高考生物一轮复习“学案”第42讲 基因工程（二）课件 新人教版.ppt

学案42基因工程 二 1 进入大规模商业化应用阶段的四种转基因作物分别是 我国的转基因作物种植面积居世界第 2 植物基因工程技术主要用于提高农作物的 以及和等方面 3 动物基因工程主要用于提高动物 用于改善 用转基因动物做的供体 4 工程菌是指使得到高效表达的菌类细胞株系 第一种基因工程药物是 是人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白 干扰素 大豆 棉花 油菜 玉米 四 抗逆能力 改良农作物的品质 利用植物生产药物 生长速度 畜产品的品质 器官移植 外源基因 重组人胰岛素 5 基因治疗是把健康的外源基因导入有的细胞中 达到治疗疾病的目的 分为与两种类型 6 基因工程的实质 将一种生物的转移到另一种生物体内 后者产生它本不能产生的 进而表现出新的性状 7 蛋白质工程的概念 1 基础 蛋白质分子的及其与生物功能的关系 2 操作 或基因合成 3 结果 改造了现有蛋白质或制造出 4 目的 满足人类的需求 生产和生活 基因缺陷 体外基因治疗 体内基因治疗 基因 蛋白质 结构规律 基因修饰 新的蛋白质 8 蛋白质工程的操作过程 从预期的出发 设计预期的 推测应有的 找到相对应的 基因表达 产生需要的 9 生物和材料学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面 用蛋白质工程方法制造的电子原件具有 和的特点 效率高 蛋白质功能 蛋白质结构 氨基酸序列 脱氧核苷酸序列 蛋白质 体积小 耗电量低 考点1基因工程的应用成果 考点精讲 1 植物基因工程的应用 2 乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较 类型 项目 类型 项目 说明 乳腺生物反应器受生物性别的限制 若从动物尿液中提取目的基因的表达产物 则不受性别限制 说明 基因治疗是治疗人类遗传病的根本方法 但由于尚未全面了解基因调控机制和疾病的分子机理 基因治疗只处于初期的临床试验阶段 4 基因诊断dna分子杂交法 即dna探针法 该方法是根据碱基互补配对原则 把互补的双链dna解开 把单链的dna小片段用同位素 荧光分子或化学发光催化剂等进行标记 之后同被检测的dna中的同源互补序列杂交 从而检出所要查明的dna或基因 典例剖析 例1 下列关于基因工程技术及应用的叙述 正确的是 a 重组dna技术所用的工具酶是限制酶 dna连接酶和载体b 基因治疗主要是针对有缺陷的细胞进行修复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d 只要目的基因进入受体细胞就能成功表达 解析 载体不是酶 故a错误 基因治疗主要是将健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中 故b错误 目的基因成功表达的标志是获得了目的基因的表达产物 故d错误 c 知识链接 1 基因治疗是指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法 而基因诊断是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体 2 用于基因治疗的基因种类 从健康人体分离得到正常的基因 反义基因 编码可以杀死癌细胞的蛋白酶基因 3 基因治疗只是导入正常基因 并未替换原来的基因 原有的致病基因与导入的正常基因都能表达 如果导入的正常基因是作为显性基因存在 则有疗效 也就是说 基因治疗只可治疗隐性遗传病 对应训练 1 采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵 培育出了转基因山羊 但是 人凝血因子只存在于该转基因山羊的乳汁中 下列有关叙述正确的是 a 如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知 可用人工合成的方法获得该目的基因b 人体细胞中的凝血因子基因进入山羊受精卵后 其传递和表达不再遵循中心法则c 在该转基因山羊体内 人凝血因子基因存在于乳腺细胞中 而不存在于其他体细胞中d 人凝血因子基因开始转录后 dna聚合酶以dna分子的一条链为模板合成mrna 解析 人体细胞中的凝血因子基因进入山羊受精卵后 其传递和表达仍然遵循中心法则 目的基因导入到受体细胞后 与受体细胞的基因组融合 随受体细胞的复制而复制 由于体细胞都是来自同一个受体细胞 导入目的基因的受精卵 故乳腺细胞和其他体细胞都含有相同的基因 即都含有人凝血因子基因 只是乳腺细胞中的人凝血因子基因得以选择性表达 dna聚合酶用于dna的复制 在转录过程中起作用的是rna聚合酶 答案 a 考点2蛋白质工程与基因工程的比较 考点精讲 说明 1 蛋白质工程中的生物性状可以稳定遗传 原因是控制新性状的遗传物质被改变并可以稳定遗传 2 蛋白质工程与dna分子重组技术是分不开的 常用到基因工程中的工具酶 如限制酶和dna连接酶 典例剖析 例2 下列关于蛋白质工程和基因工程的比较 不合理的是 a 基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质 而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造 从而制造出一种新的蛋白质b 蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的 蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成c 当得到可以在 70 条件下保存半年的干扰素后 在相关酶 原料和适宜的温度 ph等条件下 干扰素可以大量自我合成d 基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的 解析 当得到可以在 70 条件下保存半年的干扰素后 在相关酶 原料和适宜的温度 ph等条件下 干扰素不能自我合成 c 知识链接 1 蛋白质工程的实质是根据蛋白质的结构 创造新基因或者改造老基因 是基因工程的发展和延续 2 对蛋白质分子进行改造 其本质是改变其基因组成 如果对蛋白质直接改造 即使改造成功 被改造的蛋白质分子还是无法遗传 对应训练 2 某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似 只是热稳定性较差 进入人体后容易失效 现要将此酶开发成一种片剂 临床治疗食物的消化不良 最佳方案是 a 对此酶中的少数氨基酸替换 以改善其功能b 将此酶与人蛋白酶进行拼接 形成新的蛋白酶c 重新设计与创造一种全新的蛋白酶d 减少此酶在片剂中的含量 解析 本题考查蛋白质工程的进展与前景 蛋白质的结构与蛋白质的功能关系密切 要想使蛋白酶热稳定性有所提高 就要改变蛋白质的结构 此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换 a 1 基因工程与蛋白质工程的区别是 a 基因工程需对基因进行分子水平的操作 蛋白质工程不对基因进行操作b 基因工程合成的是天然存在的蛋白质 蛋白质工程合成的不一定是天然存在的蛋白质c 基因工程是分子水平的操作 蛋白质工程是细胞水平 或性状水平 的操作d 基因工程完全不同于蛋白质工程 解析 基因工程合成的是天然存在的蛋白质 蛋白质工程是将基因改造后合成蛋白质 它合成的不一定是天然存在的蛋白质 b 2 2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白 gfp 方面做出突出贡献的科学家 绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光 这样 借助gfp发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况 帮助推断蛋白质的功能 如图为我国首例绿色荧光蛋白 gfp 转基因克隆猪的培育过程示意图 据图回答 1 过程 将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时 采用最多也最有效的方法是 2 如果将切取的gfp基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上 gfp基因可以作为基因表达载体上的标记基因 其作用是 获得的转基因克隆猪可以解决的医学难题是可以避免 3 目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白 黄色荧光蛋白等 采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程