2023年屆新高考一輪復(fù)習(xí)人教版基因工程的應(yīng)用與蛋白質(zhì)工程教案

考點(diǎn)三 基因工程的應(yīng)用與蛋白質(zhì)工程一、基因工程的應(yīng)用植物基因工程:培育抗蟲轉(zhuǎn)基因植物、抗病轉(zhuǎn)基因植物和抗逆轉(zhuǎn)基因植物;利用轉(zhuǎn)基因改進(jìn)植物的 。動(dòng)物基因工程:用于提高動(dòng)物 從而提高產(chǎn)品產(chǎn)量;用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì);用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物;用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作為器官移植的 等?；蚬こ趟幬锓椒?利用基因工程培育“ ”來生產(chǎn)藥品。成果:利用“工程菌”可生產(chǎn)細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素等。4.基因治療概念:把 導(dǎo)入病人體內(nèi),使該基因的 發(fā)揮功能,從而到達(dá)治療疾病的目的,這是治療遺傳病的最有效的手段。類型:體外基因治療和 。二、蛋白質(zhì)工程1.概念根底:蛋白質(zhì)分子的構(gòu)造規(guī)律及其與 的關(guān)系。手段:基因修飾或。結(jié)果:對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)展或制造出一種。2.根本途徑12-36-10【易錯(cuò)辨析】Bt毒蛋白基因來源于蘇云金芽孢桿菌,對(duì)哺乳動(dòng)物有毒害作用。 ( )動(dòng)物基因工程的實(shí)施主要是為了改善畜產(chǎn)品的品質(zhì),不愿定是為了產(chǎn)生體型巨大的個(gè)體。( )乳腺生物反響器是將藥用蛋白基因?qū)雱?dòng)物的乳腺細(xì)胞中。 ( )由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素可直接應(yīng)用。 ( )基因工程只能產(chǎn)生自然界已存在的蛋白質(zhì)。 ( )圖12-36-11(1)請(qǐng)補(bǔ)充完整流程圖:、、。蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)展操作,定向改造分子的構(gòu)造。( 圖12-36-11(1)請(qǐng)補(bǔ)充完整流程圖:、、。關(guān)于自然蛋白質(zhì)的改造,應(yīng)當(dāng)直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)展操作,還是通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)呢? 。緣由是 。蛋白質(zhì)工程實(shí)施的難度很大,緣由是。體外基因治療與體內(nèi)基因治療的區(qū)分方法 體外基因治療 體內(nèi)基因治療比較途 從患者體內(nèi)獲得某種細(xì)胞→體外完成基因轉(zhuǎn)移→不同徑 篩選、細(xì)胞擴(kuò)增→輸入體內(nèi)點(diǎn) 特操作簡潔,但效果牢靠點(diǎn)

直接向患者體內(nèi)組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因方法較簡潔,但效果難以把握一樣點(diǎn)

都是將外源基因?qū)氚屑?xì)胞,以訂正缺陷基因,目前兩種方法都處于臨床試驗(yàn)階段蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較工程 蛋白質(zhì)工程 基因工程預(yù)期蛋白質(zhì)的功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)構(gòu)造過→推想應(yīng)有目的基因的獵取→基因表達(dá)載體的構(gòu)建→將目的基因?qū)胧荏w程的氨基酸序細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧區(qū)分核苷酸序列(基因)定向改造實(shí)或生產(chǎn)人類定向改造生物的遺傳特性,以獲得人類所需的生物類型和生物產(chǎn)質(zhì)所需的蛋白品質(zhì)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)①蛋白質(zhì)工程是在基因工程的根底上延長出來的其次代基因工程聯(lián)系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)展修飾、改造角度一 基因工程的應(yīng)用1.[2023·廣東廣州模擬]如圖12-36-12是應(yīng)用生物工程技術(shù)獲得人們所需要的生物品種或產(chǎn)品的示意圖。據(jù)圖答復(fù)以下問題:12-36-12在培育轉(zhuǎn)人生長激素基因牛過程中,①過程需要的工具酶是 ,②過程常用的方法是 。③過程先通過早期胚胎培育技術(shù)培育到或囊胚階段,然后可以承受 技術(shù),培育出多頭一樣的轉(zhuǎn)基因犢牛。prG能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂,通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體,Ⅱ是細(xì)胞,Ⅲ代表的細(xì)胞具有 的特點(diǎn)。在抗蟲棉的培育過程中,④過程中的受體細(xì)胞一般承受愈傷組織細(xì)胞,與葉肉細(xì)胞相比較,其優(yōu)點(diǎn)是 ,⑤過程承受的技術(shù)是 。假設(shè)從個(gè)體水平檢測(cè)抗蟲棉是否培育成功,請(qǐng)寫出具體的鑒定方法: ?；蚬こ痰呐d起給基因治療帶來了曙光。1990年9月,美國對(duì)一名患有嚴(yán)峻復(fù)合型免疫缺4基因治療是把 導(dǎo)入病人體內(nèi),使其表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能,從而到達(dá)治療疾病的目的。先從病人體內(nèi)獲得淋巴細(xì),進(jìn)展培育,然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移,再將轉(zhuǎn)移成功的細(xì)胞重輸入患者體內(nèi),這種方法稱為 基因治療。淋巴細(xì)胞的體外培育需要無菌、無毒的環(huán)境。保證培育細(xì)胞處于無菌、無毒環(huán)境的具體措施有(至少寫出兩點(diǎn))。目前使用的淋巴細(xì)胞通常為10代以內(nèi),緣由是 當(dāng)貼壁的淋巴細(xì)胞生長到外表相互接觸時(shí),細(xì)胞就會(huì)停頓分裂增殖,這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的 。(3)體外導(dǎo)入目的基因的過程通常使用法。假設(shè)受體細(xì)胞中未檢測(cè)出轉(zhuǎn)入的目的基因的表達(dá)產(chǎn)物,可能的緣由是 。角度二蛋白質(zhì)工程生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P),該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,由305個(gè)氨基酸組成。假設(shè)將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸,240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸,轉(zhuǎn)變后的蛋白質(zhì)(P)不但1保存P的功能,而且具有了酶的催化活性。答復(fù)以下問題:從上述資料可知,假設(shè)要轉(zhuǎn)變蛋白質(zhì)的功能,可以考慮對(duì)蛋白質(zhì)的 進(jìn)展改造。以P基因序列為根底,獲得P基因的途徑有修飾 基因或合成 基因,所獲得1的基因表達(dá)時(shí)遵循中心法則,中心法則的內(nèi)容可表示為 。蛋白質(zhì)工程也被稱為其次代基因工程,其根本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能動(dòng)身,通過和 ,進(jìn)而找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列,據(jù)此獲得基因,在經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)之后,還需要對(duì)蛋白質(zhì)的 進(jìn)展鑒定。根底自主梳理考點(diǎn)三根底自主梳理一、1.品質(zhì)2.生長速度 供體3.(1)工程菌4.(1)正?；?表達(dá)產(chǎn)物(2)體內(nèi)基因治療二、1.生物功能 基因合成 改造 的蛋白質(zhì)2.mRNA 蛋白質(zhì)【易錯(cuò)辨析】(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×[解析](1)Bt毒蛋白基因?qū)Σ溉閯?dòng)物無毒害作用。乳腺生物反響器是將藥用蛋白基因?qū)胧芫?。人的干擾素合成后需要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工,而大腸桿菌細(xì)胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體。(6或基因合成,對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)展改造,或制造一種的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。【教材拓展】預(yù)期的蛋白質(zhì)構(gòu)造 應(yīng)有的氨基酸序列 的基因應(yīng)當(dāng)通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)自然蛋白質(zhì)的改造 ①蛋白質(zhì)具有格外簡潔的空間構(gòu)造,基因的構(gòu)造相對(duì)簡潔,簡潔改造;②改造后的基因可以遺傳給下一代,被改造的蛋白質(zhì)無法遺傳素養(yǎng)全面提升蛋白質(zhì)發(fā)揮功能必需依靠正確的高級(jí)構(gòu)造,而這種高級(jí)構(gòu)造往往格外簡潔素養(yǎng)全面提升1.(1)限制酶、DNA連接酶 顯微注射法 桑椹胚 胚胎分割(2)漿 既能無限增殖,又能產(chǎn)生特異性抗體(3)愈傷組織的全能性高于葉肉細(xì)胞 植物組織培育技術(shù) 讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子,觀看害蟲的存活狀況,以確定轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲性狀[解析](1)在培育轉(zhuǎn)人生長激素基因牛過程中,①過程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建,需要限制酶切割質(zhì)粒和目的基因并用DNA連接酶將目的基因和質(zhì)粒進(jìn)展連接,②過程是將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的受精卵中,常用顯微注射法。③過程是胚胎移植,先通過早期胚胎培育技術(shù)培育到桑椹胚或囊胚階段,然后可以承受胚胎分割技術(shù),培育出多頭一樣的轉(zhuǎn)基因犢牛。(2)能產(chǎn)生單克隆抗體的細(xì)胞必需具備既能快速大量增殖,又能產(chǎn)生專一的抗體的力氣,由圖可知,細(xì)胞Ⅱ本身具備產(chǎn)生抗體的力氣,故為漿細(xì)胞。Ⅲ代表的細(xì)胞既能快速大量增殖,又能產(chǎn)生專一的抗(3)植物細(xì)胞具有全能性,愈傷組織的全能性比葉肉細(xì)胞高,因此在抗蟲棉培育過程中,④過程中的受體細(xì)胞假設(shè)承受愈傷組織細(xì)胞其全能性更易表達(dá)(或分生力氣強(qiáng)、分化程度低)。⑤食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子,觀看害蟲的存活狀況,從而推斷轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲性狀。2.(1)正常基因 體外對(duì)培育液和全部培育用具進(jìn)展無菌處理;在細(xì)胞培育液中添加確定量的抗生素;定期更換培育液 能保持細(xì)胞正常的二倍體核型 接觸抑制花粉管通道法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和感受態(tài)細(xì)胞 目的基因沒有轉(zhuǎn)錄或者是目的基因轉(zhuǎn)錄完成卻不能正常翻譯[解析](1)基因治療是把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi),使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能,從而到達(dá)治療疾病的目的。基因治療分為體外基因治療和體內(nèi)基因治療兩種,題中4歲女童的治療過程就是體外基因治療的例子,即先從病人體內(nèi)獲得淋巴細(xì)胞,進(jìn)展培育,然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移,再將轉(zhuǎn)移成功的細(xì)胞重輸入患者體內(nèi),使正?；虮磉_(dá),進(jìn)而到達(dá)治療的目的。(2)細(xì)胞培育過程需要在無菌、無毒的環(huán)境中進(jìn)展。為了制造上述條件,通常需要對(duì)培育液和全部培育用具進(jìn)展無菌處理;并在細(xì)胞培育液中添加確定量的抗生素;還要做到定期更換培育液等。目前使用的淋巴細(xì)胞通常為10代以內(nèi),緣由是10代以內(nèi)的細(xì)胞能保持細(xì)胞正常的二倍體核型。動(dòng)物細(xì)胞培育過程中會(huì)消滅接觸抑制的現(xiàn)象,具體表現(xiàn)為當(dāng)貼壁的細(xì)胞生長到外表相互接觸時(shí),細(xì)胞就會(huì)停頓分裂增殖。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞通常承受花粉管通道法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和感受態(tài)細(xì)胞法等。在受體細(xì)胞成功導(dǎo)入目的基因的狀況下,受體細(xì)胞中卻未檢測(cè)出目的基因的表達(dá)產(chǎn)物,可能是由于目的基因沒有轉(zhuǎn)錄或者是目的基因轉(zhuǎn)錄完成卻不能正常翻譯。(2)P P1(2)P P1(3)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)構(gòu)造 推想應(yīng)有的氨基酸序列 生物功能[解析](1)由題干信息可知改造蛋白質(zhì)的功能,可通過轉(zhuǎn)變蛋白質(zhì)的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。