2022屆高考一輪復習學案《基因工程的應用和蛋白質(zhì)工程的崛起》

1、PAGE12基因工程的應用和蛋白質(zhì)工程的崛起考綱要求1基因工程的應用（）2蛋白質(zhì)工程（）復習要求1了解基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥生產(chǎn)原理、步驟及注意事項；能疾病診斷和治療中的應用。2了解蛋白質(zhì)工程的一般操作過程。基礎自查一、基因工程的應用1植物基因工程：。2動物基因工程：。3基因治療：。二、蛋白質(zhì)工程的概念課堂深化探究一、基因工程的應用完成基因工程的應用表格，了解應用成果。轉(zhuǎn)基因生物目的基因成果舉例植物基因工程抗蟲基因：抗蟲水稻、抗蟲棉、抗蟲玉米抗病毒基因：；抗真菌基因：抗病毒煙草、抗病毒小麥、抗病毒番茄、抗病毒甜椒抗逆轉(zhuǎn)基因：抗鹽堿和抗干旱的煙草、抗寒番茄、抗除草劑的大豆和玉米優(yōu)良性狀基因：高賴氨

2、酸玉米、耐儲存番茄、新花色矮牽牛動物基因工程轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚乳腺生物反應器轉(zhuǎn)基因動物腸乳糖酶基因乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因牛利用克隆技術培育沒有免疫排斥反應的豬器官基因治療治療復合型免疫缺陷癥治療遺傳性囊性纖維化病思維拓展基因治療是治療人類遺傳病的根本方法，但由于尚未全面了解基因調(diào)控機制和疾病的分子機理，基因治療只處于初期的臨床試驗階段。二、蛋白質(zhì)工程1蛋白質(zhì)工程的概念2蛋白質(zhì)工程的過程填充特別提醒1對蛋白質(zhì)工程概念應從以下幾個方面理解（1）蛋白質(zhì)工程的基礎：蛋白質(zhì)分子的結(jié)構規(guī)律及其與生物功能的關系；（2）蛋白質(zhì)工程的實質(zhì)：改造控制該蛋白質(zhì)合成的基因；（3）蛋白質(zhì)工程的產(chǎn)物：產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)

3、，是自然界所沒有的。2蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程。因為對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實現(xiàn)。三、基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較項目區(qū)別與聯(lián)系蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程實質(zhì)結(jié)果聯(lián)系對應訓練1采用基因工程技術將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫雅嘤隽宿D(zhuǎn)基因羊，但是人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關敘述，正確的是（多選）（）A人體細胞中的基因與山羊細胞中的基因所用的密碼子是相同的分子導入羊的受精卵C在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細胞，而不存在于其他體細胞中D人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板催化合

4、成mRNA2下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關敘述正確的是（）A過程獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序B將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達的新基因，不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白C過程構成的重組質(zhì)粒缺乏標記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進行篩選探針技術，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達3科學家利用基因工程培育出了耐鹽的轉(zhuǎn)基因水稻新品系。下列有關敘述錯誤的是（）連接酶B可通過農(nóng)桿菌的感染以實現(xiàn)重組質(zhì)粒導入受體細胞C含耐鹽基因的水稻細胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)可獲得植株D可用較高濃度的鹽水澆灌以鑒定水稻植株的耐鹽性參考答案基礎自查一、基因工程的應用1植物基因工程：抗

5、蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。2動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物。3基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達產(chǎn)物發(fā)揮作用。二、蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構規(guī)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(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）課堂深化探究一、基因工程的應用完成基因工程的應用表格，了解應用成果。轉(zhuǎn)基因生物目的基因成果舉例植物基因工程抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基

6、因、植物凝集素基因抗蟲水稻、抗蟲棉、抗蟲玉米抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病毒基因：病毒外殼蛋白基因、病毒的復制酶基因；抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因抗病毒煙草、抗病毒小麥、抗病毒番茄、抗病毒甜椒抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗逆轉(zhuǎn)基因：滲透壓調(diào)節(jié)基因、抗凍蛋白基因、抗除草劑基因抗鹽堿和抗干旱的煙草、抗寒番茄、抗除草劑的大豆和玉米改良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因植物優(yōu)良性狀基因：提高必需氨基酸含量的蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄成熟的基因、與花青素代謝有關的基因高賴氨酸玉米、耐儲存番茄、新花色矮牽牛動物基因工程提高生長速度的轉(zhuǎn)基因動物外源生長激素基因轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚生產(chǎn)藥物的轉(zhuǎn)基因動物藥用蛋白基因乳腺蛋白基因的啟動子乳腺生物反應

7、器改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動物腸乳糖酶基因乳汁中含乳糖較少的轉(zhuǎn)基因牛作器官移植供體的轉(zhuǎn)基因動物外源的抗原決定基因表達的調(diào)節(jié)因子或除去供體的抗原決定基因利用克隆技術培育沒有免疫排斥反應的豬器官基因治療體外基因治療腺苷酸脫氨酶基因治療復合型免疫缺陷癥體內(nèi)基因治療治療囊性纖維化病基因治療遺傳性囊性纖維化病二、蛋白質(zhì)工程1蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。2三、基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較項目區(qū)別與聯(lián)系蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預期蛋白質(zhì)功能設計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構

8、推測應有的氨基酸序列找到相對應的脫氧核苷酸序列獲取目的基因構建基因表達載體將目的基因?qū)胧荏w細胞目的基因的檢測與鑒定實質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系（1）蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎上，延伸出來的第二代基因工程（2）基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)工程進行修飾、改造對應訓練（基因工程的一個重要理論依據(jù)是不同的生物共用一套遺傳密碼，所以相同的基因在不同生物體內(nèi)表達產(chǎn)生相同的蛋白質(zhì)；將目的基因?qū)氲絼游锛毎?，常用顯微注射法；目的基因?qū)氲绞荏w細胞后，與受體細胞的基因組融合，隨受體細胞（導入目的基因的受精卵）的分裂而復制傳遞，因此乳腺細胞和其他體細胞含有相同的基因，都含有人的凝血因子基因；DNA連接酶用于連接DNA的磷酸二酯鍵，與轉(zhuǎn)錄無關，轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶。）（過程中通過逆轉(zhuǎn)錄法獲得的目的基因，可用于基因工程，但該目的基因中不存在內(nèi)含子和非編碼序列，因此不能用于比目魚的基因組測序；將多個抗凍基因編碼區(qū)相連形成的能表達的新基因可能不再是抗凍