專題1 13和14蛋白質(zhì)工程的崛起 新人教版選修3

1．3基因工程的運(yùn)用1．4蛋白質(zhì)工程的崛起

高頻考點(diǎn)突破1．3基因工程的運(yùn)用根底自主梳理命題視角分析即時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練1．4蛋白質(zhì)工程的崛起根底自主梳理一、基因工程的運(yùn)用1．植物基因工程的成果提高農(nóng)作物的______才干、改良農(nóng)作物的質(zhì)量、利用植物消費(fèi)_____等。(1)抗蟲轉(zhuǎn)基因植物；(2)抗病轉(zhuǎn)基因植物；(3)抗逆轉(zhuǎn)基因植物；(4)利用________改良植物的質(zhì)量?？鼓嫠幬镛D(zhuǎn)基因2．動(dòng)物基因工程的成果(1)提高動(dòng)物的______速度；(2)改善畜產(chǎn)品的質(zhì)量；(3)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物消費(fèi)_____；(4)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作__________的供體；①器官供體：抑制或除去_______________。②成果：利用_____________培育沒有免疫排斥反響的豬器官。3．基因工程藥物(1)來源：轉(zhuǎn)基因_________。(2)成果：__________、抗體、疫苗、激素等。生長藥物器官移植抗原決議基因克隆技術(shù)工程菌淋巴因子(3)作用：預(yù)防和治療人類腫瘤、心血管疾病、遺傳病、各種傳染病、糖尿病、類風(fēng)濕等疾病。4．基因治療(1)特點(diǎn)：把_________導(dǎo)入病人體內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揚(yáng)功能，從而到達(dá)治療疾病的目的。

(2)成果：將腺苷酸脫氨酶基因?qū)牖颊叩腳___________，治療復(fù)合型免疫缺陷癥。(3)方法：分為體外基因治療法和____基因治療法。正?；蛄馨图?xì)胞體內(nèi)二、蛋白質(zhì)工程1．蛋白質(zhì)工程崛起的緣由(1)基因工程的本質(zhì)：將一種生物的____轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，從而產(chǎn)生新性狀。基因工程在原那么上只能消費(fèi)自然界已存在的蛋白質(zhì)。(2)蛋白質(zhì)工程的目的：消費(fèi)符合人們生活需求的、并非自然界已存在的_______。(3)蛋白質(zhì)工程的實(shí)例：天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性受細(xì)胞內(nèi)賴氨酸濃度的影響，當(dāng)賴氨酸濃度到達(dá)一定量時(shí)會(huì)抑制這兩種酶的活性，改動(dòng)兩種酶的特性后，玉米游離賴氨酸含量提高?；虻鞍踪|(zhì)2．蛋白質(zhì)工程原理(1)目的：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)構(gòu)造進(jìn)展分子設(shè)計(jì)。(2)原理：基因改造。(3)過程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能―→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)構(gòu)造―→推測應(yīng)有的氨基酸序列―→找到對(duì)應(yīng)的__________序列(基因)。3．蛋白質(zhì)工程進(jìn)展前景寬廣，但目前勝利的例子不多。脫氧核苷酸高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一基因工程的運(yùn)用成果1．乳腺生物反響器與微生物消費(fèi)的比較類型項(xiàng)目乳腺生物反應(yīng)器微生物生產(chǎn)基因結(jié)構(gòu)動(dòng)物基因結(jié)構(gòu)與人類基因結(jié)構(gòu)相同與人類基因結(jié)構(gòu)不同基因表達(dá)與天然蛋白質(zhì)活性沒有區(qū)別由于缺少內(nèi)質(zhì)

網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，產(chǎn)物可能不具有生物活性產(chǎn)物提取從乳汁中較易分離提取從細(xì)胞中提取，較為復(fù)雜生產(chǎn)設(shè)備畜牧業(yè)生產(chǎn)，加提取設(shè)備工業(yè)生產(chǎn)，設(shè)備精良

【易誤警示】乳腺生物反響器受生物性別的限制，假設(shè)從動(dòng)物尿液中提取目的基因產(chǎn)物那么不受性別限制。2．基因治療【易誤警示】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實(shí)驗(yàn)階段。即時(shí)運(yùn)用(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)1．科學(xué)家已能運(yùn)用基因工程技術(shù)，讓羊合成并由乳腺分泌抗體，相關(guān)表達(dá)中正確的選項(xiàng)是()①該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異②DNA銜接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對(duì)銜接起來③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料④受精卵是理想的受體A．①②③④ B．①③④C．②③④ D．①②④答案：B考點(diǎn)二蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較【易誤警示】(1)二者都屬于分子程度上的操作。(2)蛋白質(zhì)工程的本質(zhì)是經(jīng)過改造基因進(jìn)而構(gòu)成自然界不存在的蛋白質(zhì)，所以被籠統(tǒng)地稱為第二代基因工程。(3)對(duì)基因進(jìn)展改造后，編碼的蛋白質(zhì)可以遺傳下去，而直接改造蛋白質(zhì)卻不能遺傳。即時(shí)運(yùn)用(隨學(xué)隨練，輕松奪冠)2．蛋白質(zhì)工程與基因工程相比，其突出特點(diǎn)是()A．基因工程原那么上能消費(fèi)任何蛋白質(zhì)B．蛋白質(zhì)工程能對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)展改造，或制造出一種新的蛋白質(zhì)C．蛋白質(zhì)工程可以不經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實(shí)現(xiàn)D．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的根底上延伸出來的第三代基因工程答案：B命題視角分析視角1緊扣教材重點(diǎn)蛋白質(zhì)工程及其綜合運(yùn)用 (2021年高考廣東卷)(1)飼料加工過程溫度較高，要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對(duì)其進(jìn)展改造時(shí)，首先必需了解植酸酶的________，然后改動(dòng)植酸酶的________，從而得到新的植酸酶。例1(2)培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的大豆，可提高其作為飼料原料時(shí)磷的利用率。將植酸酶基因?qū)氪蠖辜?xì)胞常用的方法是________。請(qǐng)簡述獲得轉(zhuǎn)基因植株的完好過程。(3)為了提高豬對(duì)飼料中磷的利用率，科學(xué)家將帶有植酸酶基因的重組質(zhì)粒經(jīng)過________轉(zhuǎn)入豬的受精卵中。該受精卵培育至一定時(shí)期后可經(jīng)過________方法，從而一次得到多個(gè)轉(zhuǎn)基因豬個(gè)體。(4)假設(shè)這些轉(zhuǎn)基因動(dòng)、植物進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中，對(duì)生態(tài)環(huán)境有何影響？【嘗試解答】(1)分子構(gòu)造及預(yù)期功能基因(2)農(nóng)桿菌侵染法首先將目的基因與質(zhì)粒組合，構(gòu)建基因表達(dá)載體，將含目的基因的表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，經(jīng)過植物組織培育獲得表現(xiàn)新性狀的植物。(3)顯微注射法胚胎分割(4)轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品對(duì)生物多樣性、生態(tài)環(huán)境能夠產(chǎn)生的影響主要表如今以下幾方面：①轉(zhuǎn)基因生物突破了物種的原有界限，改動(dòng)了物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性呵斥破壞；②重組DNA與微生物雜交，能夠出現(xiàn)對(duì)動(dòng)、植物和人類有害的病原微生物；③添加目的害蟲的抗性和進(jìn)化速度；④轉(zhuǎn)基因植物經(jīng)過傳粉進(jìn)展基因轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致超級(jí)雜草出現(xiàn)；⑤轉(zhuǎn)基因植物的花粉如含有有毒蛋白或過敏蛋白，經(jīng)過蜜蜂的采集，很能夠進(jìn)入蜂蜜中，再經(jīng)過食物鏈的傳送，最后有能夠進(jìn)入其他動(dòng)物和人體內(nèi)?！窘馕觥?1)蛋白質(zhì)工程首先要根據(jù)已有蛋白質(zhì)，從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)構(gòu)造，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，合成目的基因，再經(jīng)過基因工程產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因生物。(2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法，其中有80%的轉(zhuǎn)基因植物都是經(jīng)過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法產(chǎn)生的。(3)動(dòng)物細(xì)胞核的全能性受細(xì)胞質(zhì)的抑制，故目的基因需注入到受精卵中，再將注射了目的基因的受精卵移植到雌性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi)，使其發(fā)育成具有新性狀的動(dòng)物。(4)轉(zhuǎn)基因生物可呵斥基因污染等不良影響。視角2洞察高考熱點(diǎn)基因工程的運(yùn)用 (2021年高考天津卷)以下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反響器的技術(shù)道路。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因，ampR表示氨芐青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直線所示為三種限制酶的酶切位點(diǎn)。例2據(jù)圖回答：(1)圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體，需用________限制酶同時(shí)酶切載體和人乳鐵蛋白基因。挑選含有重組載體的大腸桿菌首先需求在含________的培育基上進(jìn)展。(2)能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是________(填字母代號(hào))。A．啟動(dòng)子B．tetRC．復(fù)制原點(diǎn) D．a(chǎn)mpR(3)過程①可采用的操作方法是________(填字母代號(hào))。A．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 B．大腸桿菌轉(zhuǎn)化C．顯微注射 D．細(xì)胞整合(4)過程②采用的生物技術(shù)是________。(5)對(duì)早期胚胎進(jìn)展切割，經(jīng)過程②可獲得多個(gè)新個(gè)體。這利用了細(xì)胞的________性。(6)為檢測人乳鐵蛋白能否勝利表達(dá)，可采用________(填字母代號(hào))技術(shù)。A．核酸分子雜交B．基因序列分析C．抗原－抗體雜交D．PCR【嘗試解答】(1)HindⅢ和BamHⅠ氨芐青霉素(2)A(3)C(4)胚胎移植技術(shù)(5)全能(6)C【解析】(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程中，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞之前，要用同一種限制性內(nèi)切酶切割目的基因和載體。從圖中可以看出，在目的基因和載體中都有HindⅢ和BamHⅠ限制酶的切割位點(diǎn)，因此要用HindⅢ和BamHⅠ限制酶同時(shí)切割載體和人乳鐵蛋白基因；載體切割后四環(huán)素抗性基因被破壞，因此挑選時(shí)要在含氨芐青霉素的培育基上進(jìn)展。(2)啟動(dòng)子是一段有特殊序列的DNA片段，位于目的基因的首段，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，在啟動(dòng)子存在時(shí)才干驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需求的蛋白質(zhì)。(3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用的方法是顯微注射技術(shù)。(4)過程②是將早期胚胎移入受體母牛體內(nèi)，用到的技術(shù)是胚胎移植技術(shù)。(5)胚胎分割是利用機(jī)械方法將早期胚胎等分，經(jīng)移植后獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)，可以看做動(dòng)物無性繁衍或克隆的方法，利用了細(xì)胞的全能性。(6)檢測目的基因能否翻譯成蛋白質(zhì)，需求用相應(yīng)的抗體進(jìn)展抗原—抗體雜交，其他三項(xiàng)技術(shù)檢測的對(duì)象都是核酸。視角3突破易錯(cuò)疑點(diǎn)對(duì)“基因診斷〞和“基因治療〞概念及運(yùn)用辨析不清(1)基因診斷基因診斷是用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)志的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息，到達(dá)檢測疾病的目的。(2)基因治療把安康動(dòng)物的正?；?qū)牒腥毕莼虻氖荏w細(xì)胞中，存在基因缺陷的病人細(xì)胞中既含有缺陷基因，