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2025年大学大三（生物技术）蛋白质工程试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共40分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分，每题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试卷上作答无效)
1. 蛋白质工程的基本流程是（ ）
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
2. 蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括哪几种？（ ）
①进行少数氨基酸的替换 ②对不同来源的蛋白质的拼接 ③从预期蛋白质的功能出发去推测氨基酸排列顺序 ④直接改变蛋白质的空间结构
A. ①② B. ①②③ C. ②③④ D. ①②④
3. 下列关于蛋白质工程的说法，正确的是（ ）
A. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作
B. 蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
C. 对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D. 蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
4. 蛋白质工程的目标是（ ）
A. 通过对基因进行诱变，产生新的蛋白质
B. 通过基因重组，合成生物体本来没有的蛋白质
C. 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子设计
D. 生产大量的蛋白质
5. 蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是（ ）
A. 缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
B. 改造基因易于操作且改造后能够遗传
C. 人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D. 蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
6. 蛋白质工程的基础是（ ）
A. 基因工程 B. 细胞工程 C. 发酵工程 D. 酶工程
7. 蛋白质工程中，在对蛋白质分子进行设计时，往往要对蛋白质的结构进行预期，然后推测应有的氨基酸序列，再找到相对应的脱氧核苷酸序列，这种设计流程的依据是（ ）
A. 中心法则 B. 密码子表 C. 基因的表达 D. 蛋白质的空间结构
8. 蛋白质工程中，直接进行操作的对象是（ ）
A. 氨基酸结构 B. 蛋白质空间结构 C. 肽链结构 D. 基因结构
9. 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通过改造基因来改造蛋白质
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
C. 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
10. 蛋白质工程中，对蛋白质的改造可以分为“大改”“中改”“小改”，其中属于“小改”的是（ ）
A. 设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质
B. 改造蛋白质分子中某些活性部位的1个或几个氨基酸残基
C. 对蛋白质分子进行较大的改造，如通过基因工程中的定点诱变技术，有目的地改造蛋白质分子中的个别氨基酸
D. 对蛋白质分子进行全面改造，使其具有多种新功能
11. 蛋白质工程中，要实现对蛋白质的改造，最终是通过改造（ ）
A. 氨基酸结构 B. 蛋白质的空间结构 C. 肽链结构 D. 基因结构
12. 蛋白质工程中，蛋白质分子设计的首要任务是（
A. 改变蛋白质的空间结构 B. 改变蛋白质的氨基酸序列
C. 预期蛋白质的功能 D. 设计蛋白质的表达载体
13. 蛋白质工程中，从预期的蛋白质功能出发，找到相对应的（ ）
A. 氨基酸序列 B. 脱氧核苷酸序列 C. 肽链结构 D. 蛋白质结构
14. 蛋白质工程中，对蛋白质进行改造的基本途径是（ ）
A. 基因→mRNA→蛋白质 B. 蛋白质→氨基酸→mRNA→基因
C. 蛋白质→DNA→mRNA→蛋白质 D. 基因→蛋白质→mRNA
15. 蛋白质工程中，关于基因修饰或基因合成，下列说法错误的是（ ）
A. 可以根据蛋白质的氨基酸序列推测出脱氧核苷酸序列，进而进行基因合成
B. 可以通过PCR技术对基因进行修饰或合成
C. 基因修饰或基因合成的过程中不需要模板
D. 基因修饰或基因合成可以改造蛋白质的结构
16. 蛋白质工程中，要获得自然界中不存在的蛋白质，需要（ ）
A. 对现有蛋白质进行大规模改造
B. 从其他生物中获取基因后导入受体细胞
C. 根据预期蛋白质功能设计并合成新的基因
D. 改变蛋白质的空间结构
17. 蛋白质工程中，下列关于蛋白质改造的说法，正确的是（ ）
A. 蛋白质工程是对蛋白质分子直接进行改造
B. 蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
C. 对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D. 蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
18. 蛋白质工程中，在对蛋白质分子进行设计时，往往要考虑以下哪些因素？（ ）
①生物活性 ②蛋白质的功能 ③蛋白质的空间结构 ④蛋白质的稳定性
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①②③④
19. 蛋白质工程中，要提高蛋白质的稳定性，可以采取的措施有（ ）
①改变蛋白质的氨基酸序列 ②引入二硫键增加蛋白质的交联度 ③对蛋白质进行化学修饰 ④改变蛋白质的空间结构
A. ①②③ B. ①②④ C.②③④ D. ①②③④
20. 蛋白质工程中，关于蛋白质功能的设计，下列说法错误的是（ ）
A. 可以根据实际需要设计蛋白质的功能
B. 蛋白质功能的设计要考虑其在生物体内的作用
C. 蛋白质功能的设计只需要考虑其活性，不需要考虑其他因素
D. 蛋白质功能的设计可以通过改造基因来实现

第II卷（非选择题 共60分）
21.（10分）蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，它结合了蛋白质晶体学、计算机辅助设计和蛋白质化学等多学科的手段，通过对基因的修饰或合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求。请回答下列问题：
（1）蛋白质工程的基本途径是什么？
（2）蛋白质工程与基因工程有什么关系？
2212分）蛋白质工程中，对蛋白质分子进行设计时，需要考虑多个方面。例如，要根据蛋白质的功能来设计其结构，还要考虑蛋白质的稳定性以及与其他分子的相互作用等。请举例说明蛋白质工程在实际应用中的一个例子，并阐述其设计思路和应用效果。
23.（12分）蛋白质工程中，要实现对蛋白质的改造，需要对基因进行修饰或合成。请简述基因修饰或合成的方法及原理，并说明其在蛋白质工程中的作用。
24.（13分）阅读以下材料：
材料：胰岛素是治疗糖尿病的常用药物。传统的胰岛素生产方法是从动物胰腺中提取，产量低且成本高。随着蛋白质工程技术的发展，人们开始尝试对胰岛素进行改造。通过对胰岛素基因的修饰和合成，生产出了速效胰岛素类似物。速效胰岛素类似物能够更快地被人体吸收，更好地控制血糖水平，减少低血糖的发生。
问题：
（1）蛋白质工程技术在胰岛素改造中的应用有哪些优势？
（2）请推测蛋白质工程技术还可能在哪些药物研发方面发挥作用？
25.（13分）阅读以下材料：
材料：在生物制药领域，许多药物都是蛋白质类药物。这些蛋白质类药物在治疗疾病方面发挥着重要作用，但它们的稳定性和活性往往受到多种因素的影响。蛋白质工程技术可以通过对蛋白质的结构进行改造，提高其稳定性和活性，从而提高药物的疗效。例如，对某种治疗癌症的蛋白质药物进行改造，使其在体内的半衰期延长，能够更有效地杀死癌细胞。
问题：
（1）蛋白质工程技术如何提高蛋白质类药物的稳定性和活性？
（2）请举例说明蛋白质工程技术在提高蛋白质类药物疗效方面的其他应用。

答案：1. C 2. B 3. B 4. C 5. B 6. A 7. A 8. D 9. B 10. B 11. D 12. C 13. B 14. A 15. C 16. C 17. B 18. D 19. D 20. C
21.（1）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，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），然后对基因进行修饰或合成，最终合成符合要求的蛋白质。（2）蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，基因工程是蛋白质工程的基础，蛋白质工程是对基因工程的延伸和发展。蛋白质工程通过对基因的修饰或合成来改造蛋白质，而基因工程是将外源基因导入受体细胞并使其表达。
22. 例如在酶工程中，对某些工业用酶进行改造。设计思路：根据工业生产中对酶的高效性、稳定性等要求，分析酶的结构与功能关系，通过蛋白质工程技术对酶的基因进行修饰或合成。应用效果：改造后的酶能在更苛刻的工业条件下发挥作用，提高生产效率，降低生产成本。
23. 方法及原理：可通过定点诱变技术对基因进行修饰，依据碱基互补配对原则改变特定碱基对，从而改变氨基酸序列。也可通过化学合成法合成基因，根据已知蛋白质氨基酸序列推测基因序列并合成。作用：能实现对蛋白质结构的精确改造使其具有新功能，满足不同需求，如提高稳定性、改变活性等，进而生产出符合要求新蛋白质。
24.（1）优势在于能够生产出更符合人体需求的速效胰岛素类似物，更快被吸收，更好控制血糖，减少低血糖发生，提高治疗效果。（2）可能在心血管疾病药物、神经系统疾病药物等研发方面发挥作用，比如改造治疗高血压的蛋白质药物，使其作用更精准持久；改造治疗阿尔茨海默病的蛋白质药物，增强其对病变蛋白的清除能力等。
25.（1）通过改造蛋白质的氨基酸序列、引入二硫键增加交联度、进行化学修饰等改变蛋白质结构，从而提高稳定性和活性。（2）如改造治疗类风湿关节炎的蛋白质药物，使其能更特异性地作用于病变部位，减少副作用；改造治疗贫血的蛋白质药物，提高其促进造血干细胞增殖分化的能力，加快贫血症状改善。