高考生物復(fù)習(xí)第十一單元現(xiàn)代生物科技專題11.1基因工程全國(guó)公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽示范課賽課特等獎(jiǎng)

考點(diǎn)研析課堂歸納

隨堂演練

課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練第1頁第2頁第1講基因工程第3頁考綱要求全國(guó)課標(biāo)卷五年考頻統(tǒng)計(jì)高考預(yù)期1.基因工程誕生Ⅰ2.基因工程原理及技術(shù)(含PCR)Ⅱ3.基因工程應(yīng)用Ⅱ4.蛋白質(zhì)工程Ⅰ，T40；，T40(1)(2)全國(guó)Ⅱ，T40全國(guó)Ⅰ，T40；全國(guó)Ⅱ，T40全國(guó)乙，T40；全國(guó)丙，T40基因工程原理、操作步驟，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等方面應(yīng)用第4頁考點(diǎn)1基因工程操作工具1．限制酶(1)存在：____________中。(2)作用：__________________________________，并使每一條鏈中特定部位兩個(gè)核苷酸之間________________斷開。答案：1.(1)原核生物(2)識(shí)別雙鏈DNA分子某種特定核苷酸序列磷酸二酯鍵第5頁答案：(3)黏性末端平末端第6頁2．DNA連接酶(1)作用：將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開兩個(gè)核苷酸之間磷酸二酯鍵。(2)種類

E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶起源________________特點(diǎn)只“縫合”________末端黏性末端和平末端都可“縫合”答案：2．(2)大腸桿菌T4噬菌體黏性第7頁3.載體(1)條件：能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保留；含有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)；含有標(biāo)識(shí)基因。答案：3．(2)質(zhì)粒λ噬菌體衍生物(3)攜帶外源DNA片段進(jìn)入受體細(xì)胞第8頁注意：(1)基因工程中有3種工具，但工具酶只有2種。(2)限制酶含有特異性，即一個(gè)限制酶只能識(shí)別特定堿基序列，并在特定位點(diǎn)上進(jìn)行切割；限制酶不切割本身DNA原因是原核生物中不存在該酶識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。(3)限制酶、DNA連接酶、DNA聚合酶等相關(guān)酶分析比較名稱作用部位作用底物形成產(chǎn)物限制酶磷酸二酯鍵DNA分子帶黏性末端或平末端DNA片段DNA連接酶磷酸二酯鍵DNA片段重組DNA分子第9頁DNA聚合酶磷酸二酯鍵脫氧核苷酸子代DNA分子熱穩(wěn)定DNA聚合酶磷酸二酯鍵脫氧核苷酸子代DNA分子DNA(水解)酶磷酸二酯鍵DNA分子游離脫氧核苷酸解旋酶堿基對(duì)間氫鍵DNA分子脫氧核苷酸長(zhǎng)鏈RNA聚合酶磷酸二酯鍵核糖核苷酸單鏈RNA分子第10頁[題組精練]1．圖1表示含有目標(biāo)基因DDNA片段長(zhǎng)度(bp即堿基對(duì))和部分堿基序列，圖2表示一個(gè)質(zhì)粒結(jié)構(gòu)和部分堿基序列。現(xiàn)有Msp

Ⅰ、BamHⅠ、Mbo

Ⅰ、Sma

Ⅰ4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識(shí)別堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請(qǐng)回答以下問題。第11頁第12頁(1)圖1一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基之間依次由__________連接。(2)若用限制酶Sma

Ⅰ完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生末端是________末端，其產(chǎn)物長(zhǎng)度為____________。(3)若圖1中虛線方框內(nèi)堿基對(duì)被T—A堿基對(duì)替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對(duì)應(yīng)DNA片段，用限制酶Sma

Ⅰ完全切割，產(chǎn)物中共有________種不一樣長(zhǎng)度DNA片段。第13頁(4)若將圖2中質(zhì)粒和目標(biāo)基因D經(jīng)過同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選取限制酶是____________。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒大腸桿菌，普通需要用添加________________培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測(cè)，部分含有重組質(zhì)粒大腸桿菌菌株中目標(biāo)基因D不能正確表示，其最可能原因是______________。第14頁解析：(1)題干中強(qiáng)調(diào)“一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個(gè)堿基”，可經(jīng)過畫出DNA結(jié)構(gòu)示意圖處理。(2)Sma

Ⅰ識(shí)別并切割序列為CCC↓GGG，所以產(chǎn)生末端為平末端，經(jīng)Sma

Ⅰ切割后，DNA片段會(huì)形成三個(gè)小DNA片段，按切割位點(diǎn)算分別是：534＋3＝537(bp)；796－3－3＝790(bp)；658＋3＝661(bp)。(3)用Sma

Ⅰ切割基因D，會(huì)形成537bp、790bp、661bp三種類型。題圖1中虛線方框內(nèi)C—G被T—A替換，失去了一個(gè)酶切位點(diǎn)，則會(huì)被切割成534＋796－3＝1327(bp)和658＋3＝661(bp)兩種類型。所以一共會(huì)得到537bp、790bp、第15頁1327bp、661bp4種類型片段。(4)依據(jù)基因D和質(zhì)粒核苷酸序列可知，可選取BamHⅠ和Mbo

Ⅰ進(jìn)行切割，但Mbo

Ⅰ會(huì)破壞掉兩種抗生素抗性基因，所以只能用BamHⅠ進(jìn)行切割。答案：(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖(2)平537bp、790bp、661bp(3)4(4)BamHⅠ抗生素B同種限制酶切割形成末端相同，部分目標(biāo)基因D與質(zhì)粒反向連接第16頁2．下表是幾個(gè)限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中標(biāo)注了相關(guān)限制酶酶切位點(diǎn)，其中切割位點(diǎn)相同酶不重復(fù)標(biāo)注。請(qǐng)回答以下問題：第17頁第18頁(1)用圖中質(zhì)粒和目標(biāo)基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選取________兩種限制酶切割，酶切后載體和目標(biāo)基因片段，經(jīng)過________酶作用后取得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入處于________態(tài)大腸桿菌。(2)為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒大腸桿菌，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加________，平板上長(zhǎng)出菌落，慣用PCR判定，所用引物組成為圖2中________。(3)若BamHⅠ酶切DNA末端與BclⅠ酶切DNA末端連接，連接部位6個(gè)堿基對(duì)序列為________，對(duì)于該部位，這兩種酶________(填“都能”、“都不能”或“只有一個(gè)能”)切開。第19頁(4)若用Sau3AⅠ切圖1質(zhì)粒最多可能取得________種大小不一樣DNA片段。解析：(1)選擇限制酶應(yīng)在目標(biāo)基因兩端且在質(zhì)粒中存在識(shí)別位點(diǎn)，故能夠用來切割限制酶為BclⅠ、HindⅢ、BamHⅠ和Sau3AⅠ，但因?yàn)锽amHⅠ和Sau3AⅠ可能使質(zhì)粒中開啟子丟失或破壞抗性基因，所以應(yīng)選取BclⅠ、HindⅢ兩種限制酶切割。酶切后載體和目標(biāo)基因片段，經(jīng)過DNA連接酶作用后取得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入感受態(tài)大腸桿菌中，使其增殖。(2)依據(jù)質(zhì)粒上抗性基因，第20頁為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒大腸桿菌，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加四環(huán)素。平板上長(zhǎng)出菌落，慣用PCR判定，目標(biāo)基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物需要與單鏈兩端對(duì)應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合，故所用引物組成是圖2中引物甲和引物丙。(3)若BamHⅠ酶切DNA末端和BclⅠ酶切DNA末端連接，連接部位6個(gè)堿基對(duì)序列為第21頁(4)依據(jù)BclⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ酶切位點(diǎn)，Sau3AⅠ在質(zhì)粒上有三個(gè)酶切位點(diǎn)，完全酶切可得到記為A、B、C三種片段，若部分位點(diǎn)被切開，可得到AB、AC、BC、ABC四種片段，所以用Sau3AⅠ切質(zhì)粒最多可能取得7種大小不一樣DNA片段。第22頁答案：(1)BclⅠ和HindⅢ

DNA連接感受(2)四環(huán)素引物甲和引物丙第23頁1．確定限制酶種類第24頁(1)依據(jù)目標(biāo)基因兩端限制酶切點(diǎn)確定限制酶種類①應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目標(biāo)基因兩端限制酶，如圖甲可選擇Pst

Ⅰ。②不能選擇切點(diǎn)位于目標(biāo)基因內(nèi)部限制酶，如圖甲不能選擇Sma

Ⅰ。③為防止目標(biāo)基因和質(zhì)粒本身環(huán)化和隨意連接，也可使用不一樣限制酶切割目標(biāo)基因和質(zhì)粒，如圖甲也可選擇用Pst

Ⅰ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶切點(diǎn))。第25頁(2)依據(jù)質(zhì)粒特點(diǎn)確定限制酶種類①所選限制酶要與切割目標(biāo)基因限制酶相一致，以確保含有相同黏性末端。②質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)識(shí)基因等，所以所選擇限制酶盡可能不要破壞這些結(jié)構(gòu)，如圖乙中限制酶Sma

Ⅰ會(huì)破壞標(biāo)識(shí)基因；假如所選酶切點(diǎn)不止一個(gè)，則切割重組后可能會(huì)丟失一些片段，若丟失片段含復(fù)制起點(diǎn)區(qū)，則切割重組后片段進(jìn)入受體細(xì)胞后不能自主復(fù)制。第26頁2．載體上標(biāo)識(shí)基因標(biāo)識(shí)原理載體上標(biāo)識(shí)基因普通是一些抗生素抗性基因。目標(biāo)基因要轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞沒有抵抗相關(guān)抗生素能力。當(dāng)含有抗生素抗性基因載體進(jìn)入受體細(xì)胞后，抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表示，使受體細(xì)胞能夠抵抗對(duì)應(yīng)抗生素，所以在受體細(xì)胞培養(yǎng)體系中加入該種抗生素就能夠只保留轉(zhuǎn)入載體受體細(xì)胞，原理以下列圖所表示：第27頁第28頁考點(diǎn)2基因工程操作過程與應(yīng)用1．目標(biāo)基因獲取(1)目標(biāo)基因：主要指____________基因，也能夠是一些具_(dá)_______作用因子。答案：1.(1)編碼蛋白質(zhì)調(diào)控(2)基因文庫mRNA反轉(zhuǎn)錄DNA合成儀第29頁注意：(1)基因組文庫與部分基因文庫基因文庫類型基因組文庫部分基因文庫(cDNA文庫)構(gòu)建基因文庫過程第30頁(2)PCR技術(shù)①原理：DNA復(fù)制②需要條件：模板DNA、引物、四種脫氧核苷酸、熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)③過程：DNA受熱變性解旋為單鏈、冷卻后RNA引物與單鏈對(duì)應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合，然后在DNA聚合酶作用下延伸合成互補(bǔ)鏈。第31頁2．基因表示載體構(gòu)建——基因工程關(guān)鍵(1)目標(biāo)：使目標(biāo)基因______________________，同時(shí)使目標(biāo)基因能夠表示和發(fā)揮作用。答案：2．(1)在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，而且能夠遺傳給下一代第32頁(2)基因表示載體組成答案：(2)RNA聚合酶轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄目標(biāo)基因第33頁(3)構(gòu)建過程答案：(3)同種限制酶DNA連接第34頁3．將目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)胞(1)受體細(xì)胞種類不一樣，導(dǎo)入方法不一樣生物種類植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞慣用方法____________________________________受體細(xì)胞體細(xì)胞________原核細(xì)胞答案：3．(1)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法感受態(tài)細(xì)胞法受精卵第35頁轉(zhuǎn)化過程將目標(biāo)基因插入到Ti質(zhì)粒T-DNA上→導(dǎo)入農(nóng)桿菌→侵染植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞染色體DNA上→表示將含有目標(biāo)基因表示載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→取得含有新性狀動(dòng)物Ca2＋處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→重組表示載體與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子第36頁(2)基因工程產(chǎn)物不一樣、選擇受體細(xì)胞類型也不相同①培育轉(zhuǎn)基因植物：受體細(xì)胞能夠是受精卵、體細(xì)胞(需經(jīng)植物組織培養(yǎng)成為完整植株)。②培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物：受體細(xì)胞為受精卵，若用體細(xì)胞作為受體細(xì)胞，則需經(jīng)核移植技術(shù)培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。③生產(chǎn)蛋白質(zhì)產(chǎn)品：普通選取大腸桿菌等原核生物作為受體細(xì)胞，因原核生物含有一些其它生物沒有特點(diǎn)，如繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少等。第37頁4．目標(biāo)基因檢測(cè)與判定第38頁注意：(1)目標(biāo)基因插入位點(diǎn)不是隨意，基因表示需要開啟子與終止子調(diào)控，目標(biāo)基因應(yīng)插入開啟子與終止子之間部位。(1)基因工程操作過程中只有第三步(將目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)胞)沒有堿基互補(bǔ)配對(duì)現(xiàn)象。(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法原理：農(nóng)桿菌易感染雙子葉植物和裸子植物，并將其Ti質(zhì)粒上T—DNA轉(zhuǎn)移并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。第39頁[題組精練]1．依據(jù)基因工程相關(guān)知識(shí)，回答以下問題：(1)cDNA文庫屬于________基因文庫，其構(gòu)建方法是：用某種生物發(fā)育某個(gè)時(shí)期________反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA片段，與________連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中。(2)切割DNA分子工具是________，它能使每一條鏈中特定部位兩個(gè)核苷酸之間________斷開，形成黏性末端或平末端。第40頁(3)基因工程中所使用DNA連接酶有兩類。既能夠“縫合”黏性末端，又能夠“縫合”平末端是________DNA連接酶。(4)將目標(biāo)基因?qū)胫参锛?xì)胞采取最多方法是________；假如受體細(xì)胞是大腸桿菌，需要用________處理細(xì)胞，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，才能吸收DNA分子。第41頁解析：(1)基因文庫包含基因組文庫和部分基因文庫如cDNA文庫。cDNA文庫構(gòu)建方法是：用某種生物發(fā)育某個(gè)時(shí)期mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生cDNA片段，與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中。(2)切割DNA分子工具是限制酶，它作用化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。限制酶切割DNA后形成黏性末端或平末端。(3)基因工程中所使用DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩類，前者只可“縫合”黏性末端，后者既能夠“縫合”黏性末端，又能夠“縫合”平末端。(4)將目標(biāo)基因?qū)胫参锛?xì)胞采取最多方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；假如受體細(xì)胞是大腸桿菌，需要用Ca2＋處理細(xì)胞，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，才能吸收DNA分子。第42頁答案：(1)部分mRNA載體(2)限制性核酸內(nèi)切酶磷酸二酯鍵(3)T4(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法Ca2＋第43頁2．(·湖北武漢2月調(diào)研)如圖是取得轉(zhuǎn)基因抗蟲棉技術(shù)流程示意圖。請(qǐng)回答：(1)A→B利用技術(shù)稱為________，其中②過程需要熱穩(wěn)定________酶才能完成。第44頁(2)圖中將目標(biāo)基因?qū)朊藁?xì)胞需要經(jīng)過C過程，該過程為構(gòu)建________，其目標(biāo)是使目標(biāo)基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在且能夠遺傳給下一代，并能表示。(3)上述流程示意圖中，將目標(biāo)基因?qū)朊藁?xì)胞所采取方法是________法，該方法普通________(填“適宜”或“不宜”)用于將目標(biāo)基因?qū)雴巫尤~植物。(4)從F→G過程利用主要技術(shù)為________，欲確定抗蟲基因在G體內(nèi)是否表示，在個(gè)體水平上需要做________試驗(yàn)。假如抗蟲基因?qū)氤晒?，且與某條染色體DNA整合起來，該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉可視為雜合子，將該轉(zhuǎn)基因抗蟲棉自交一代，預(yù)計(jì)后代中抗蟲植株占________。第45頁解析：(1)A→B是PCR技術(shù)中操作，②過程是PCR技術(shù)中延伸過程，需要耐熱DNA聚合酶參加。(2)過程C是構(gòu)建基因表示載體。(3)圖中顯示，將目標(biāo)基因?qū)朊藁?xì)胞方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法不適于將目標(biāo)基因?qū)雴巫尤~植物，這是因?yàn)檗r(nóng)桿菌對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒有感染力。(4)F→G過程是將棉花體細(xì)胞培育形成新個(gè)體，需要采取植物組織培養(yǎng)技術(shù)；檢測(cè)抗蟲基因在轉(zhuǎn)基因植株體內(nèi)是否表示，在個(gè)體水平上需要做抗蟲接種試驗(yàn)；假設(shè)抗蟲基因?yàn)锳，則該雜合子基因型能夠表示為A0，A0自交，后代中抗蟲植株A_和非抗蟲植株00分別占3/4、1/4。第46頁答案：(1)PCR

TaqDNA聚合(2)基因表示載體(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化不宜(4)植物組織培養(yǎng)抗蟲接種3/4第47頁考點(diǎn)3基因工程應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程1．基因工程應(yīng)用(1)植物基因工程

外源基因類型及舉例結(jié)果舉例抗蟲轉(zhuǎn)基因植物抗蟲基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因抗蟲水稻、抗蟲棉、抗蟲玉米第48頁抗病轉(zhuǎn)基因植物(1)抗病毒基因：病毒外殼蛋白基因、病毒復(fù)制酶基因；(2)抗真菌基因：幾丁質(zhì)酶基因、抗毒素合成基因抗病毒煙草、抗病毒小麥抗逆轉(zhuǎn)基因植物抗逆基因：調(diào)整細(xì)胞滲透壓基因、抗凍蛋白基因、抗除草劑基因抗鹽堿和抗干旱煙草、抗寒番茄、抗除草劑大豆和玉米第49頁改良品質(zhì)轉(zhuǎn)基因植物優(yōu)良性狀基因：必需氨基酸含量多蛋白質(zhì)編碼基因、控制番茄成熟基因、與植物花青素代謝相關(guān)基因高賴氨酸玉米、耐儲(chǔ)存番茄、新花色矮牽牛第50頁(2)動(dòng)物基因工程

外源基因類型及舉例結(jié)果舉例提升生長(zhǎng)速度轉(zhuǎn)基因動(dòng)物外源生長(zhǎng)激素基因轉(zhuǎn)基因鯉魚改進(jìn)畜產(chǎn)品品質(zhì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物腸乳糖酶基因乳汁中含乳糖較少轉(zhuǎn)基因牛生產(chǎn)藥品轉(zhuǎn)基因動(dòng)物藥用蛋白基因＋乳腺蛋白基因開啟子轉(zhuǎn)基因動(dòng)物含有乳腺生物反應(yīng)器第51頁作器官移植供體轉(zhuǎn)基因動(dòng)物外源抑制抗原決定基因表示調(diào)整因子或除去供體抗原決定基因無免疫排斥反應(yīng)轉(zhuǎn)基因豬第52頁(3)基因治療與基因診療

基因治療基因診療原理基因重組及基因表示DNA分子雜交方法將正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表示產(chǎn)物發(fā)揮功效，以抵達(dá)治療疾病目標(biāo)制作特定DNA探針與病人樣品DNA混合分析雜交帶情況，判斷患者是否出現(xiàn)了基因異?；驍y帶病原體進(jìn)展臨床試驗(yàn)臨床應(yīng)用第53頁注意：(1)用基因工程方法，使外源基因得到高效表示菌類細(xì)胞株系普通稱為“工程菌”，如含有抗蟲基因土壤農(nóng)桿菌菌株。而青霉素是誘變后高產(chǎn)青霉菌產(chǎn)生，不是經(jīng)過基因工程改造工程菌產(chǎn)生。(2)用基因工程生產(chǎn)藥品，從化學(xué)成份上分析都應(yīng)該是蛋白質(zhì)類。(3)動(dòng)物基因工程實(shí)施主要是為了改進(jìn)畜產(chǎn)品品質(zhì)，不是為了產(chǎn)生體型巨大個(gè)體。(4)并非全部個(gè)體都可作為乳腺生物反應(yīng)器，制備乳腺生物反應(yīng)器通常是針對(duì)雌性個(gè)體進(jìn)行操作。第54頁2．蛋白質(zhì)工程(1)緣由：基因工程標(biāo)準(zhǔn)上只能產(chǎn)生____________蛋白質(zhì)。(2)基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功效關(guān)系。(3)伎倆：基因修飾或基因合成。(4)目標(biāo)：合成滿足人類生產(chǎn)和生活需求蛋白質(zhì)。(5)流程：第55頁(6)蛋白質(zhì)工程中經(jīng)過對(duì)基因操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)改造原因：①改造后基因能夠遺傳給下一代，被改造蛋白質(zhì)無法遺傳。②對(duì)基因進(jìn)行改造比對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行直接改造要輕易操作，難度要小得多。第56頁3．蛋白質(zhì)工程與基因工程比較項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功效→設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)氨基酸序列→推測(cè)脫氧核苷酸序列→合成DNA→表示出蛋白質(zhì)目標(biāo)基因獲取→基因表示載體構(gòu)建→將目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目標(biāo)基因檢測(cè)與判定第57頁區(qū)別實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需蛋白質(zhì)定向改造生物遺傳特征，以取得人類所需生物類型或生物產(chǎn)品(基因異體表示)結(jié)果生產(chǎn)自然界中沒有蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已經(jīng)有蛋白質(zhì)第58頁聯(lián)絡(luò),蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來第二代基因工程，因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)改造或制造新蛋白質(zhì)，必須經(jīng)過基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn)答案：2.(1)自然界已存在第59頁[題組精練]1．干擾素是動(dòng)物體內(nèi)合成一個(gè)蛋白質(zhì)，能夠用于治療病毒感染和癌癥，但體外保留相當(dāng)困難，假如將其分子上一個(gè)半胱氨酸轉(zhuǎn)變成絲氨酸，就可在－70℃條件下保留六個(gè)月，請(qǐng)依據(jù)以上信息回答以下問題：(1)蛋白質(zhì)合成是受基因控制，所以取得能夠控制合成“能夠保留干擾素”基因是生產(chǎn)關(guān)鍵，依據(jù)蛋白質(zhì)工程原理，設(shè)計(jì)試驗(yàn)流程，讓動(dòng)物生產(chǎn)“能夠保留干擾素”。寫出以下方框中對(duì)應(yīng)試驗(yàn)步驟。第60頁A．____________________；B.____________________；C．____________________；D.____________________。(2)基因工程與蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在標(biāo)準(zhǔn)上只能生產(chǎn)__________蛋白質(zhì)，不一定符合__________需要。而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功效關(guān)系作為基礎(chǔ)，經(jīng)過__________或________，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行__________，或制造一個(gè)新蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活需要。第61頁(3)蛋白質(zhì)工程實(shí)施難度很大，原因是蛋白質(zhì)含有十分復(fù)雜__________結(jié)構(gòu)。(4)對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是應(yīng)該經(jīng)過對(duì)基因操作來實(shí)現(xiàn)？_____________，原因是________________。第62頁解析：本題綜合考查了蛋白質(zhì)工程與基因工程異同，并考查了蛋白質(zhì)工程原理及其在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用。蛋白質(zhì)工程是研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功效、蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)等一系列分子生物學(xué)問題一個(gè)新型、強(qiáng)有力伎倆。經(jīng)過對(duì)蛋白質(zhì)工程研究，能夠深入地揭示生命現(xiàn)象本質(zhì)和生命活動(dòng)規(guī)律。基因工程遵照中心法則，從DNA→mRNA→蛋白質(zhì)，基本上是生產(chǎn)出自然界已經(jīng)有蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程則是按攝影反思緒進(jìn)行，其基本流程是預(yù)期蛋白質(zhì)功效→設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→合成對(duì)應(yīng)脫氧核苷酸序列→創(chuàng)造出需要蛋白質(zhì)。第63頁答案：(1)預(yù)期蛋白質(zhì)功效蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)應(yīng)有氨基酸序列對(duì)應(yīng)脫氧核苷酸序列(基因)

(2)自然界已存在人類生產(chǎn)和生活基因修飾基因合成改造(3)空間(或高級(jí))

(4)應(yīng)該經(jīng)過對(duì)基因操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)改造首先，任何一個(gè)天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼，改造了基因也就是對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過蛋白質(zhì)能夠經(jīng)過改造過基因遺傳下去；假如對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造過蛋白質(zhì)分子也無法遺傳。其次，對(duì)基因進(jìn)行改造比直接對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造要輕易操作，難度要小得多第64頁2．已知生物體內(nèi)有一個(gè)蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，由305個(gè)氨基酸組成。假如將P分子中158位絲氨酸變成亮氨酸，240位谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后蛋白質(zhì)(P1)不但保留P功效，而且含有了酶催化活性?；卮鹨韵聠栴}：(1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)功效，能夠考慮對(duì)蛋白質(zhì)________進(jìn)行改造。(2)以P基因序列為基礎(chǔ)，取得P1基因路徑有修飾________基因或合成________基因。所取得基因表示時(shí)是遵照中心法則，中心法則全部?jī)?nèi)容包含________復(fù)制，以及遺傳信息在不一樣分子之間流動(dòng)，即：________。第65頁(3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本路徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功效出發(fā)，經(jīng)過________和________，進(jìn)而確定相對(duì)應(yīng)脫氧核苷酸序列，據(jù)此取得基因，再經(jīng)表示、純化取得蛋白質(zhì)，之后還需要對(duì)蛋白質(zhì)生物________進(jìn)行判定。第66頁解析：(1)從題中所述資料可知，將P分子中158位絲氨酸變成亮氨