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，如果將其分子上的一個半胱氨酸變成絲氨酸，就可在－70℃條件下保存半年，給廣大患者帶來福音。
（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”：

（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律及其與生物功能的關系作為基礎，通過或 ， 對現有蛋白質進行 ， 或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，應該直接對蛋白質分子進行操作，還是通過對基因的操作來實現？原因是什么？

Answer 1

【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　相應的脫氧核苷酸序列(基因)　
（2）自然界已存在；人類生產和生活；基因修飾；基因合成；改造
（3）空間(或高級)
（4）應該從對基因的操作來實現對天然蛋白質的改造　①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；②改造過的蛋白質可以通過改造過的基因遺傳下去。如果對蛋白質直接改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質分子也無法遺傳；③對基因進行改造比對蛋白質直接進行改造要容易操作，難度要小得多。
【解析】（1）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）。（2）基因工程只能生產自然界中已經存在的蛋白質，但不一定能滿足人們生產和生活的需要；蛋白質工程的定義是：以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關系作為基礎，通過化學、物理和分子生物學的手段進行基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類對生產和生活的需求。（3）蛋白質是大分子化合物，具有十分復雜的空間結構。（4）對天然蛋白質的改造，應該從對基因的操作來實現對天然蛋白質的改造，原因有以下幾個方面：①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；②改造過的蛋白質可以通過改造過的基因遺傳下去。如果對蛋白質直接改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質分子也無法遺傳；③對基因進行改造比對蛋白質直接進行改造要容易操作，難度要小得多。
【考點精析】通過靈活運用蛋白質工程，掌握蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求即可以解答此題．