高中生物第1輪總復(fù)習(xí) 第2講 基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程課件 湘教版選修3（湖南專(zhuān)版）

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1、基因治療的類(lèi)型比較續(xù)表基因工程與蛋白質(zhì)工程的比較項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程 基因工程區(qū)別過(guò)程預(yù)期的蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類(lèi)所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類(lèi)所需的生物類(lèi)型或生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系(1)蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的第二代基因工程(2)基因工程中所利用的某些酶需要通過(guò)蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造【例】下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法，正確的是() A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)行操

2、作 B蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過(guò)的新型蛋白質(zhì)分子 C對(duì)蛋白質(zhì)的改造是通過(guò)直接改造相應(yīng)的mRNA來(lái)實(shí)現(xiàn)的 D蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過(guò)程是相同的B【解析】蛋白質(zhì)工程通過(guò)對(duì)基因改造實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的改造；蛋白質(zhì)工程可生產(chǎn)自然界中沒(méi)有的蛋白質(zhì)。 基因治療：是指外源正?；?qū)氚屑?xì)胞，以糾正或補(bǔ)償因基因缺陷和異常引起的疾病，以達(dá)到治療目的。對(duì)于遺傳病的治療最根本的方法是進(jìn)行基因替換或修復(fù)?；蛑委煹淖罴褧r(shí)期理論上是受精卵時(shí)期，這樣可以使個(gè)體的每個(gè)細(xì)胞都含有正?；?，但在現(xiàn)實(shí)生活中是不可能的，因?yàn)椴豢赡苋巳硕荚谑芫褧r(shí)期進(jìn)行基因檢查。其次是對(duì)患者進(jìn)行相關(guān)細(xì)胞的基因替換，如：對(duì)于遺傳性糖尿

3、病患者，只需對(duì)胰腺的B細(xì)胞進(jìn)行基因替換，該個(gè)體就能正常分泌胰島素，使糖尿病得以治療；但這種局部細(xì)胞的基因替換，并沒(méi)有改變其他部位細(xì)胞的基因，如精原細(xì)胞，其后代很大可能還會(huì)患遺傳性糖尿病。 1.(2010浙江)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過(guò)程中，下列操作錯(cuò)誤的是( ) A用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸 B用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體 D用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞A 【解析】本題考查基因工程的有關(guān)知識(shí)，基因工程的一般過(guò)程：用限制性核酸內(nèi)切酶切割含目的基因的DNA分子(除草劑基因)和運(yùn)載體(質(zhì)粒)； 用DNA連接酶連

4、接切割好的目的基因和運(yùn)載體； 重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞，因?yàn)槭侵参锟梢哉f(shuō)是原生質(zhì)體； 用相應(yīng)的試劑和病原體篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞； 用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草(表達(dá))。2.(2011山東)人類(lèi)疾病的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。(1)卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外，還可以從已處死的雌鼠 中獲取。卵巢(2)圖中的高血壓相關(guān)基因作為 ，質(zhì)粒作為 ，二者需用 切割后連接成重組載體，該過(guò)程與質(zhì)粒上含有 有關(guān)。(3)子代大鼠如果 和 ，即可分別在分子水平和個(gè)體水平上說(shuō)明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓

5、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。(4)在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過(guò)程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是 、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。目的基因載體同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)限制酶切割位點(diǎn)檢測(cè)到體內(nèi)有相關(guān)蛋白質(zhì)出現(xiàn)高血壓體外受精3.(2011天津)某致病基因h位于X染色體上，該基因和正?；騂中的某一特定序列經(jīng)Bcl酶切后，可產(chǎn)生大小不同的片段(如圖1，bp表示堿基對(duì))，據(jù)此可進(jìn)行基因診斷。圖2為某家庭該病的遺傳系譜。下列敘述錯(cuò)誤的是( )Ah基因特定序列中Bcl酶切位點(diǎn)的消失是堿基序列改變的結(jié)果B1的基因診斷中只出現(xiàn)142bp片段，其致病基因來(lái)自母親C2的基因診斷中出現(xiàn)142bp、99bp和43bp三個(gè)片段，其

6、基因型為XHXhD3的丈夫表現(xiàn)型正常，其兒子的基因診斷中出現(xiàn)142bp片段的概率為1/2D【解析】由于該病為伴X染色體隱性遺傳，因此，1的致病基因來(lái)自母方；2的基因診斷中出現(xiàn)142bp、99bp和43bp，說(shuō)明其細(xì)胞中既含有XH基因又含有Xh基因；由題意，3的基因型可能為XHXH或XHXh，其中是XHXh的概率為1/2，若3的丈夫正常，則其基因型為XHY，那么他們的兒子基因型為XhY概率為1/4。4.(2011宣武模擬)以下有關(guān)蛋白質(zhì)工程的敘述，不正確的是( )A蛋白質(zhì)工程發(fā)展的基礎(chǔ)是基因工程B蛋白質(zhì)工程的原理是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)最終找到脫氧核苷酸序列的過(guò)程CT4溶菌酶中引入二硫鍵提高了它

7、的熱穩(wěn)定性是蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的體現(xiàn)D蛋白質(zhì)工程只能改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)而不能制造新的蛋白質(zhì)D【解析】蛋白質(zhì)工程既能改造現(xiàn)有的蛋白質(zhì)，也能制造新的蛋白質(zhì)。5.采用基因工程的方法培育抗蟲(chóng)棉，下列導(dǎo)入目的基因的做法正確的是( )將毒素蛋白注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng)將編碼毒素蛋白的DNA序列與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵 A B C DC【解析】基因工程一般要經(jīng)歷四個(gè)步驟：提取目的基因、目的基因與載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞及目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。所以在導(dǎo)入目的基因前，首先要

8、獲得目的基因即本題中的編碼毒素蛋白的DNA序列，然后要將目的基因與載體結(jié)合即與細(xì)菌質(zhì)粒重組。完成上述兩步以后才將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞即棉的體細(xì)胞或受精卵，目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，可隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制，所以上述、操作是正確的。 6.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是( )A蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類(lèi)需要B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)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)C蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界中不曾存在的新型蛋白質(zhì)分子D蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又稱(chēng)為第二代基因工程B【解析】由于基因決定蛋白質(zhì)，因此，要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過(guò)改造基因來(lái)完成

9、，而不是直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作。7.(2011長(zhǎng)沙模擬)下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較，不合理的是( )A基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可以對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，從而制造一種新的蛋白質(zhì)B蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，蛋白質(zhì)工程最終還是要通過(guò)基因修飾或基因合成來(lái)完成C當(dāng)?shù)玫娇梢栽?0 C條件下保存半年的干擾素后，在相關(guān)酶、氨基酸和適宜的溫度、pH條件下，干擾素可以大量自我合成D基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的C【解析】基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程可以對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，從而制造一種新的蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，蛋白質(zhì)工程最終還是要通過(guò)基因修飾或基因合成來(lái)完成，蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì)，不可能自我復(fù)制；由于基因工程和蛋白質(zhì)工程都是對(duì)基因進(jìn)行操作，因此，基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的。