1、第十单元 现代生物科技专题蛋白质工程及基因工程应用考纲要求考纲要求1.基因工程的应用()。2.蛋白质工程()。考点一蛋白质工程考点二基因工程的应用内容索引蛋白质工程考点一1.蛋白质工程蛋白质工程(1)流程图A. ，B. ，C. ，D. ，E. 。(2)结果：改造了现有蛋白质或制造出 。(3)应用：主要集中应用于对 进行改造，改良生物性状。1.蛋白质工程蛋白质工程(1)流程图A. ，B. ，C. ，D. ，E. 。(2)结果：改造了现有蛋白质或制造出 。(3)应用：主要集中应用于对 进行改造，改良生物性状。分子设计翻译转录多肽链预期功能新的蛋白质现有蛋白质1.有关基因工程的应用及蛋白质工程的判断
2、(1)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株()(2)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中()(3)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用()(4)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质()(5)蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构()常考基础诊断常考基础诊断1.有关基因工程的应用及蛋白质工程的判断(1)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株()(2)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因
3、为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中()(3)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用()(4)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质()(5)蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构()常考基础诊断常考基础诊断1.蛋白质工程与基因工程的比较蛋白质工程与基因工程的比较(1)区别项目蛋白质工程基因工程过程预期蛋白质功能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获取目的基因基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定实质定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型和生物产品结果可生
4、产自然界没有的蛋白质只能生产自然界已有的蛋白质(2)联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。命题点命题点一一基因工程与蛋白质的关系的分析基因工程与蛋白质的关系的分析1.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命题点命题点一一基因工程与蛋白质的关系的分析基因工程与蛋白质的关系的分析1.关于蛋白质工程的说法，正确的是()A蛋
5、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2.从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()A合成编码目的肽的DNA片段B构建含目的肽DNA片段的表达载体C依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽2.从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的
6、多肽药物，首先要做的是()A合成编码目的肽的DNA片段B构建含目的肽DNA片段的表达载体C依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽3.下列关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是()A蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别B基因工程是蛋白质工程的关键技术C通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质D利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素3.下列关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是()A蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别B基因工程是蛋白质工程的关键技术C通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的
7、仍然是天然的蛋白质D利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素4.下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是（）A通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要B通过基因工程能得到自然界中不存在的蛋白质C蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造D蛋白质工程可以创造新的、自然界中不存在的蛋白质4.下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是（）A通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要B通过基因工程能得到自然界中不存在的蛋白质C蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造D蛋白质工程可以创造新的、自然界中不存在的蛋白质5.(2015全国，40)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由
8、305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的_进行改造。5.(2015全国，40)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。回答下列问题：(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的_进行改造。解析解析由题干信息可知，
9、改造蛋白质的功能可以通过改变蛋白质的结构来实现。酸序列(或结构)(其他答案合理也可)氨基(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰_基因或合成_基因，所获得的基因表达是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_ 。PP1(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰_基因或合成_基因，所获得的基因表达是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括_的复制，以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：_ 。解析解析依据蛋白质工程的定义及题中信息可知，获得P1基因的途径有修饰现有(P)基因或合成新(P1)基因。中心法则的全部内容包括DNA的复制，RNA
10、的复制、转录、反转录和翻译。PP1DNA和RNA(或遗传物质)DNARNA、RNADNA、RNA蛋白质(或转录、反转录、翻译)(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和_，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物_进行鉴定。(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过_和_，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物_进行鉴定。解析解析蛋白质工程的基本途径：从预期蛋白质功能出发 设计预期的蛋白质结构 推测应有的氨
11、基酸序列 找到相对应的脱氧核苷酸序列。通过蛋白质工程合成的蛋白质还需要进行生物活性的鉴定即功能鉴定，看是否达到人们的需求。功能设计蛋白质的结构推测氨基酸序列6.(2018马鞍山二中模拟)胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，并要经过较长的时间才能进入血液中，而进入血液的胰岛素又容易被分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是_。(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是_。蛋白质的预期功能(2)人工合成
12、的DNA与_结合后，被转移到_中才能得到准确表达。(2)人工合成的DNA与_结合后，被转移到_中才能得到准确表达。解析解析人工合成的目的基因与载体结合后，被导入受体细胞中才能得以表达。载体大肠杆菌等受体细胞(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有_、_和发酵工程。(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有_、_和发酵工程。蛋白质工程基因工程(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？_。(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？_。解析解析由新的蛋白质模型到构建新的基因，其基本设计思路是根据新的蛋白质中的氨基酸序列，推测出基因
13、中的脱氧核苷酸序列，然后用DNA合成仪直接合成出新的基因。根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出其脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因基因工程的应用考点二1.基因工程的应用基因工程的应用(1)动物基因工程：用于提高动物 从而提高产品产量；用于改善畜产品品质；用转基因动物生产 ；用转基因动物作器官移植的 等。(2)植物基因工程：培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和 转基因植物；利用转基因改良植物的 。1.基因工程的应用基因工程的应用(1)动物基因工程：用于提高动物 从而提高产品产量；用于改善畜产品品质；用转基因动物生产 ；用转基因动物作器官移植的 等。(2)植物基因工程：培育
14、抗虫转基因植物、抗病转基因植物和 转基因植物；利用转基因改良植物的 。品质药物生长速度抗逆供体(1)比较基因治疗与基因诊断 原理操作过程进展基因治疗_利用 导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗(疾病)临床实验基因诊断_制作特定 与病人样品DNA混合，分析杂交带情况临床应用(1)比较基因治疗与基因诊断 原理操作过程进展基因治疗_利用 导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗(疾病)临床实验基因诊断_制作特定 与病人样品DNA混合，分析杂交带情况临床应用碱基互补配对正常基因基因表达DNA探针 1.下列关于植物基因工程的应用，说法正确的是()A我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培
15、育出来的B可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因C抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因D提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因无关 1.下列关于植物基因工程的应用，说法正确的是()A我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的B可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因C抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因D提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因无关2.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗
16、冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()A过程是获取抗冻基因的过程，用到的酶只有限制酶B在重组质粒上，抗冻基因首端和末端一定具有启动子和终止子，启动和终止翻译的进程C过程用到的质粒是农杆菌的Ti质粒，要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选D根据抗冻基因制作的DNA探针，可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在2.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()A过程是获取抗冻基因的过程，用到的酶只有限制酶B在重组质粒上，抗冻基因首端和末端一定具有启动子和终止子，启动和终止翻
17、译的进程C过程用到的质粒是农杆菌的Ti质粒，要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选D根据抗冻基因制作的DNA探针，可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在3.下列有关动物基因工程的说法，错误的是 () A将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度B将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低C利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要药品的生产问题D用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成3.下列有关动物基因工程的说法，错误的是 () A将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度B
18、将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低C利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要药品的生产问题D用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成4.近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是()A用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症B用DNA探针检测病毒性肝炎C用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症D用基因替换的方法治疗21三体综合征4.近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，
19、下列做法不正确的是()A用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症B用DNA探针检测病毒性肝炎C用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症D用基因替换的方法治疗21三体综合征5.干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取 0.5 g，所以价格昂贵美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法（如图所示）生产干扰素从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法（）A个体间的杂交 B基因工程C蛋白质工程D器官移植5.干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取 0.5 g，所以价格昂贵美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法（如图所示）生产干扰素从上述方式中可以看出该公司生产
20、干扰素运用的方法（）A个体间的杂交 B基因工程C蛋白质工程D器官移植6.基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是()A基因治疗可使一些人类遗传病得到根治B基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法C以正常基因替代致病基因属于基因治疗的一种方法D基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞6.基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是()A基因治疗可使一些人类遗传病得到根治B基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法C以正常基因替代致病基因属于基因治疗的一种方法D基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞重温高考 演练模拟1.(2017大庆一中期末)镰
21、刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。回答下列问题：(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的_序列发生改变。12341.(2017大庆一中期末)镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。回答下列问题：(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的_序列发生改变。1234解析解析编码血红蛋白的基因中因碱基对的替换导致编码的氨基酸种类改变。碱基对(或脱氧核苷酸)(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红
22、蛋白达到治疗的目的。此操作_(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作_。1234(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作_(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作_。1234解析解析蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成，实现对现有蛋白质的改造或制造出新的蛋白质。此操作不属于蛋白质工程。没有对现有的蛋白质进行改造(或没有对基因进行修饰)不属于(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的_，以其作为模板，在_酶的作用下反转录合成cDNA。cDNA与载体需在限制酶和_酶的作用下，构建基因表达载体，导入受体菌后进
23、行表达。1234(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的_，以其作为模板，在_酶的作用下反转录合成cDNA。cDNA与载体需在限制酶和_酶的作用下，构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。1234解析解析因血红蛋白基因只在早期红细胞中表达，所以可从其中提取mRNA，以mRNA为模板，在逆转录酶的作用下，反转录合成cDNA。构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶。mRNA(或RNA)逆转录DNA连接(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取_，用相应的抗体进行_杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。1234(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取_，用相应的抗体进行_杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。1234解析解析目的基因是否表达可以通过从受体菌中提取蛋白质，进行抗原抗体杂交实验加以判断。蛋白质抗原抗体本课结束
