Question

【題目】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，如果將其分子中的一個半胱氨酸變成絲氨酸，就可以在－70 ℃條件下保存半年，給廣大患者帶來了福音。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，依據以下技術原理，設計實驗流程，讓動物生產“可以保存的干擾素”：

（1）上圖流程屬于______工程范疇。流程中的A是______，流程B是________。

（2）基因工程在原則上只能生產______的蛋白質，而該工程是以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系為基礎，通過______或______，對現有蛋白質進行改造，進而確定相對應的脫氧核苷酸序列，據此獲得_____基因，再經表達、純化獲得蛋白質，之后還需要對蛋白質的生物進行鑒定。從而制造一種新的蛋白質，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。

（4）對天然蛋白質進行改造，應該直接對________（選“蛋白質分子” 或“基因”）的操作來實現。

Answer 1

【答案】 蛋白質 預期的蛋白質功能 應有的氨基酸序列 自然界已存在 基因修飾 基因合成 功能 空間（或高級） 基因

【解析】蛋白質工程的基本途徑是：從預期的蛋白質功能出發→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糖核苷酸序列（DNA），最終回到基因工程上來解決蛋白質的合成。因此圖中A表示預期的蛋白質功能，B表示應有的氨基酸序列。

（1）根據以上分析可知，圖示為蛋白質工程的流程圖，其中A表示預期的蛋白質功能，B表示應有的氨基酸序列。

（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自然界已存在的蛋白質，不一定符合人類生產生活需要；而蛋白質工程是以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因的修飾或合成，對現有蛋白質進行改造，從預期蛋白質的功能和結構出發，推測功能基因的脫氧核苷酸序列，進而合成功能基因，再通過基因工程技術制造出一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活需要。

（3）由于蛋白質具有十分復雜的空間結構（或高級結構），所以蛋白質工程實施的難度很大。

（4）任何一種天然蛋白質都是由基因編碼的，改造了基因也就是對蛋白質進行了改造，而且改造過的蛋白質可以通過改造過的基因遺傳下去，且對基因進行改造比對蛋白質直接進行改造要容易操作，因此對天然蛋白質進行改造，應該通過直接對基因的操作來實現。