2013届高考一轮生物复习课件：1.3、1.4 基因工程的应用·蛋白质工程崛起(人教版)
蛋白质工程与基因工程
比较 蛋白质工程 从预期的蛋白质功能出发→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(基因) 基因工程 目的基因的获取→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
过 程 区 别
目 的 结 果
定向改造或生产人类所需的蛋 定向改造生物的遗传特性,获得人 白质 类所需的生物类型或生物产品 可生产自然界没有的蛋白质 原则上只能生产自然界已存在的 蛋白质
B.对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治
疗疾病的目的 C.把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病 的目的 D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的 目的
【解题指南】
1.考查实质：基因治疗的本质。
2.解题关键：明确基因治疗的实质是使正常基因在细胞内表达， 而不是替换缺陷基因。 【解析】选C。人工诱变和自然突变一样，具有不定向性，很难 使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常。
联系
(1)蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程 (2)基因工程能为蛋白质工程提供理论及技术支持,蛋白质工程 可对基因工程中所需的某些酶进行修饰、改造,使之更符合需要
【典例训练3】干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于 治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上 的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在-70 ℃条件下保存半年， 给广大患者带来福音。
磷酸二酯键的作用。
4.下列有关蛋白质工程的说法正确的是（
工程菌
细菌或酵母菌等生物基因 的结构与人类基因的结构 有较大差异 细菌细胞内没有内质网、 高尔基体等细胞器,产生 的药物蛋白可能没有活性 微生物细胞
基因表达
受体细胞 导入目的基 因的方式
显微注射法
感受态细胞法
比较项目 生产条件
乳腺生物反应器
不需严格灭菌,温度等外 界条件对其影响不大
从动物乳汁中提取 畜牧业生产,加提取设备
【解题指南】
1.考查实质：对蛋白质工程的实验流程的理解。
2.解题关键： (1)明确蛋白质工程的实质是根据蛋白质预期功能推测出相对应 的脱氧核苷酸序列。 (2)明确蛋白质工程是通过改造基因来改造蛋白质。
【解析】(1)蛋白质工程的基本流程为根据预期的蛋白质功能推 测出蛋白质结构及控制该蛋白质的基因的脱氧核苷酸序列。 (2)蛋白质工程的实质是通过对基因改造或修饰制造自然界不存 在的符合人们生产和生活需要的蛋白质。 (3)蛋白质的空间结构十分复杂，很难根据预期功能来预测出空 间结构。
确的是（ ）
A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒 B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达 【解析】选B。构建重组质粒必需的工具酶是限制性核酸内切酶 和DNA连接酶。RNA聚合酶在形成RNA时起到连接核糖核苷酸间的
制作特定DNA探针与病人样品DNA混 合分析杂交带情况
【高考警示钟】
1.基因治疗并非把健康的外源基因导入患者的所有细胞中，而
只是导入某些功能细胞中，且是体细胞。 2.基因治疗目前只是处于初期的临床试验阶段，在临床上未开 展，未实现这方面的治疗。
【典例训练2】基因治疗是指（
）
A.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢 复正常
生物技术为（
A.蛋白质工程 C.基因突变
）
B.基因工程 D.细胞工程
【解析】选A。题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，
其合成的β-干扰素也不是天然β-干扰素，而是经过改造的，是 具有人类所需优点的蛋白质，因而整个过程利用的生物技术为蛋
白质工程。
3.基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正
(4)基因控制蛋白质的合成，对基因的改造相当于间接改造了蛋
白质。
答案：(1)预期的蛋白质功能 应有的氨基酸序列 (2)自然界已存在 基因合成 改造
预期的蛋白质结构 基因修饰
相对应的脱氧核苷酸序列(基因) 人类生产和生活
(3)空间(或高级)
(4)应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造 首先，任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因
也就是对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以通过改
造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功， 被改造过的蛋白质分子也无法遗传；其次，对基因进行改造比
对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多
1.利用基因工程培育抗虫作物的直接优点是（ A.减少虫害的发生 B.害虫不会产生抗性
）
C.减少农药的用量
基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺 能够天然、高效合成分泌蛋白。如图为利用生物工程技术让羊 生产治疗心脏病药物tPA的大致过程。请据图分析回答：
(1)图中①表示基因表达载体的构建，该载体的组成通常有外源 基因、_________、_________、_________等。 (2)图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是 _____________________________。 (3)图中④表示检测与筛选过程，通常采用的方法是_______、 __________。
遗传病 (2)效果：治疗_______的最有效的手段。
体内 体外 (3)分类：_____基因治疗和_____基因治疗。
二、蛋白质工程 1.概念理解 结构规律 (1)基础：蛋白质分子的_________及其与生物功能的关系。 基因修饰 (2)操作：_________或基因合成。 新的蛋白质 (3)结果：改造了现有蛋白质或制造出___________。 生产和生活 (4)目的：满足人类的___________的需求。
(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可
以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理， 设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”： 设计 推测 合成
(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产
_______的蛋白质，不一定符合_______需要。而蛋白质工程是
个体生物学水平鉴定 体杂交(答对任意两种即可)
(4)工程菌培养
液
动物细胞培养
直接从生物组织、细胞或血
由于受操作条件相对较苛刻等的限制，价格十分昂贵
基因治疗与基因诊断的比较 原理
基因 治疗 基因 诊断
操 作 过 程
利用正常基因导入有基因缺陷的细
进展
临床 实验 临床 应用
基因 表达
碱基 补配对
胞中，以表达出正常性状来治疗
蛋白质 蛋白质功能 2.操作过程：从预期的___________出发→设计预期的_______
脱氧核苷酸 氨基酸序列 结构 _____→推测应有的___________→找到相对应的___________ 序列 _____(基因) →基因表达→产生需要的蛋白质。
乳腺生物反应器与工程菌生产药物 1.概念
以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通 过_______或_______，对现有蛋白质进行_______或制造一种新 的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。 (3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的 ______________结构。 (4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作， 还是通过对基因的操作来实现？______________________。 原因是：__________________________________________。
D.作物不会染病
【解析】选A。利用基因工程培育的抗虫作物，对害虫具有一定 的抗性，减少了虫害的发生；减少了农药的用量属于间接优点； 种植抗虫作物较长时间后，害虫可能会出现抗性；抗虫作物只 能减少虫害，对细菌、病毒等造成的病害不起作用。
2.(2012·安庆模拟)科学家将β -干扰素基因进行定点突变导入大 肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果 大大提高了β -干扰素的抗病毒活性，并且提高了储存稳定性。该
工程菌
需严格灭菌,严格控制工程 菌所需的温度、pH、营养 物质浓度等外界条件 从微生物细胞中提取 工业生产,设备精良
药物提取 生产设备
【高考警示钟】 并非所有个体都可作为乳腺生物反应器
操作成功的应该是雌性个体，个体本身的繁殖速度较高，泌乳
量、蛋白含量等都是应该考虑的因素。
【典例训练1】乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，将外源
（1）乳腺生物反应器是指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异
表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白。 （2）工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达
的菌类细胞株系。
2.两者的区别
比较项目 基因结构 乳腺生物反应器
动物基因的结构与人类基 因的结构基本相同 合成的药物蛋白与天然蛋 白质相同 动物的受精卵
(3)考查目的基因的检测和表达：用DNA分子杂交技术检测转基
因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因；用分子杂交技术检 测目的基因是否转录出了mRNA，即用标记的目的基因作探针与
mRNA杂交；用抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成蛋白
质，即从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗 体杂交，有时还需进行个体生物学水平的鉴定，通过生物性状
作器官移 植的供体
3.基因工程药物 工程菌 (1)来源：转基因的_______。 疫苗 细胞因子 (2)成果：_________、抗体、_____、激素等。 遗传病 人类肿瘤 (3)作用：预防和治疗_________、心血管疾病、_______、各 种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。 4.基因治疗 正常基因 (1)方法：把_________导入病人体内，使该基因的表达产物 发挥功能。
2013届高考一轮生物复习课件（人教版）
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高考生物 第一轮复习 1.3、1.4基因工程的应用蛋白质工程的崛起精品课件 新人教版选修3
第十八页，共46页。
【答案】 (1)逆转录 (2)DNA连接 载体 S 基因 (3)复制 合成S基因的mRNA (4)大肠杆菌中 表达的S蛋白 SARS康复病人血清 (5)相同 (xiānɡ tónɡ) 表达蛋白质所用的基因相同 (xiānɡ tónɡ)
第十九页，共46页。
(2009年广东高考题)(1)饲料加工过程 温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。 利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必 须了解植酸酶的______，然后改变植酸酶的 ____，从而得到新的植酸酶。 (2)培育转植酸酶基因(jīyīn)的大豆，可提高其 作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因 (jīyīn)导入大豆细胞常用的方法是_____。请简 述获得转基因(jīyīn)植株的完整过程。 _________________。
白质
获取目的基因→构建 表达载体→导入受体 细胞→目的基因的检
测与鉴定
定向改造生物的遗传
实 定向改造或生产人类所需 特性，以获得人类所
Hale Waihona Puke 质蛋白质需的生物类型或生物
产品(基因的异体表达)
第十页，共46页。
项目
蛋白质工程
基因工程
区 结 生产自然界没有的蛋 生产自然界中已有
别果
白质
的蛋白质
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。因为对现有蛋白 质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基
第二十六页，共46页。
A．追踪目的基因在细胞内的复制(fùzhì)过程 B．追踪目的基因插入到染色体上的位置 C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分 布 D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构
第二十七页，共46页。
【解析】 绿色荧光蛋白基因指导(zhǐdǎo)合 成的蛋白质为绿色荧光蛋白，该基因与目的基 因组成的融合基因指导(zhǐdǎo)合成的蛋白质 即含有绿色荧光蛋白，故绿色荧光蛋白基因可 用来追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分 布。 【答案】 C
【答案】 (1)逆转录 (2)DNA连接 载体 S 基因 (3)复制 合成S基因的mRNA (4)大肠杆菌中 表达的S蛋白 SARS康复病人血清 (5)相同 (xiānɡ tónɡ) 表达蛋白质所用的基因相同 (xiānɡ tónɡ)
第十九页，共46页。
(2009年广东高考题)(1)饲料加工过程 温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。 利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必 须了解植酸酶的______，然后改变植酸酶的 ____，从而得到新的植酸酶。 (2)培育转植酸酶基因(jīyīn)的大豆，可提高其 作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因 (jīyīn)导入大豆细胞常用的方法是_____。请简 述获得转基因(jīyīn)植株的完整过程。 _________________。
白质
获取目的基因→构建 表达载体→导入受体 细胞→目的基因的检
测与鉴定
定向改造生物的遗传
实 定向改造或生产人类所需 特性，以获得人类所
Hale Waihona Puke 质蛋白质需的生物类型或生物
产品(基因的异体表达)
第十页，共46页。
项目
蛋白质工程
基因工程
区 结 生产自然界没有的蛋 生产自然界中已有
别果
白质
的蛋白质
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。因为对现有蛋白 质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基
第二十六页，共46页。
A．追踪目的基因在细胞内的复制(fùzhì)过程 B．追踪目的基因插入到染色体上的位置 C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分 布 D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构
第二十七页，共46页。
【解析】 绿色荧光蛋白基因指导(zhǐdǎo)合 成的蛋白质为绿色荧光蛋白，该基因与目的基 因组成的融合基因指导(zhǐdǎo)合成的蛋白质 即含有绿色荧光蛋白，故绿色荧光蛋白基因可 用来追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分 布。 【答案】 C
高三生物一轮复习 专题3.1.3-1.4基因工程的应用同步课件 新人教版
(2)在构建重组质粒时，应选用_____两种酶对_____进行切割，
以保证重组DNA序列的惟一性。 (3)为筛选出导入了重组质粒的农杆菌，应在培养基中加 ____，
理由是__________。
(4)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用____ 技术，愈伤组织经_____进而形成完整植株，此过程除营养物 质外还必须向培养基中添加_____。
(1)概念
①乳腺生物反应器是指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异 表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白。 ②工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达 的菌类细胞株系。
(2)两者的区别
2.基因治疗的类型比较
(1)乳腺生物反应器受生物性别的限制，若 从动物的尿液中提取药物蛋白则不受性别限制。
【例证1】(2010·天津高考)如图是培育表达人乳铁蛋白的乳 腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因， ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线 所示为三种限制酶的酶切位点。
据图回答： (1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用______限制酶同时 酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌
1.3、1.4 基因工程的应用
蛋白质工程的崛起
基因工程中，要培育转基因植物，选用的受体细胞可 以是哪些？要培育转基因动物呢？ 提示：培育转基因植物可选用受精卵或体细胞作受体细胞。 因植物体细胞具有较高的全能性，可通过植物组织培养获得 完整个体。而要培育转基因动物，一般只能选用受精卵作受 体细胞。
因插入后，质粒上的抗四环素基因被破坏，而抗氨苄青霉素基
因保持完好，因此，为筛选出导入了重组质粒的农杆菌，应在 培养基中加入氨苄青霉素。(4)将转入抗盐基因的烟草细胞培 育成完整的植株需要用组织培养技术，愈伤组织形成完整植株 需要经过细胞的增殖和再分化。激素在愈伤组织的形成和再分
人教高考生物一轮复习：第52讲 基因工程的应用、蛋白质工程
（4）这种生产高附加值化工产品的新技术，实现了 废物的资源化 ，体现了穴环 经济特点。从“碳中和”的角度看，该技术的优势在于 不仅不排放二氧化碳，而 且还可以消耗工业废气中产生的二氧化碳 ，具有广泛的应用前景和良好的社会 效益。
（2021·福建卷）微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白 （MT）是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白，具有吸附重金属的作用。科研 人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题： （1）根据枣树的MTcDNA的核苷酸序列设计了相应的引物（图1甲），通过PCR扩 增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。 选用的引物组合应为 引物1和引物4 。
考点2 蛋白质工程
1.蛋白质工程的基本原理 （1）原理： 中心法则 的逆推。 （2）手段： 基因改造 或合成。 （3）基本思路：预期蛋白质功能→设计预期的 蛋白质结构 酸序列 →找到相对应的 脱氧核苷酸序列 。 （4）流程图
→推测应有的
氨基
流程图中字母代表的含义分别是：A. 转录 ，B. 翻译 ，C. 分子设计 ， D. 多肽链 ，E. 预期功能 。
转基因抗病毒甜椒、番木瓜、烟草 等
抗除草剂玉米、大豆、油菜、甜菜 等
应用方面
外源基因类型或实例
成果举例
优良性状基因，如提高必需氨基 改良植物的
酸含量的蛋白质编码基因、与植 品质
物花青素代谢有关的基因
我国科学家成功地将与植物 花青 素代谢相关的基因 导入矮牵牛
中
提高动物生 外源生长激素基因
长速率 改善畜产品
（1）研究者针对每个需要扩增的酶基因（如图）设计一对 引物 ，利用PCR技 术，在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。 解析： （1）利用PCR技术扩增目标酶基因，首先需要根据目标酶基因两端的碱基 序列设计一对引物，引物与模板链结 合后，Taq酶才能从引物的3'端延伸子链。 （2）研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因组合表达库， 经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等， 其中抗生素抗性基因的作用是 作为标记基因，筛选含有基因表达载体的受体细 胞 ，终止子的作用是 终止转录，使转录在需要的地方停下来 。
（2021·福建卷）微生物吸附是重金属废水的处理方法之一。金属硫蛋白 （MT）是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白，具有吸附重金属的作用。科研 人员将枣树的MT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题： （1）根据枣树的MTcDNA的核苷酸序列设计了相应的引物（图1甲），通过PCR扩 增MT基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。 选用的引物组合应为 引物1和引物4 。
考点2 蛋白质工程
1.蛋白质工程的基本原理 （1）原理： 中心法则 的逆推。 （2）手段： 基因改造 或合成。 （3）基本思路：预期蛋白质功能→设计预期的 蛋白质结构 酸序列 →找到相对应的 脱氧核苷酸序列 。 （4）流程图
→推测应有的
氨基
流程图中字母代表的含义分别是：A. 转录 ，B. 翻译 ，C. 分子设计 ， D. 多肽链 ，E. 预期功能 。
转基因抗病毒甜椒、番木瓜、烟草 等
抗除草剂玉米、大豆、油菜、甜菜 等
应用方面
外源基因类型或实例
成果举例
优良性状基因，如提高必需氨基 改良植物的
酸含量的蛋白质编码基因、与植 品质
物花青素代谢有关的基因
我国科学家成功地将与植物 花青 素代谢相关的基因 导入矮牵牛
中
提高动物生 外源生长激素基因
长速率 改善畜产品
（1）研究者针对每个需要扩增的酶基因（如图）设计一对 引物 ，利用PCR技 术，在优化反应条件后扩增得到目标酶基因。 解析： （1）利用PCR技术扩增目标酶基因，首先需要根据目标酶基因两端的碱基 序列设计一对引物，引物与模板链结 合后，Taq酶才能从引物的3'端延伸子链。 （2）研究者构建了一种表达载体pMTL80k，用于在梭菌中建立多基因组合表达库， 经筛选后提高丙酮的合成量。该载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等， 其中抗生素抗性基因的作用是 作为标记基因，筛选含有基因表达载体的受体细 胞 ，终止子的作用是 终止转录，使转录在需要的地方停下来 。
高三生物一轮复习课件第十单元第36讲考点四基因工程的应用和蛋白质工程
结果 实质
可生产自然界没有的蛋白质
通过改造或合成基因来定向改造现有蛋 白质或制造新的蛋白质
生产自然界已有的蛋白质
将一种生物的基因转移到另一种生 物体内，后者可以产生它本不能产 生的蛋白质，进而表现出新的性状
联系
①蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程； ②蛋白质工程离不开基因工程，其包含基因工程的基本操作。
考法2 围绕蛋白质工程，考查科学思维 3．(2022·锦州期末)为心梗患者注射大剂量的tPA(一种能高效降解血栓 的单链糖蛋白，主要由血管内皮细胞合成、分泌并释放进血液)会诱发颅 内出血。研究证实，将tPA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出
血等副作用，据此分析错误的是( ) C
A．若利用大肠杆菌来生产tPA，需要对其合成的tPA进行后期改造 B．改造tPA的技术属于蛋白质工程 C．欲将tPA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，应直接对蛋白质(tPA)进行改 造 D．可利用抗原—抗体杂交技术来检测转基因的大肠杆菌是否分泌了tPA
4、下列关于基因工程的成果及应用的说法，正确的是( C )
A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B．利用基因工程菌只能生产药物 C．基因工程使人们更容易培育出优良性状的动植物品种，获得很多过去难 以得到的生物制品 D．利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中
作业
5、下列关于基因工程成果的叙述，错误的是( A )
农基
牧因
业 方 面 的
工 程 的
应应
用用
医药卫 生领域 的应用
食品工 业方面 的应用
对微生物或动植物的细胞 进行基因改造生产药物
让转基因哺乳动物批量生 产药物
用转基因动物作为器官移 植的供体
1.3、1.4基因工程的应用蛋白质工程的崛起
1．(2010年黄冈模拟)科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是()①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④【答案】 B2．如下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。
已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。
判断下列说法正确的是()A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长【答案】 C3．基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。
下列叙述错误的是()A．基因工程间接导致了基因污染B．基因工程破坏了生物原有的基因组成C．基因工程是通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状D．人类在发展基因工程作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响【答案】 C4．蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是()A．基因工程原则上能生产任何蛋白质B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现D．蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第三代基因工程【答案】 B5．(2010年南京模拟)下列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【解析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
苏教版高考生物一轮复习选修3第二章基因工程的应用蛋白质工程共58张PPT[可修改版ppt]
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③若大面积种植转基因植物，其_残__体__分__解__物__、_根__际__分__泌__物__等 是否会对生态与环境造成大规模的负面效应等。 2.转基因生物安全性的保障措施 (1)保障公众对所购食品是否来源于转基因生物拥有_知__情__权__。 (2)国家应建立相应的_评__估__及__预__警__机制。
7.某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，导致转基 因农作物营养成分改变。( √ ) 【分析】这种情况在转基因植物体内可能存在，从而影响到转 基因植物的安全性。
考点 一 基因工程的应用 1.比较转基因动、植物 (1)区别：
比较项目
转基因植物
受体细胞
受精卵或体细胞
目的基因常用 的导ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方法
土壤农杆菌转化法
木瓜等
2.动、植物基因工程的应用
类型
意义
举例
动 物
提高_抗__病__能力
提高动物对疾病的 抗性
抗猪瘟病毒的转基 因猪和抗口蹄疫病 毒的转基因兔
基 因
提高_产__品__产__量__
为提高产品产量奠 定了基础
转基因鲑鱼
工 程 应
改善_产__品__品__质__
在某些方面转基因 动物的产品品质明 显改善
转基因牛生产无乳 糖的牛奶
用
生产_药__用__蛋__白__
能大量生产药用蛋 白
生物“反应器”
类型
植 提高植物的__光__合__作_ 物 _用__效__率__
基
因 延长果实的__储__藏__期_
工 提高植物_________
程
次生代谢
_____的产率
应 产物
用 提高植物的抗性
意义
举例
提高对CO2的固定效 率、增强对光能的 吸收和转化效率
人教版高中生物选修三1.3—1.4《基因工程的应用和蛋白质工程》课件 (共60张PPT)
四、基因治疗曙光初照
1、基因治疗概念：
把正常基因导入病人体内，使该基因的表达 产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治 疗遗传病的最有效的手段。
（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中， 从而达到治疗疾病的目的）
2、实例： (1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗
3、基因治疗的类型 体外基因治疗：先从病人体内获得某种细 胞，进行培养，然后在体外完成基因转移， 再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重 新输入患者体内。
①获取目的基因（例如血清白蛋白基因） ②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加 特异表达的启动子） ③显微注射导入哺乳动物受精卵中 ④形成胚胎 ⑤将胚胎送入母体动物 ⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体 中，转入的基因才能表达）。
（四）用转基因动物作器官移植的供体
利用基因工程对猪的器官进行改造
基因工程药品 —— 干扰素
干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产 生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病 毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此 外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定 疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中 的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg 干扰素。1980－1982年，科学家用基因工程 方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰 素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述 干扰素大量投放市场。
（四）利用转基因改良植物的品 你知道哪些食品中缺少质必需氨基酸？
如何用转基因的方法加以改良？
将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物 改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性
转基因延熟番茄的目的基因是什么？
控制番茄果实成熟的基因
转基因延熟番茄的目的基因是什么？ 控制番茄果实成熟的基因
最新届高考一轮生物复习课件：1.3、1.4 基因工程的应用·蛋白质工程崛起(人教版)
抗逆
抗盐碱和抗干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻蛋白基因、抗 除草剂基因
改良
①转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30% ②转基因延熟番茄储存时间可延长1～2个月 ③转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色变异
回扣·主干知识
归纳·核心考点
体验·双基考题
2.转基因动物
类别
提高生 长速度
应用实例
如转外源生长激素基因绵羊和转外源生长激素基因鲤鱼生长 速率快、体型大
回扣·主干知识
归纳·核心考点
体验·双基考题
3.基因工程药物 (1)来源：转基因的_工__程__菌__。 (2)成果：__细__胞_因__子__、抗体、_疫__苗__、激素等。 (3)作用：预防和治疗_人__类__肿__瘤__、心血管疾病、_遗__传__病__、各 种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。 4.基因治疗 (1)方法：把_正__常__基__因__导入病人体内，使该基因的表达产物 发挥功能。 (2)效果：治疗_遗__传__病__的最有效的手段。 (3)分类：_体__内__基因治疗和_体__外__基因治疗。
回扣·主干知识
归纳·核心考点
体验·双基考题
【高考警示钟】 并非所有个体都可作为乳腺生物反应器
操作成功的应该是雌性个体，个体本身的繁殖速度较高，泌乳 量、蛋白含量等都是应该考虑的因素。
回扣·主干知识
归纳·1】乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，将外源 基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺 能够天然、高效合成分泌蛋白。如图为利用生物工程技术让羊 生产治疗心脏病药物tPA的大致过程。请据图分析回答：
回扣·主干知识
归纳·核心考点
体验·双基考题
【解题指南】 1.考查实质：借转基因动物生产药物的相关知识来考查基因工 程的工具和操作过程。 2.解题关键 (1)载体的组成必须具备表达的调控序列和筛选标记。 (2)受精卵细胞与体细胞的细胞核相同但细胞质不同。 (3)目的基因的检测与鉴定应包含分子水平和个体水平。 (4)工程菌与动物细胞代谢的环境必须是无菌条件。
2013高考生物第1轮总复习选修3 第2讲 基因工程的应用及蛋白质工程
【解析】蛋白质工程既能改造现有的蛋白质，也能制 造新的蛋白质。
5.采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的 基因的做法正确的是( C )
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中
②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中
③将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导入细
菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养 ④将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注
【解析】(1)据图，将人乳铁蛋白基因切割出来， 需要在人乳铁蛋白基因的左侧用 BamHⅠ切割， 右侧用 Hind Ⅲ切割。 当人乳铁蛋白基因和质粒 连接成重组质粒后， R 基因被人乳铁蛋白基因 tet 隔开，不是完整的，而 ampR 基因是完整的，所 以筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含 氨苄青霉素的培养基上进行。
【例】下列关于蛋白质工程的说法，正确的是( B ) 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．蛋白质工程能生产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 【解析】蛋白质工程通过对基因改造实现对蛋白质的 改造；蛋白质工程可生产自然界中没有的蛋白质。
1．目的基因的表达需要调控序列，因而用作载体的 质粒的基因插入部位的上游需有启动子，下游需有 终止子。 2．两次使用的限制酶通常为同一种酶，这样形成的 黏性末端碱基之间互补，便于连接。
1.(2010· 浙江)在用基因工程技术构建抗除草剂 的转基因烟草过程中，下列操作错误的是( A ) A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的 核酸 B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因 和载体 C．将重组DNA分子导入烟草原生质体 D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
2013届高考生物一轮复习讲义：选修3.1基因工程
最新考纲1．基因工程的诞生Ⅰ2．基因工程的原理及技术Ⅱ3．基因工程的应用Ⅱ4．蛋白质工程Ⅰ实验：DNA的粗提取与鉴定考纲解读1．基因工程的实质2．基因工程操作的四步曲及其操作实例3．基因工程在农业、医药生产、疾病诊断和治疗中的应用4．蛋白质工程的一般操作过程知识点一基因工程的概念及基本工具议一议：限制酶主要存在于原核生物中，它有什么意义？知识点二基因工程的基本操作程序想一想：什么叫基因文库？建立基因文库有什么意义？看一看：某研究小组在利用基因工程改造棉花时，发现转入的目的基因始终不表达，其原因可能是什么？知识点三 基因工程的应用想一想：基因治疗是针对什么样的病进行的？知识点四蛋白质工程质粒载体质粒是细菌拟核DNA外的环状DNA小分子，可在细菌间转移。
质粒是常用的转基因载体。
病毒载体病毒很适合用于基因治疗。
病毒的蛋白质外壳内能容纳多达7 500个碱基的DNA片段。
当病毒侵染宿主细胞并在细胞内增殖时，也将重组DNA带入到细胞中。
病毒已经多次用于基因治疗的临床实验。
这种方法存在的问题是宿主对病毒的免疫反应。
显微注射法DNA可以通过显微注射法转入动物细胞中。
下图所示的是目的基因的多份拷贝正通过玻璃微型吸管注射到受精卵中。
转基因小鼠和家畜都是利用这种方法产生的，但是成功率很低；只有2%～3%的受精卵发育成转基因动物，在这些动物中只有一小部分表达了转入的基因。
基因枪法这种方法是利用压缩气体产生的动力将包裹在金属颗粒表面的外源DNA打入生物组织中。
常用的金属颗粒有金粉粒子或钨粉粒子。
一些细胞能像表达自身基因一样表达导入的外源DNA。
学习笔记：自我校对：①DNA重组②体外DNA重组③转基因④遗传特性⑤生物类型⑥生物产品⑦限制酶(限制性核酸内切酶)⑧某种特定核苷酸序列⑨特定部位的磷酸二酯键○10黏性末端⑪平末端⑫DNA连接酶⑬磷酸二酯键⑭质粒⑮小型双链环状DNA⑯限制酶⑰复制⑱遗传标记基因⑲λ噬菌体的衍生物⑳编码蛋白质○21PCR技术○22启动子○23终止子○24农杆菌转化法○25显微注射法○26插入了目的基因○27转录出了mRNA○28抗病○29抗逆○30生长速度○31品质○32药物○33器官移植○34蛋白质○35蛋白质○36氨基酸○37脱氧核苷酸议一议：限制酶在原核生物中主要是切割外源DNA，使之失效，从而达到保护自己的目的。