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    利用蛋白质工程改造天然蛋白质，进而改变其功能，获得毒副作用很小、专一性增强、药效加强、稳定性增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时，重症病人每天得注射好几次药物，给病人带来不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长其半衰期，得到长效胰岛素。还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下，增强其他部位的结合强度，使之难以被酶所破坏，从而增强其稳定性。

    （1）此蛋白质工程的基本途径是________________。

    （2）与基因工程相比，合成的蛋白质有何特点？

    （3）用蛋白质工程生产的胰岛素，与天然胰岛素比较，显著的优点是________________。

    答案：
    解析：

    （1）从预期的蛋白质功能出发→设计预期的胰岛素分子结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的核苷酸序列（基因）

    （2）合成的是自然界原本不存在的蛋白质。

    （3）稳定性强

    点拨：蛋白质工程是从蛋白质结构与功能关系出发，根据对蛋白质功能需求，从分子水平对蛋白质进行设计，再对相应基因加以改造，生产符合要求的蛋白质，蛋白质工程生产的蛋白质可以是自然界不存在的蛋白质。


    练习册系列答案
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    科目：高中生物 来源：活题巧解巧练·高考生物（第二轮） 题型：071

    阅读下列四则材料，回答问题：

    　　材料一　不同种动物的胰岛素的氨基酸组成是有区别的，现把人和其他哺乳动物的胰岛素的氨基酸组成比较如下：

    　　猪：B链第30位氨基酸与人不同；

    　　马：B链第30位氨基酸和A链第9位氨基酸与人不同；

    　　牛：A链第8，9位氨基酸与人不同；

    　　羊：A链第8，9，10位氨基酸与人不同；

    　　天竹鼠：A链有8个氨基酸，B链有10个氨基酸与人不同。

    　　材料二　1978年，美国科学家利用基因工程技术，将人胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人胰岛素，操作过程如图所示。

    　　材料三　旅美中国学者章蓓和美国、瑞典、西班牙的科学家最近联合发现了一种功能类似于胰岛素的真菌化合物。这一发现为治疗糖尿病的研究“开启一个全新之门”，它有可能使糖尿病患者将来只通过服药而不必注射胰岛素进行治疗。

    　　材料四　利用蛋白质工程改造天然蛋白质，进而改变其功能，获得毒副作用减小，专一性增强，药效加强，稳定性增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时，重症病人每天要注射好几次药物，给病人增加了不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长胰岛素的半衰期，得到长效胰岛素，还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下，增强其他部位结合强度，使之难以被酶所破坏，从而增强其稳定性。

    （1）糖尿病是一种常见疾病，随着我国人民生活水平的提高，发病率呈逐年升高的势态，因之有人称之为“富贵病”，西方国家把它列为第三号“杀手”。治疗这种病用注射胰岛素的方法。过去，胰岛素取自动物，你认为来源最合适的是

    [　　]

    A．猪
    B．马
    C．牛
    D．羊

    （2）人的胰岛素由两条多肽链构成，共含有51个氨基酸，那么，胰岛素分子中含有________个肽键，决定合成它的基因中的碱基不少于________个。

    （3）不同生物间基因可以“移植”成功的结构基础是DNA________结构。大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，说明它们和人类共用一套________。

    （4）大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为________。

    （5）有关章蓓等人发现的“真菌化合物”的下列判断中，错误的一项是

    [　　]

    A．该化合物有降低血糖浓度的功能

    B．该化合物可能不是蛋白质

    C．该化合物化学本质肯定是蛋白质

    D．该化合物的相对分子质量可能较小

    （6）胰岛素不能口服而要注射的原因是：________。通过“蛋白质工程”改变胰岛素的空间结构，与天然胰岛素比较其优点是________。

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    科目：高中生物 来源： 题型：

    利用蛋白质工程改造天然蛋白质，进而改变其功能，获得毒副作用很小、专一性增强、药效加强、稳定性增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时，重症病人每天得注射好几次药物，给病人带来不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长半衰期，得到长效胰岛素。还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下，增强其他部位结合强度，使之难以被酶所破坏，从而增强其稳定性。

    （1）蛋白质工程的基本途径是_____________________________________________。

    （2）与基因工程相比，合成的蛋白质有何特点？

    （3）用蛋白质工程生产的胰岛素，与天然胰岛素比较，显著的优点是__________________。

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    科目：高中生物 来源：2010年辽宁省高二下学期期中考试生物卷 题型：选择题

    下列说法正确的是

    A．蛋白质工程和基因工程的目的是获得人类需要的蛋白质，所以两者没有区别

    B．通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质

    C．蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质的

    D．蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的

     

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    科目：高中生物 来源：同步题 题型：填空题

    利用蛋白质工程改造天然蛋白质，进而改变其功能，可获得毒副作用减小，专一性、药效和稳定性都增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时，重症病人每天得注射好几次药物，给病人增加了不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长胰岛素的半衰期，得到长效胰岛素；还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下，增强其他部位结合强度，使之难以被酶所破坏，从而增强其稳定性。
    (1)若要批量生产以上提到的长效胰岛素，根据所学知识，需要用到哪些生物工程___________。
    A．发酵工程 B．基因工程 C．蛋白质工程 D．胚胎工程
    (2)用蛋白质工程生产的胰岛素，与天然胰岛素比较，显著的优点是__________。

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