江苏省灌南高级中学高中生物《1.2 基因工程的应用 1.3蛋白质工程》复习学案 苏教版选修3.doc

江苏省灌南高级中学高中生物1.2 基因工程的应用 1.3蛋白质工程复习学案 苏教版选修3学习目标：1、基因工程在实践中的应用2、蛋白质工程的原理和应用学习重点：蛋白质工程的原理和应用学习难点：蛋白质工程的原理和应用知识梳理：一、植物基因工程的成果：植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力，以及改良农作物的 和利用植物生产 等方面。（一）抗虫转基因植物1杀虫基因种类：bt毒蛋白基因、 抑制剂基因、 抑制剂基因、植物凝集素基因等。 2成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。(二)抗病转基因植物1植物的病原微生物： 、真菌和细菌等。2抗病基因种类 (1)抗病毒基因：病毒 基因和病毒的复制酶基因。(2)抗真菌基因： 基因和抗毒素合成基因。(3)成果：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。(三)抗逆转基因植物1抗逆基因：调节细胞 基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂 2成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。(四)转基因改良植物品质1优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。 2成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。二、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1生长基因：外源 基因。 2成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。(二)改善畜产品的品质1优良基因：肠乳糖酶基因。2成果：转基因牛 含量少。(三)转基因动物生产药物1基因来源：药用 基因+ 蛋白基因+启动子 2成果：乳腺生物反应器。(四)转基因动物作器官移植的供体1器官供体：抑制或除去抗原决定基因（利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官）（五） 异军突起。工程菌：用 的方法，使得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”三、基因治疗1概念：把 导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。基因治疗可分为 和 两种方法。2成果：将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞。四、蛋白质工程的概念与原理1概念：又被称为 ，即 2蛋白质工程的基本原理：天然蛋白质合成的过程都是按照中心法则进行的：即基因表达（转录和翻译）形成氨基酸序列的多肽链形成具有高级结构的蛋白质行使生物功能。蛋白质工程却与之相反，它的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质 推测应有的 序列找到相对应的 序列（基因）具有预期功能的蛋白质。蛋白质工程基因工程实质通过改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质将目的基因从供体转移到受体细胞，并在受体细胞中表达结果合成自然界 的蛋白质只能生产自然界 的蛋白质联系蛋白质工程是在 基础上，延伸出的第 代基因工程三、蛋白质工程的进展和前景1蛋白质工程可通过改造 ，有目的地提高酶的热稳定性。2、合成 抗体。巩固练习：1、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大34倍，此项研究遵循的原理是( )a基因突变，dnarna蛋白质b基因工程，dnatrna蛋白质c细胞工程，dnarna蛋白质d基因重组，dnarna蛋白质2、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指( ) a提供基因的动物b基因组成中转人了外源基因的动物c能产生白蛋白的动物d能表达基因遗传信息的动物3有关基因工程的成果及应用的说法正确的是( )a用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒b基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物c基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物d目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践4、利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30，体型大50，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用( )a乳腺细胞 b体细胞 c受精卵 d精巢5、基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是（ ）a、基因治疗可使人类遗传病得到根治b、基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法c、以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法d、基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞6“工程菌”是指( )a用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系b用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞株系c用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类的细胞株系d从自然界中选取的能迅速增殖的菌类7、蛋白质工程的实质是 （ ）a、改变氨基酸结构 b、改造蛋白质结构 c、改变肽链结构 d、改造基因结构8、天然蛋白质合成遵循的法则是 （ ）a、中心法则 b、转录 c、翻译 d、复制9、关于蛋白质工程的说法错误的是 （ ）a、蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构，使之更加符合人类的需要b、蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子结构c、蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子d、蛋白质工程又称为第二代基因工程10、口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病，目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白vpi。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗，过程如下图1所示。图2表示目的基因与pzhz1质粒构建重组质粒的过程，e、f、g、h分别为a、b、c、d四种不同限制酶的酶切位点。请据图回答。口蹄疫病毒的遗传物质为rna，要获得vpi基因可通过 方法获得。如图2所示，若限制酶a、b切割出的末端完全不同，那么用这种双酶切的方法构建重组质粒的优点是 。已知质粒pzhz1的长度为3.7kb，（1kb=1000对碱基)其中ef区域长度为0.2kb，ge区域长度为0.8kb，fh区域长度为0.5kb。现分别用限制酶c、d切割重组质粒pzhz2样品，结果被酶c切割成1.6kb和3.1kb两个片段，被酶d切割成1.2kb和3.5kb两个片段。据酶切结果判断vpi基因大小为 kb，并将目的基因内部的酶c、酶d切割位点用相应的字母标注在答案纸的对应位置 。过程的培养基中除了加入各种必需营养物质和 等激素外，还需要添加 筛选出含有重组质粒的叶片小段。获得表达vpi蛋白的番茄植株以后，需要进行免疫效力的测定。具体方法是：将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内，每半个月注射一次，三次后检测豚鼠血液内产生的 的数量。11、chll基因是蓝细菌（蓝藻）dna上控制叶绿素合成的基因，为研究该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失chll基因的变异株细胞。技术路线如图甲所示，：请据图分析回答：(1)与真菌相比较，蓝细菌在结构上最主要的特点是 ，在功能上最主要的特点是 。(2)过程中均使用的工具酶有 。(3)构建重组质粒b在整个操作过程中的目的是 和 。(4)若含有chll基因的dna片段和选用的质粒上的限制酶切割位点如图乙所示。请回答： 构建含chll基因的重组质粒a时，应选用的限制酶是 ，对 进行切割。同时用酶1和酶4切割图乙中的质粒，则产生含有1800对碱基和8200对碱基的两种片段；用图中四种酶同时切割此质粒，则产生含有600对碱基和8200对碱基的两种片段；若换用酶l和酶3同时切割此质粒，则产生的片段是 。12、现代生物技术并不是各自独立的，而是相互联系、相互渗透的，下图表示利用乳腺反应器生产某种动物蛋白的流程示意图，请分析回答：（1）该生产流程中应用到的现代生物技术有 （至少两种），实现过程的依据有氨基酸对应的密码子、 。（2）蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来合成来完成，而不直接改造蛋白质的原因是 。（3）若相关蛋白质的核酸片段是从细胞质中获取的，则过程包括反转录、 。（4）进行过程的目的是 。（5）为获得较多的遗传同质早期胚胎，可采用的方法是进行 。（6）为提高培育成功率，进行过程之前，对早期胚胎的处理是 dbccb cdab10、 逆转录 保证了目的基因和质粒的定向连接 1.2kb （2分）生长素和细胞分裂素 卡那霉素 口蹄疫病毒抗体11、（1）无核膜 能进行光合作用 （2）限制性核酸内切酶 、dna连接酶 （3）改变ch1l基因的结构 便于筛选出导入重组质粒b的蓝细菌（4）酶1和酶3 质