2023年高考生物一轮复习（人教版） 第10单元 第2课时　基因工程的应用和蛋白质工程.docx

第2课时　基因工程的应用和蛋白质工程
目标要求　1.基因工程的应用。2.蛋白质工程。
考点一　基因工程的应用
表现方面
具体内容
植物基因工程
①抗虫转基因植物；
②抗病转基因植物；
③抗逆转基因植物；
④利用转基因改良植物品质和利用植物生产药物
动物基因工程
①提高动物生长速度从而提高产品产量；
②用于改善畜产品的品质；
③用转基因动物生产药物，如乳腺生物反应器；
④用转基因动物作器官移植的供体
基因工程药物
控制药品合成的相应基因
基因治疗
①体外基因治疗；②体内基因治疗
特别提醒　(1)青霉素是青霉菌产生的，不是通过基因工程产生的。
(2)动物基因工程主要是为了改善畜产品的品质，而不是为了产生体型巨大的个体。
(3)原核生物的基因(如抗虫基因)可以作为真核生物(棉花)的目的基因。
(4)Bt毒蛋白基因产生的Bt毒蛋白只在某些昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，肠道细胞也无特异性受体，因此，Bt毒蛋白不会对人畜产生危害。
归纳总结　(1)动物反应器
①外源基因：药用蛋白基因。
②表达条件：药用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的启动子等。
③受体生物——牛、山羊等动物。
④种类：乳腺生物反应器和膀胱反应器。
(2)工程菌
①概念：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外源基因：控制合成抗体、疫苗、激素等的基因。
③受体细胞：微生物细胞。
④特点：细菌内没有内质网、高尔基体等，产生的药物可能没有活性。
⑤药物提取：从微生物细胞中提取。
(3)体外基因治疗与体内基因治疗的比较
方法
比较
体外基因治疗
体内基因治疗
不同点
途径
从患者体内获取某种细胞→体外完成基因转移→筛选、细胞扩增→输入体内
直接向患者体内组织细胞中转移基因
特点
操作复杂，但效果可靠
方法较简单，但效果难以控制
相同点
都是将外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，目前两种方法都处于临床试验阶段
考向　基因工程的应用
1．下列有关基因工程及其应用的相关叙述，不正确的是(　　)
A．基因工程育种能够定向改造生物性状
B．DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键
C．可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物
D．能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是基因工程育种
答案　B
2．为研究拟南芥的AtCIPK基因对烟草抗旱能力的影响，科研人员将该基因转入烟草得到甲、乙、丙三个转基因品种，变量处理后的第7天检测AtCIPK基因和抗干旱基因NtLE5的表达量，结果如下表所示。下列分析错误的是(　　)
表达量品种
AtCIPK基因相对表达量
NtLE5基因的表达量
0天
7天
甲
5.31
1.01
1.81
乙
5.52
1.05
1.83
丙
7.05
1.26
3.08
丁
0
0.98
0.95
A.丁组与其他实验组在变量处理前都需要提供适宜光照和进行干旱处理
B．基因表达量的分析过程中存在U—A碱基配对
C．除了检测基因的表达量外，还需进行个体水平的检测
D．AtCIPK基因的表达产物可能促进NtLE5基因的表达，从而提高植物对干旱的适应性
答案　A
解析　丁组与其他实验组在变量处理前都需要提供适宜的光照并浇水使其正常生长，变量处理时，实验组和对照组停止浇水，A错误；检测基因表达量时先提纯RNA，用反转录的方法得到DNA，定时定量分析特定基因的含量，用于反映转录的情况，此过程中存在U—A碱基配对，B正确；除了检测基因的表达量，实验还需比较转基因烟草植株与普通烟草植株的生长量，用于检测转基因烟草的抗旱能力，C正确；由图中的数据可以看出，AtCIPK基因的相对表达量与抗干旱基因NtLE5的表达量存在正相关关系，说明AtCIPK基因的表达产物可能促进NtLE5基因的表达，从而提高植物的抗旱能力，D正确。
考点二　蛋白质工程的原理和应用
1．概念
2．流程图
A．转录、B.翻译、C.分子设计、D.多肽链、E.预期功能。
3．蛋白质工程与基因工程的异同
项目
蛋白质工程
基因工程
过程
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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因
目的基因的筛选与获取→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
→获得所需要的蛋白质
实质
定向改造或生产人类所需要的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果
可生产自然界中不存在的蛋白质
只能生产自然界中已存在的蛋白质
联系
蛋白质工