基因工程的应用和蛋白质工程的崛起
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回扣·主干知识
归纳·核心考点
体验·双基考题
答案：（1）终止子、标记基因 农杆菌转化法 显微注射法 （2）限制酶 专一性 （3）DNA分子杂交 （4）工程菌培养 动物细胞培养 直接从生物组织、细胞或 血液 由于受操作条件相对较苛刻等的限制，价格十分昂贵
回扣·主干知识
归纳·核心考点
体验·双基考题
蛋白质工程与基因工程
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) → 基因表达→产生需要的蛋白质。
回扣·主干知识
归纳·核心考点
体验·双基考题
回扣·主干知识
归纳·核心考点
比较
能出发→设
过 计预期的蛋白质结构→推测应 目的基因的获取→基因表达载体
程 有的氨基酸序列→找到相对应 的构建→将目的基因导入受体细
区
的脱氧核苷酸序列(基因)
胞→目的基因的检测与鉴定
别 目 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
的 白质
类所需的生物类型或生物产品
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的标记基因。 （2）工程菌与动物细胞代谢的环境必须是无菌条件。 【解析】（1）基因工程中基因表达载体由载体和目的基因组成， 完整的基因表达载体有以下构成部分：复制原点、启动子、终止 子和标记基因。基因表达载体导入受体细胞常用的方法有植物： 农杆菌转化法（最常用）、花粉管通道法、基因枪法；动物：显 微注射法。
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。
专题31114基因工程的应用、蛋白质工程的崛起
基 础 盘 点 · 自 测 自 评 要 点 透 析 · 典 例 精 讲
经 典 考 题 · 知 能 检 验 模 拟 考 场 · 实 战 演 练
【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，
1.3、1.4
基因工程的应用
蛋白质工程的崛起
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对照以下问题看课本： 1、课本从哪四个方面讲了基因工程的应用？分别 是什么？(金榜181页表格） 2、特别注意基因治疗与基因工程药物。（金榜182 页表格） 3、蛋白质工程的实质、基础、结果、原理分别是 什么。 4、做基础自测1、2、3，例证1、2。 5、注意基础自测3和例证1的区别与联系，做完后 进行反思，说出你的收获。
(2)哺乳动物的培育需进行胚胎移植；
(3)明确检测人乳铁蛋白基因表达的方法。
经 典 考 题 · 知 能 检 验 模 拟 考 场 · 实 战 演 练
【精讲精析】本题主要考查用转基因动物生产药物的过程。
基 础 盘 点 · 自 测 自 评 要 点 透 析 · 典 例 精 讲
(1)据图，因质粒上没有SmaⅠ的切割位点,所以只能选择 BamHⅠ和HindⅢ同时切割。当人乳铁蛋白基因和质粒连接成
基 础 盘 点 · 自 测 自 评 要 点 透 析 · 典 例 精 讲
经 典 考 题 · 知 能 检 验 模 拟 考 场 · 实 战 演 练
基 础 盘 点 · 自 测 自 评 要 点 透 析 · 典 例 精 讲
经 典 考 题 · 知 能 检 验 模 拟 考 场 · 实 战 演 练
1.3和1.4 基因工程的应用和蛋白质工程的崛起 3
基因漂流到近缘野生种的可能性：在自然生态
条件下，有些栽培植物会和周围生长的近缘野生种 发生天然杂交。从而将栽培植物中的基因转入野生 种中。若在这些地区种植转基因植物，则转入基因 可以漂流到野生种中，并在野生近缘种中传播。
一、蛋白质工程崛起的缘由
1983年，Ulmer(厄尔默)在‚Science‛上发表以 ‚Protein Engineering‘’ (蛋白质工程)为题的专 论，一般将此视为蛋白质工程诞生的标志。 基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质， 这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的 结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合 人类生产和生活的需要。
有毒物质 必须确保转入外源基因或基因 产物对人畜无毒。 过敏源 在自然条件下存在着许多过敏源。
在基因工程中如果将控制过敏源形成的基 因转入新的植物中，则会对过敏人群造成 不利的影响。
（2）转基因生物的环境安全性 转基因植物演变成农田杂草的可能性：植物在
获得新的基因后会不会增加其生存竞争性，在生长 势、越冬性、种子产量和生活力等方面是否比非转 基因植株强。若转基因植物可以在自然生态条件下 生存，势必会改变自然的生物种群，打破生态平衡。
思考：利用微生物生产药物的优越性何在?
利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需 要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体 后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋 白质类药物。有以下优越性：
（1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高， 无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量 药品。（2）可以解决传统制药中原料来源的 不足。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动 物或人体上获取原料。（3）降低生产成本， 减少生产人员和管理人员。
三、蛋白质工程的基本原理
专题31114基因工程的应用、蛋白质工程的崛起
腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，
基 ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线 经
础
典
盘
考
点 所示为三种限制酶的酶切位点。
题
·
·
自
知
测
能
自
检
评
验
要
模
点
拟
透
考
析
场
·
·
典
实
例
战
精
演
讲
练
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
战 演
讲
练
要构建基因表达载体。可见，基因工程技术是蛋白质工
程技术的基础，因此，蛋白质工程也叫做第二代基因工
程。
基 础
练习：
经 典
盘
考
点
题
·
·
自
知
测
能
自
检
评
验
要
注意比较例证1和基础自测3
模
点
拟
透
考
析
场
·
·
典
实
例
战
精
演
讲
练
能 检
评
验
要 代号)技术。
点
透 析
A.核酸分子杂交
·
典 C.抗原—抗体杂交
例
精
讲
模
拟
B.基因序列分析
考 场
·
D.PCR
实
战
演
练
基
经
础
典
盘 点
【解题关键】解答本题应明确以下几个关键点：
蛋白质工程的崛起上课用课件
（Ｄ ）
Ａ．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构
C．肽链结构
D．基因结构
•蛋白质工程的崛起上课用
•11
练习检测
3．下列关于蛋白质工程的说法错误的是（ Ｂ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更 加符合人类的需要
B．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
C．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
一、蛋白质工程崛起的缘由
1、基因工程的应用 （1）基因工程的实质：将一种生物的 基因 转移到另 一种生物体内，使后者产生本不能产生的 蛋白质 ， 进而表现出新的 性状 。
（2）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存
在的 蛋白质 。
2、天然蛋白质的不足 天然蛋白质是生物在长期 进化 过程中形成的，
•9
练习检测
1 ．关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法 不正确的是（ D ） A．是生物在长期进化过程中形成的 B．它们的结构和功能符合特定物种生存的需要 C．构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种 D．一定完全符合人类生产和生活的需要
•蛋白质工程的崛起上课用
•10
练习检测
2．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代 基因工程
•蛋白质工程的崛起上课用
•12
练习检测
4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（ Ａ ） A、蛋白质工程以基因工程为基础 B、蛋白质工程就是酶工程的延伸 C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造 D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质
（5）设计编码该蛋白的基因改造方案，如点突变；
（6）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。