2022屆高考一輪復(fù)習(xí)學(xué)案《基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程的崛起》

1、PAGE12基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程的崛起考綱要求1基因工程的應(yīng)用（）2蛋白質(zhì)工程（）復(fù)習(xí)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(xiàng)；能疾病診斷和治療中的應(yīng)用。2了解蛋白質(zhì)工程的一般操作過程。基礎(chǔ)自查一、基因工程的應(yīng)用1植物基因工程：。2動(dòng)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(yīng)用完成基因工程的應(yīng)用表格，了解應(yīng)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(chǔ)存番茄、新花色矮牽牛動(dòng)物基因工程轉(zhuǎn)基因綿羊、轉(zhuǎn)基因鯉魚乳腺生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(shù)培育沒有免疫排斥反應(yīng)的豬器官基因治療治療復(fù)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(jī)制和疾病的分子機(jī)理，基因治療只處于初期的臨床試驗(yàn)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(duì)蛋白質(zhì)工程概念應(yīng)從以下幾個(gè)方面理解（1）蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系；（2）蛋白質(zhì)工程的實(shí)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(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程。因?yàn)閷?duì)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(shí)現(xiàn)。三、基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較項(xiàng)目區(qū)別與聯(lián)系蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程實(shí)質(zhì)結(jié)果聯(lián)系對(duì)應(yīng)訓(xùn)練1采用基因工程技術(shù)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(guān)敘述，正確的是（多選）（）A人體細(xì)胞中的基因與山羊細(xì)胞中的基因所用的密碼子是相同的分子導(dǎo)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(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)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(guān)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(cè)序B將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強(qiáng)的抗凍蛋白C過程構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選探針技術(shù)，可以檢測(cè)轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)3科學(xué)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(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）連接酶B可通過農(nóng)桿菌的感染以實(shí)現(xiàn)重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞C含耐鹽基因的水稻細(xì)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(chǔ)自查一、基因工程的應(yīng)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(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(dá)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(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)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(yīng)用完成基因工程的應(yīng)用表格，了解應(yīng)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(fù)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(guān)的基因高賴氨酸玉米、耐儲(chǔ)存番茄、新花色矮牽牛動(dòng)物基因工程提高生長(zhǎng)速度的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物外源生長(zhǎng)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(dòng)物藥用蛋白基因乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子乳腺生物反應(yīng)

7、器改善畜產(chǎn)品品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(dòng)物外源的抗原決定基因表達(dá)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(shù)培育沒有免疫排斥反應(yīng)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(fù)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(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)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(xiàng)目區(qū)別與聯(lián)系蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

8、推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)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(chǔ)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(jìn)行修飾、改造對(duì)應(yīng)訓(xùn)練（基因工程的一個(gè)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(dá)產(chǎn)生相同的蛋白質(zhì)；將目的基因?qū)氲絼?dòng)物細(xì)胞中，常用顯微注射法；目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞后，與受體細(xì)胞的基因組融合，隨受體細(xì)胞（導(dǎo)入目的基因的受精卵）的分裂而復(fù)制傳遞，因此乳腺細(xì)胞和其他體細(xì)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(guān)，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(cè)序；將多個(gè)抗凍基因編碼區(qū)相連形成的能表達(dá)的新基因可能不再是抗凍