高考一轮生物复习 基因工程的应用蛋白质工程崛起人教

会计学1高考一轮生物复习高考一轮生物复习 基因工程的应用蛋白基因工程的应用蛋白质工程崛起人教质工程崛起人教一、基因工程的应用一、基因工程的应用1.1.转基因植物转基因植物类别类别应应 用用 实实 例例抗虫抗虫抗病抗病抗逆抗逆改良改良杀虫的基因主要有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;抗真菌基因:几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗盐碱和抗干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30%转基因延熟番茄储存时间可延长12个月转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色变异第1页/共41页2.2.转基因动物转基因动物类别类别应应 用用 实实 例例提高生提高生长速度长速度改善畜改善畜产品品质产品品质生产药物生产药物作器官移作器官移植的供体植的供体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、体型大如将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,使获得的转基因牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大减低,而其他营养成分不受影响目前,已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和-抗胰蛋白酶等重要药品科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造,抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,再结合克隆技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官第2页/共41页3.3.基因工程药物基因工程药物(1)(1)来源：转基因的来源：转基因的_。(2)(2)成果：成果：_、抗体、抗体、_、激素等。、激素等。(3)(3)作用：预防和治疗作用：预防和治疗_、心血管疾病、心血管疾病、_、各、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。4.4.基因治疗基因治疗(1)(1)方法：把方法：把_导入病人体内，使该基因的表达产物导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能。发挥功能。(2)(2)效果：治疗效果：治疗_的最有效的手段。的最有效的手段。(3)(3)分类：分类：_基因治疗和基因治疗和_基因治疗。基因治疗。 工程菌细胞因子疫苗人类肿瘤遗传病正常基因遗传病体内体外第3页/共41页二、蛋白质工程二、蛋白质工程1.1.概念理解概念理解(1)(1)基础：蛋白质分子的基础：蛋白质分子的_及其与生物功能的关系。及其与生物功能的关系。(2)(2)操作：操作：_或基因合成。或基因合成。(3)(3)结果：改造了现有蛋白质或制造出结果：改造了现有蛋白质或制造出_。(4)(4)目的：满足人类的目的：满足人类的_的需求。的需求。2.2.操作过程：从预期的操作过程：从预期的_出发出发设计预期的设计预期的_推测应有的推测应有的_找到相对应的找到相对应的_(_(基因基因) ) 基因表达基因表达产生需要的蛋白质。产生需要的蛋白质。结构规律基因修饰新的蛋白质生产和生活蛋白质功能结构蛋白质氨基酸序列脱氧核苷酸序列第4页/共41页 乳腺生物反应器与工程菌生产药物乳腺生物反应器与工程菌生产药物1.1.概念概念（1 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）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。异表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白。（2 2）工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表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。达的菌类细胞株系。第5页/共41页2.2.两者的区别两者的区别比较项目比较项目乳腺生物反应器乳腺生物反应器工程菌工程菌基因结构基因结构基因表达基因表达受体细胞受体细胞导入目的基导入目的基因的方式因的方式动物基因的结构与人类基因的结构基本相同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合成的药物蛋白与天然蛋白质相同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动物的受精卵微生物细胞显微注射法感受态细胞法第6页/共41页比较项目比较项目乳腺生物反应器乳腺生物反应器工程菌工程菌生产条件生产条件药物提取药物提取生产设备生产设备不需严格灭菌,温度等外界条件对其影响不大需严格灭菌,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动物乳汁中提取从微生物细胞中提取畜牧业生产,加提取设备工业生产,设备精良第7页/共41页【高考警示钟高考警示钟】 并非所有个体都可作为乳腺生物反应器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。量、蛋白含量等都是应该考虑的因素。第8页/共41页【典例训练典例训练1 1】乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，将外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羊生产治疗心脏病药物tPAtPA的大致过程。请据图分析回答：的大致过程。请据图分析回答：第9页/共41页(1)(1)图中表示基因表达载体的构建，该载体的组成通常有外源图中表示基因表达载体的构建，该载体的组成通常有外源基因、基因、_、_、_等。等。(2)(2)图中过程选择受精卵作为图中过程选择受精卵作为tPAtPA基因受体细胞的主要原因是基因受体细胞的主要原因是_。(3)(3)图中表示检测与筛选过程，通常采用的方法是图中表示检测与筛选过程，通常采用的方法是_、_。(4)(4)除利用乳腺、膀胱等生物反应器外，人们还可以利用除利用乳腺、膀胱等生物反应器外，人们还可以利用_、_等方法来生产上述物质，而传统生产上述药等方法来生产上述物质，而传统生产上述药品是品是_中提取，存在的缺点是中提取，存在的缺点是_。第10页/共41页【解题指南解题指南】1.1.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。程的工具和操作过程。2.2.解题关键解题关键(1)(1)载体的组成必须具备表达的调控序列和筛选标记。载体的组成必须具备表达的调控序列和筛选标记。(2)(2)受精卵细胞与体细胞的细胞核相同但细胞质不同。受精卵细胞与体细胞的细胞核相同但细胞质不同。(3)(3)目的基因的检测与鉴定应包含分子水平和个体水平。目的基因的检测与鉴定应包含分子水平和个体水平。(4)(4)工程菌与动物细胞代谢的环境必须是无菌条件。工程菌与动物细胞代谢的环境必须是无菌条件。第11页/共41页【解析解析】(1)(1)重组重组DNADNA分子除应该含有标记基因方便筛选外，还分子除应该含有标记基因方便筛选外，还应该含有外源目的基因表达所必需的启动子和终止子等调控序应该含有外源目的基因表达所必需的启动子和终止子等调控序列。列。(2)(2)受精卵细胞质基质中含有很多个体发育所需的营养物质，容受精卵细胞质基质中含有很多个体发育所需的营养物质，容易产生完整的个体，全能性最高。易产生完整的个体，全能性最高。(3)(3)考查目的基因的检测和表达：用考查目的基因的检测和表达：用DNADNA分子杂交技术检测转基分子杂交技术检测转基因生物的染色体因生物的染色体DNADNA上是否插入了目的基因；用分子杂交技术检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测目的基因是否转录出了mRNAmRNA，即用标记的目的基因作探针与，即用标记的目的基因作探针与mRNAmRNA杂交；用抗原杂交；用抗原- -抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成蛋白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，通过生物性状第12页/共41页表达与否来检测基因工程的成功与否。表达与否来检测基因工程的成功与否。(4)(4)乳腺生物反应器和膀胱生物反应器是转基因动物生产药物乳腺生物反应器和膀胱生物反应器是转基因动物生产药物的新方法，传统生产多以微生物发酵工程或动物细胞工程为主的新方法，传统生产多以微生物发酵工程或动物细胞工程为主要方法，但由于受操作条件相对较苛刻等的限制，所以价格较要方法，但由于受操作条件相对较苛刻等的限制，所以价格较高。高。第13页/共41页答案：答案：(1)(1)启动子启动子 标记基因标记基因 终止子终止子(2)(2)受精卵发育的全能性最容易表达受精卵发育的全能性最容易表达(3)(3)分子杂交分子杂交 个体生物学水平鉴定个体生物学水平鉴定 DNADNA分子杂交抗原分子杂交抗原抗抗体杂交体杂交( (答对任意两种即可答对任意两种即可) )(4)(4)工程菌培养工程菌培养 动物细胞培养动物细胞培养 直接从生物组织、细胞或直接从生物组织、细胞或血液血液 由于受操作条件相对较苛刻等的限制，价格十分昂贵由于受操作条件相对较苛刻等的限制，价格十分昂贵第14页/共41页【互动探究互动探究】(1)(1)过程需要的酶有哪些？过程需要的酶有哪些？提示：提示：限制酶、限制酶、DNADNA连接酶。连接酶。分析：分析：目的基因需要从人的目的基因需要从人的DNADNA上剪切下来插入到羊的基因中，上剪切下来插入到羊的基因中，剪切需要限制酶，连接需要剪切需要限制酶，连接需要DNADNA连接酶。连接酶。(2)(2)过程可能涉及哪些生物技术？过程可能涉及哪些生物技术？提示：提示：早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割。早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割。分析：分析：受精卵细胞发育成个体，需要在体外进行早期胚胎培养，受精卵细胞发育成个体，需要在体外进行早期胚胎培养，然后移植到同期发情处理的雌羊的子宫内继续发育，为得到多然后移植到同期发情处理的雌羊的子宫内继续发育，为得到多只羊可能还需要胚胎分割技术。只羊可能还需要胚胎分割技术。 第15页/共41页 基因治疗与基因诊断的比较基因治疗与基因诊断的比较原理原理操操 作作 过过 程程进展进展基因基因治疗治疗基因基因诊断诊断基因表达碱基互补配对利用正常基因导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗临床实验制作特定DNA探针与病人样品DNA混合分析杂交带情况临床应用第16页/共41页【高考警示钟高考警示钟】1.1.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。只是导入某些功能细胞中，且是体细胞。2.2.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。展，未实现这方面的治疗。第17页/共41页【典例训练典例训练2 2】基因治疗是指（基因治疗是指（ ）A.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复正常B.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疗疾病的目的C.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的目的D.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目的第18页/共41页【解题指南解题指南】1.1.考查实质：基因治疗的本质。考查实质：基因治疗的本质。2.2.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，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。而不是替换缺陷基因。【解析解析】选选C C。人工诱变和自然突变一样，具有不定向性，很。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。难使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常。第19页/共41页【变式训练变式训练】如果通过转基因技术，成功改造了某血友病女性如果通过转基因技术，成功改造了某血友病女性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。当她与正常男性的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常。当她与正常男性结婚，婚后所生子女的表现型为（结婚，婚后所生子女的表现型为（ ）A.A.儿子、女儿全部正常儿子、女儿全部正常B.B.儿子、女儿中各一半正常儿子、女儿中各一半正常C.C.儿子全部有病，女儿全部正常儿子全部有病，女儿全部正常D.D.儿子全部正常，女儿全部有病儿子全部正常，女儿全部有病【解析解析】选选C C。血友病为伴。血友病为伴X X染色体隐性遗传病，本题中完成转染色体隐性遗传病，本题中完成转基因的细胞只有造血干细胞，而正常的体细胞和卵原细胞没有基因的细胞只有造血干细胞，而正常的体细胞和卵原细胞没有进行转基因，女性患者所产生的卵细胞仍然含有血友病基因，进行转基因，女性患者所产生的卵细胞仍然含有血友病基因，所以，所生儿子都患病，女儿全部正常。所以，所生儿子都患病，女儿全部正常。第20页/共41页【变式备选变式备选】腺苷酸脱氨酶（腺苷酸脱氨酶（ADAADA）基因缺陷症是一种免疫缺）基因缺陷症是一种免疫缺陷症，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的陷症，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的T T淋巴细胞，淋巴细胞，进行体外培养时转入正常进行体外培养时转入正常ADAADA基因，经过培养、转化后，再将基因，经过培养、转化后，再将这些这些T T淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述中，正确的是（生活。下列有关叙述中，正确的是（ ）A.A.正常正常ADAADA基因替换了患者的缺陷基因基因替换了患者的缺陷基因B.B.正常正常ADAADA基因通过控制基因通过控制ADAADA的合成来影响免疫功能的合成来影响免疫功能C.TC.T淋巴细胞需在体外培养至能无限增殖时再注射入患者体内，淋巴细胞需在体外培养至能无限增殖时再注射入患者体内，保证体内有足量的携带正常基因的保证体内有足量的携带正常基因的T T淋巴细胞淋巴细胞D.D.体外培养体外培养T T淋巴细胞时可以通过显微注射技术将正常的淋巴细胞时可以通过显微注射技术将正常的ADAADA基基因直接导入因直接导入T T淋巴细胞淋巴细胞第21页/共41页【解析解析】选选B B。基因治疗是将正常的基因导入到有基因缺陷的。基因治疗是将正常的基因导入到有基因缺陷的细胞中；正常的细胞中；正常的ADAADA基因可以控制合成正常的基因可以控制合成正常的ADAADA来影响免疫功来影响免疫功能；能无限增殖的能；能无限增殖的T T淋巴细胞已发生癌变，不能注射到患者体淋巴细胞已发生癌变，不能注射到患者体内；向受体细胞导入目的基因时，必须先将目的基因和载体结内；向受体细胞导入目的基因时，必须先将目的基因和载体结合。合。第22页/共41页 蛋白质工程与基因工程蛋白质工程与基因工程比较比较蛋白质工程蛋白质工程基因工程基因工程区区别别过过程程目目的的结结果果联系联系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)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定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性,获得人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(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,使之更符合需要第23页/共41页【典例训练典例训练3 3】干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用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，就可在上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在-70 -70 条件下保存半年，条件下保存半年，给广大患者带来福音。给广大患者带来福音。(1)(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素可以保存的干扰素”：设计设计设计设计推测推测合成合成第24页/共41页(2)(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产_的蛋白质，不一定符合的蛋白质，不一定符合_需要。而蛋白质工程需要。而蛋白质工程是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，是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，通过通过_或或_，对现有蛋白质进行，对现有蛋白质进行_或制造一或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需要。(3)(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的_结构。结构。(4)(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，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？还是通过对基因的操作来实现？_。原因是：原因是：_。第25页/共41页【解题指南解题指南】1.1.考查实质：对蛋白质工程的实验流程的理解。考查实质：对蛋白质工程的实验流程的理解。2.2.解题关键：解题关键：(1)(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。应的脱氧核苷酸序列。(2)(2)明确蛋白质工程是通过改造基因来改造蛋白质。明确蛋白质工程是通过改造基因来改造蛋白质。第26页/共41页【解析解析】(1)(1)蛋白质工程的基本流程为根据预期的蛋白质功能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。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)(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。存在的符合人们生产和生活需要的蛋白质。(3)(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。空间结构。(4)(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。蛋白质。第27页/共41页答案：答案：(1)(1)预期的蛋白质功能预期的蛋白质功能 预期的蛋白质结构预期的蛋白质结构应有的氨基酸序列应有的氨基酸序列 相对应的脱氧核苷酸序列相对应的脱氧核苷酸序列( (基因基因) )(2)(2)自然界已存在自然界已存在 人类生产和生活人类生产和生活 基因修饰基因修饰基因合成基因合成 改造改造(3)(3)空间空间( (或高级或高级) )(4)(4)应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造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，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，难度要小得多对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多第28页/共41页 1. 1.利用基因工程培育抗虫作物的直接优点是（利用基因工程培育抗虫作物的直接优点是（ ）A.A.减少虫害的发生减少虫害的发生 B.B.害虫不会产生抗性害虫不会产生抗性C.C.减少农药的用量减少农药的用量 D.D.作物不会染病作物不会染病【解析解析】选选A A。利用基因工程培育的抗虫作物，对害虫具有一。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。物只能减少虫害，对细菌、病毒等造成的病害不起作用。第29页/共41页2.(20122.(2012安庆模拟安庆模拟) )科学家将科学家将-干扰素基因进行定点突变导入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，结果大大提高了果大大提高了-干扰素的抗病毒活性，并且提高了储存稳定性。干扰素的抗病毒活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为（该生物技术为（ ）A.A.蛋白质工程蛋白质工程 B.B.基因工程基因工程C.C.基因突变基因突变 D.D.细胞工程细胞工程【解析解析】选选A A。题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，。题干中的操作涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的其合成的-干扰素也不是天然干扰素也不是天然-干扰素，而是经过改造的，是干扰素，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。白质工程。第30页/共41页3.3.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。下列叙述不正确的是（确的是（ ）A.A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒B.DNAB.DNA连接酶和连接酶和RNARNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C.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.D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达【解析解析】选选B B。构建重组质粒必需的工具酶是限制性核酸内切。构建重组质粒必需的工具酶是限制性核酸内切酶和酶和DNADNA连接酶。连接酶。RNARNA聚合酶在形成聚合酶在形成RNARNA时起到连接核糖核苷酸时起到连接核糖核苷酸间的磷酸二酯键的作用。间的磷酸二酯键的作用。第31页/共41页4.4.下列有关蛋白质工程的说法正确的是（下列有关蛋白质工程的说法正确的是（ ）A.A.蛋白质工程无需构建基因表达载体蛋白质工程无需构建基因表达载体B.B.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍是天然的蛋白质C.C.蛋白质工程需要限制酶和蛋白质工程需要限制酶和DNADNA连接酶连接酶D.D.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的蛋白质工程是在蛋白质分子水平上改造蛋白质的【解析解析】选选C C。蛋白质工程改造蛋白质是通过改造基因来实现。蛋白质工程改造蛋白质是通过改造基因来实现的。改造后的基因，需要构建基因表达载体，然后导入细胞中的。改造后的基因，需要构建基因表达载体，然后导入细胞中控制合成相应的蛋白质，因此需要限制酶和控制合成相应的蛋白质，因此需要限制酶和DNADNA连接酶等工具连接酶等工具酶。改造后的蛋白质是自然界中没有的，不是天然蛋白质。酶。改造后的蛋白质是自然界中没有的，不是天然蛋白质。第32页/共41页5.5.如图是利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白的图解，根据下图回如图是利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白的图解，根据下图回答：答：(1)(1)在形成图中的过程中，我们称为在形成图中的过程中，我们称为_，获取的途径主要有获取的途径主要有_。第33页/共41页(2)(2)有人对这种牛奶不敢食用，人们对这种转基因食品的担心有人对这种牛奶不敢食用，人们对这种转基因食品的担心表现在表现在_、_、_。(3)(3)人血清白蛋白的生产说明该工程突破了自然界物种之间的人血清白蛋白的生产说明该工程突破了自然界物种之间的_，在基因表达载体中，人的血清白蛋白基因前端，在基因表达载体中，人的血清白蛋白基因前端必须要有必须要有_。(4)(4)对处理后的分散细胞进行培养，通常要在培养液中添加对处理后的分散细胞进行培养，通常要在培养液中添加一定量的一定量的_，此外应定期更换，此外应定期更换_，以便保证，以便保证被培养的细胞处于被培养的细胞处于_的环境中。的环境中。 第34页/共41页【解析解析】(1)(1)血清白蛋白基因是目的基因，获取目的基因的血清白蛋白基因是目的基因，获取目的基因的途径主要有途径主要有3 3个：一是从相应生物的基因文库中获取，二是利个：一是从相应生物的基因文库中获取，二是利用体外用体外PCRPCR技术大量扩增，三是基因比较小，核苷酸序列已知，技术大量扩增，三是基因比较小，核苷酸序列已知，可以用化学方法直接人工合成。可以用化学方法直接人工合成。(2)(2)人们对转基因食品的担心表现在：担心出现滞后效应、担人们对转基因食品的担心表现在：担心出现滞后效应、担心出现新的过敏原心出现新的过敏原 、担心营养成分改变等。、担心营养成分改变等。(3)(3)利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白，突破了自然界物种之间利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白，突破了自然界物种之间的生殖隔离；启动子是一段有特殊结构的的生殖隔离；启动子是一段有特殊结构的DNADNA片段，是片段，是RNARNA聚合聚合酶识别和结合的部位；有了它才能驱动基因转录出酶识别和结合的部位；有了它才能驱动基因转录出mRNAmRNA，翻译，翻译出蛋白质，故在基因表达载体中，人血清白蛋白基因前端必须出蛋白质，故在基因表达载体中，人血清白蛋白基因前端必须要有启动子。要有启动子。第35页/共41页(4)(4)动物细胞培养首先应保证被培养的细胞处于无菌、无毒的动物细胞培养首先应保证被培养的细胞处于无菌、无毒的环境；通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防培环境；通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染；此外，应定期更换培养液，以便清除代谢产养过程中的污染；此外，应定期更换培养液，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。答案：答案：(1)(1)目的基因目的基因 从基因文库中获取、从基因文库中获取、PCRPCR技术扩增、人技术扩增、人工合成工合成(2)(2)担心出现滞后效应担心出现滞后效应 担心出现新的过敏原担心出现新的过敏原担心营养成分改变担心营养成分改变(3)(3)生殖隔离生殖隔离 启动子启动子(4)(4)抗生素抗生素 培养液培养液 无菌、无毒无菌、无毒 第36页/共41页6.6.抗旱植物体内的抗旱基因为抗旱植物体内的抗旱基因为R R，旱敏基因为，旱敏基因为r r。研究表明，多。研究表明，多数抗旱农作物能通过细胞代谢产生一种代谢产物，调节根部细数抗旱农作物能通过细胞代谢产生一种代谢产物，调节根部细胞内的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞内很难找到。胞内的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞内很难找到。(1)(1)抗旱农作物的叶肉细胞内难以找到与抗旱有关的代谢产物抗旱农作物的叶肉细胞内难以找到与抗旱有关的代谢产物的原因是的原因是_。(2)(2)现已制备足够多的现已制备足够多的R R探针和探针和r r探针，通过探针来检测某植物探针，通过探针来检测某植物相关的基因型。请据图分析回答：相关的基因型。请据图分析回答： 第37页/共41页图中扩增基因常用的方法是图中扩增基因常用的方法是_。若已提取到某抗旱植。若已提取到某抗旱植物物RrRr的叶肉细胞总的叶肉细胞总DNADNA，_(“_(“能能”或或“不能不能”) )以以DNADNA为为模板直接扩增抗旱基因，扩增过程中寻找抗旱基因的位置依靠模板直接扩增抗旱基因，扩增过程中寻找抗旱基因的位置依靠_。第38页/共41页图中处理基因获取单链图中处理基因获取单链DNADNA常用的方法有常用的方法有_。滤膜上滤膜上DNADNA分子杂交发生在之间分子杂交发生在之间_。若被检植物只发生若被检植物只发生A A现象，则被检植物的基因型为现象，则被检植物的基因型为_。【解析解析】(1)(1)该代谢产物不存在的原因是基因未表达该代谢产物不存在的原因是基因未表达, ,起调节作起调节作用的抗旱基因存在于根细胞内，叶片细胞内含有目的基因但未用的抗旱基因存在于根细胞内，叶片细胞内含有目的基因但未表达，这是细胞分化的结果。表达，这是细胞分化的结果。(2)(2)体外快速扩增体外快速扩增DNADNA的方法是的方法是PCRPCR技术；扩增时首先引物要与技术；扩增时首先引物要与互补序列结合，然后在互补序列结合，然后在DNADNA聚合酶的作用下延伸，所以可以通聚合酶的作用下延伸，所以可以通过引物来寻找相关基因；解旋的方法有加热和用解旋酶处理；过引物来寻找相关基因；解旋的方法有加热和用解旋酶处理；发生杂交的是探针与发生杂交的是探针与R R基因或基因或r r基因，基因，A A图表示只形成了图表示只形成了R R与探针与探针的杂交斑，其基因型为的杂交斑，其基因型为RRRR。第39页/共41页答案：答案：(1)(1)基因选择性表达基因选择性表达(2)(2)PCRPCR技术技术 能能 引物引物解旋酶处理或加热解旋酶处理或加热探针与探针与R R基因或基因或r r基因基因 RRRR第40页/共41页