（15）蛋白质工程的原理和应用 ———高二生物学人教版（2019）选择性必修三课前导学 蛋白质工程崛起的缘由 1．基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的 ，进而表现出新的性状。 2．基因工程的不足：基因工程在原则上只能产生自然界中 的蛋白质。 3．天然蛋白质的不足：天然蛋白质的结构和功能符合 生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。 4．实例：玉米中赖氨酸的含量比较低，赖氨酸合成中两种酶的 被替换，就可以使玉米叶片和种子中游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。 蛋白质工程的基本原理 1．目标：根据人们对 的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。 2．方法： 或 。 3．流程：预期蛋白质功能→设计预期的 →推测应有的 序列→找到相对应的 序列（基因）或合成新的 →获得所需要的蛋白质。 蛋白质工程的应用 1.医药工业方面： （1）速效胰岛素类似物：改变氨基酸序列， 胰岛素的聚合。 （2）干扰素：一个半胱氨酸替换为丝氨酸， 保存时间。 （3）单克隆抗体：将小鼠抗体上 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 或开发新的工业用酶。如枯草杆菌蛋白酶。 3.农业方面： （1）改造某些参与调控光合作用的酶，提高植物光合作用的效率。 （2）改造 的结构，增强防治病虫害的效果。 1.下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是( ) A.蛋白质工程技术是基因工程技术的延伸 B.蛋白质工程只能生产自然界中已存在的蛋白质 C.蛋白质工程的设计是按中心法则相反的途径进行的 D.蛋白质工程可对基因进行改造或合成 2.蛋白质工程是研究蛋白质结构和功能的重要手段，下列关于蛋白质工程的叙述，正确的是( ) A.蛋白质工程中可以不用构建基因表达载体 B.通过蛋白质工程改造后获得的性状不能遗传给后代 C.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作 D.蛋白质工程可以通过增加酶内部二硫键数目提高酶的热稳定性 3.纤维素酶广泛应用于医药、食品发酵、造纸、废水处理等领域。研究人员利用蛋白质工程将细菌纤维素酶的相应氨基酸替换后，纤维素酶热稳定性得到了提高。下列有关该技术的说法正确的是( ) A.改造后的纤维素酶的较高热稳定性不可遗传 B.对纤维素酶的改造需要以基因工程为基础 C.改造纤维素酶无需构建基因表达载体 D.对纤维素酶的改造是通过直接改造蛋白质实现的 4.蛋白质工程的研究,将对生命科学产生重大影响,下列关于蛋白质工程的叙述,正确的是( ) A.蛋白质工程能将人抗体的某些区段替代鼠单克隆抗体的区段,降低鼠单克隆抗体的免疫原性 B. 理论上对关键氨基酸的置换和增删是进行蛋白质工程的唯一方法 C. 蛋白质工程是对蛋白质分子的直接改造 D. 蛋白质工程只能生产天然的蛋白质 5.研究者试图通过蛋白质工程技术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.改造过程中需要用到限制酶和DNA连接酶 B.该过程核心技术是基因工程 C.改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种 D.改造后的中华鲟产生的后代不具有改造后的蛋白质 6.蛋白质工程可以说是基因工程的延伸。下列有关蛋白质工程的叙述错误的是( ) A.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的 B.蛋白质工程可对酶的催化活性、抗氧化性、热变性等加以改变 C.实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系 D.蛋白质工程难度很大是因为对蛋白质的高级结构了解不够 7.科学家利用蛋白质工程技术将葡萄糖异构酶的第138位甘氨酸用脯氨酸替代，结果它的最适温度提高了10~12℃。下列说法正确的是( ) A.蛋白质工程的目的是获得满足人类生产和生活需求的蛋白质 B.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异 C.蛋白质工程在设计蛋白质 ... ...
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