成,通過改造或合成基因獲得所需要的蛋白質,屬于蛋白質工程的范疇,A正確;結構決定功能,功能反映結構,從預期的蛋白質功能出發(fā),設計預期的蛋白質結構,B正確;由于密碼子的簡并性,根據推測的氨基酸序列,不能確定唯一對應的脫氧核苷酸序列,C錯誤;氨基酸是蛋白質的基本組成單位,根據所預期的蛋白質結構,可推測相應的氨基酸序列,D正確。
6.答案:D
解析:根據中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列:預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到并改變對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質,D正確,A、B、C錯誤。
7.答案:A
解析:由圖可知,結構決定功能,根據蛋白質的功能,逆推出蛋白質的結構,從而進行分子設計出氨基酸的序列多肽鏈,進而通過堿基互補配對原則推出DNA的脫氧核苷酸序列,進而進行DNA的分子合成,所以a是DNA合成,b是分子設計,A正確。
8.答案:C
解析:從預期的蛋白質功能出發(fā),設計預期的蛋白質結構,A正確;從預期的蛋白質結構,推測應有的氨基酸的排列順序,B正確;通過基因修飾或基因合成獲得相關基因,基因通過轉錄和翻譯控制蛋白質的合成,不需要從脫氧核苷酸的排列順序推測氨基酸的排列順序,C錯誤;從氨基酸的排列順序,找到相對應的脫氧核苷酸的排列順序,合成DNA,表達合成蛋白質,D正確。
9.答案:B
解析:蛋白質工程的基本途徑是:從預期的蛋白質功能出發(fā)→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列→相應基因的修飾改造或人工合成→相應基因的表達。因此,采用蛋白質工程技術制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序是:②根據預期的藍色熒光蛋白的功能設計其結構→①推測藍色熒光蛋白的氨基酸序列和確定相對應的脫氧核苷酸序列→③合成藍色熒光蛋白基因→④表達出藍色熒光蛋白,B正確。
10.答案:C
解析:蛋白質工程通過基因修飾或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質進行基因改造,或制造一種新的蛋白質,A正確;蛋白質工程的基本途徑:從預期的蛋白質功能出發(fā)→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質,B正確;蛋白質工程是在基因水平上改造蛋白質的,直接操作對象不是蛋白質,C錯誤;蛋白質工程是以基因工程為基礎延伸出來的第二代基因工程,包含多學科的綜合科技工程領域,D正確。
11.答案:A
解析:通過對胰島素進行改造,已經使其成為速效型藥品,A正確;通過蛋白質工程方法制造成電子元件正在探索中,還未成功,B錯誤;體外耐保存的干擾素目前還沒成功,C錯誤;生產賴氨酸含量高的玉米尚未成功,D錯誤。
12.答案:C
解析:多數蛋白質除具有一級結構(即氨基酸順序)外,還具有復雜的高級結構,即空間結構,而很多蛋白質的空間結構是人們目前還不清楚的,因而要設計出更加符合人類需要的蛋白質還需經過艱辛的探索。
13.答案:D
解析:A、B、C三項均是人類有目的地改造或制造蛋白質,是蛋白質工程的成果;將人的胰島素基因整合到大腸桿菌體內生產胰島素屬于基因工程的成果,D錯誤。
14.答案:D
解析:蛋白質工程的核心是基因工程,所以改造過程中需用到限制酶和DNA連接酶,A正確;蛋白質工程是第二代基因工程,故基因工程是蛋白質工程的核心技術,B正確;改造后的中華鱘具有新的性狀,但其和現(xiàn)有中華鱘仍是同一物種,它們之間沒有生殖隔離,C正確;蛋白質工程改造的是基因,可以遺傳給子代,因此改造后的中華鱘產生的后代也具有改造后的蛋白質,D錯誤。
15.答案:D
解析:根據蛋白質工程的概念可知,通過蛋白質工程可生產更符合人類需要的產品,A正確;通過蛋白質工程可以改變蛋白質的活性,B正確;利用蛋白質工程可制成體積小、耗電少、效率高的電子元件,C正確;利用基因工程可以在大腸桿菌細胞中得到人干擾素,D錯誤。
能力素養(yǎng)綜合練
1.答案:D
解析:將蛋白質第356位的絲氨酸替換為纈氨酸,是以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎,通過改造或合成基因,來改造現(xiàn)有蛋白質,屬于蛋白質工程,A正確;蛋白質工程是通過改造或合成基因,然后進行表達,需構建重組DNA分子,B正確;蛋白質工程是在分子水平上對現(xiàn)有蛋白質的基因分子進行操作,對蛋白質在分子水平上進行改造,C正確;蛋白質工程不是直接對氨基酸進行替換,而是從預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→最終還是回到基因工程上來解決蛋白質的合成,D錯誤。
2.答案:B
解析:對已知結構的蛋白質進行少數氨基酸的替換,屬于蛋白質工程中的分子設計,A不符合題意;蛋白質工程中并不直接對氨基酸結構進行改造,B符合題意;從氨基酸的排列順序開始設計全新蛋白質,屬于蛋白質工程的基本途徑,C不符合題意;根據預期的蛋白質的功能設計控制蛋白質合成的基因中的核苷酸序列,屬于蛋白質工程的分子設計,D不符合題意。
3.答案:B
解析:蛋白質工程是以基因工程為基礎的,蛋白質工程需要構建基因表達載體,A錯誤;蛋白質工程需要限制性內切核酸酶(切割目的基因和載體)和DNA連接酶(連接切割后的目的基因和載體),B正確;對蛋白質的改造是通過直接改造相應的基因來實現(xiàn)的,C錯誤;蛋白質工程是通過改造或修飾基因來實現(xiàn)的,D錯誤。
4.答案:C
解析:蛋白質工程在設計蛋白質結構時的依據是預期的蛋白質功能,A錯誤;蛋白質工程和基因工程都要對基因進行操作,其操作對象相同,B錯誤;蛋白質工程的實質是定向改造或生產人類所需蛋白質,故蛋白質工程可以獲得滿足人類生產和生活需求的蛋白質,C正確;蛋白質工程是從預期的蛋白質功能出發(fā),設計預期的蛋白質結構,推測應有的氨基酸序列,找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因,獲得所需要的蛋白質,故蛋白質工程的流程和天然蛋白質合成的過程是不完全相同的,D錯誤。
5.答案:B
解析:蠶合成像蛛絲蛋白一樣堅韌的絲,遵循“中心法則”,A錯誤;基因決定蛋白質,因此要對蛋白質的結構進行設計改造,最終還必須通過改造或合成基因來完成,故上述過程運用的蛋白質工程技術是基因工程的延伸,B正確;核酸分子雜交技術不能檢測蛋白質,可用抗原—抗體雜交技術檢測蛋白質,C錯誤;利用基因工程技術可以改變基因上特定位點的核苷酸序列,進而實現(xiàn)對蛋白質的改造,D錯誤。
6.答案:A
解析:蛋白質工程能產生自然界沒有的人—鼠抗體,減少過敏等免疫反應的發(fā)生,A正確;蛋白質工程是通過對基因的改造或合成實現(xiàn)的,而不是對氨基酸的置換和增刪,B錯誤;蛋白質工程通過基因改造或合成基因,對現(xiàn)有蛋白質進行改造,或制造一種新的蛋白質,是在基因水平上改造蛋白質,C、D錯誤。
7.答案:D
解析:改造纖維素酶分子,屬于蛋白質工程,蛋白質工程的前提是已知纖維素酶的氨基酸序列及其空間結構,以便推測相應基因中的堿基序列,A正確;設計出的高效纖維素酶分子可能是自然界中不存在的蛋白質,B正確;該過程的實質是對纖維素酶基因在分子水平上進行改造,C正確;纖維素酶和高效纖維素酶在細胞內合成過程中遺傳信息的流向相同,D錯誤。
8.答案:ACD
解析:生產新的胰島素屬于蛋白質工程,根據蛋白質工程的流程可知,最終還必須通過改造或合成基因來完成,因此蛋白質工程被稱為第二代基因工程,A正確;構建新的胰島素首先要從預期新的胰島素功能開始,進而推測相應的蛋白質結構,分析所需的基因結構,然后合成相應的基因,B錯誤;蛋白質的合成受基因的調控,因此,新的胰島素生產過程依然遵循中心法則,C正確;由于密碼子的簡并性,據此推測出新的胰島素基因的脫氧核苷酸序列可能有多種,D正確。
9.答案:(1)蛋白質工程
(2)1
(3)少數氨基酸的替換
(4)啟動子 終止子 DNA連接
解析:(1)題干所述技術是對蛋白質分子進行改造,因此屬于蛋白質工程。(2)枯草桿菌蛋白酶分子改造的方向是替換蛋白酶分子中第222位的氨基酸,需要進行堿基對的替換,至少有1個堿基對發(fā)生變化。(3)科學家所做的改造工作是對已知的枯草桿菌蛋白酶這種蛋白質進行少數氨基酸的替換。(4)若要使脫氧核苷酸序列得以表達,需要在序列上游加上啟動子,下游加上終止子,在這個過程中需要DNA連接酶參與。
10.答案:(1)預期蛋白質的功能 蛋白質(三維)結構 應有的氨基酸序列 相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因
(2)自然界已存在 人類生產和生活 改造 合成基因 蛋白質
(3)空間(或高級)
解析:(1)由蛋白質工程的基本途徑可知圖中的①為預期蛋白質的功能;②為設計蛋白質的(三維)結構;③為推測應有的氨基酸序列,④為找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因。(2)基因工程和蛋白質工程相比較,基因工程將一種生物已有的基因轉移到另一種生物中,在原則上只能生產自然界中存在的蛋白質,且不一定符合人類生產生活的需要。而蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎,通過改造或合成基因,來改造現(xiàn)有蛋白質,或制造一種新的蛋白質,以滿足人類的生產和生活需要。蛋白質工程實質上也是對基因進行操作,因而蛋白質工程又被稱為“第二代基因工程”。(3)蛋白質工程實施的難度很大,原因是蛋白質具有十分復雜的空間結構,而且蛋白質的功能也具有多樣性。
11.答案:(1)多肽鏈 mRNA
(2)從基因文庫中獲取 利用PCR技術擴增
(3)種類
解析:(1)蛋白質工程的基本流程:根據中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列:預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質,因此,物質a為氨基酸序列多肽鏈,物質b是mRNA。(2)在基因工程中,獲取目的基因的常用方法包括,①從基因文庫中獲取目的基因,②利用PCR技術擴增目的基因,③通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成目的基因。(3)據圖可知,水蛭蛋白經甲、乙兩種蛋白酶水解后,水解產物中的肽含量隨著時間的延長均上升,且差別不大;而水解產物中抗凝血活性有差異,經酶甲處理后,隨著酶解時間延長,抗凝血活性先上升后相對穩(wěn)定,經酶乙處理后,隨著酶解時間的延長,抗凝血活性先上升后下降,且酶甲處理后的酶解產物的抗凝血活性最終明顯高于經酶乙處理的酶解產物的抗凝血活性;據此推測兩種處理后酶解產物的抗凝血活性差異主要與肽的種類有關,導致其活性不同的原因可能是對水蛭蛋白進行酶解時所用酶的種類不同,導致水蛭蛋白水解產物的空間結構不同。必備知識基礎練
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第4節(jié) 蛋白質工程的原理和應用

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