《基因工程的应用和蛋白质工程》复习

基因工程的应用和蛋白质工程1.基因工程的应用（判一判）（1）我国的转基因抗虫棉转入的抗虫基因是Bt毒蛋白基因（√）（2）利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中（×）（3）由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用（×）（4）为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体

（×）（5）目前，植物基因工程技术主要应用于提高农作物的抗逆性、生产某些天然药物、改良农作物的品质、作器官移植的供体（×）（6）基因工程药物主要来源于转基因动物生产（×）（7）基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的（√）2.蛋白质工程（1）概念理解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

的需求。（2）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）→基因表达→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蛋白质结构氨基酸序列脱氧核苷酸序列（3）（判一判）①蛋白质工程可按照人的意愿生产出自然界中不存在的蛋白质

（√）②人类主要通过直接改造蛋白质的结构来生产新的蛋白质

（×）③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

（√）1.乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较比较项目乳腺生物反应器工程菌基因结构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基因表达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，产生的药物蛋白可能没有活性受体细胞哺乳动物的受精卵微生物细胞生产条件不需严格灭菌，温度等条件对其影响不大需严格灭菌，需严格控制工程菌所需的外界条件药物提取从动物乳汁中提取从微生物细胞中提取2.基因治疗与基因诊断原理操作过程进展基因治疗基因表达把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基因诊断碱基互补配对制作特定DNA探针与病人样品DNA混合，分析杂交带情况临床应用【高考警示】

（1）有关基因工程应用的易错点①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。②DNA分子作探针进行检测时应检测单链，即将待测双链DNA分子打开。③Bt毒蛋白基因控制合成的Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后产生毒性。④青霉素是青霉菌产生的，不是通过基因工程产生的。⑤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，泌乳量、蛋白含量等都是应该考虑的因素。⑥基因治疗后，缺陷基因没有改变。基因治疗是把正常基因导入受体细胞中，以表达正常产物从而治疗疾病，对原来细胞中存在缺陷的基因没有清除或改变。（2）有关蛋白质工程的易错点①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。②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，是基因工程的发展与延续。③蛋白质工程与DNA分子重组技术是分不开的，常用到基因工程工具酶，如限制酶和DNA连接酶。★历年命题对基因工程和蛋白质工程的基本原理和应用的考查也逐渐增多，与其他工程结合考查的情况较常见，考查形式既有非选择题又有选择题。［真题回顾］判断基因工程应用及蛋白质工程的正误。（1）应用DNA探针技术可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达（2011·四川卷T5D）

（×）（2）

动物的生长激素基因转入植物后不能表达（2010·江苏卷T18C）

（×）（3）转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加（2010·江苏卷T18B）

（×）（4）

自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上，属于基因工程（2010·大纲全国卷ⅡT5D）

（×）（5）蛋白质工程可合成自然界中不存在的蛋白质（2011·江苏卷T14A）

（√）［考点分向］考向一基因工程的应用1.如图表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步骤。以下说法错误的是（）A.利用含有四环素的培养基可将含Ⅱ的细菌筛选出来B.Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入植株C.⑥可与多个核糖体结合，并可以同时翻译出多种蛋白质D.①过程的完成需要限制酶和DNA连接酶的参与【解析】

⑥是一个mRNA分子，可与多个核糖体结合形成多聚核糖体，由于翻译的模板是同一个mRNA分子，故翻译出的是同一种蛋白质。【答案】

C2.研究人员将鱼的抗冻基因导入番茄体内，获得抗冻能力明显提高的番茄新品种。下列操作合理的是（）A.设计相应DNA单链片段作为引物，利用PCR技术扩增目的基因B.利用限制酶和DNA聚合酶构建基因表达载体C.将基因表达载体导入番茄细胞之前需用Ca2＋处理细胞D.运用DNA分子杂交技术检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达【解析】

利用限制性核酸内切酶和DNA连接酶构建基因表达载体；将基因表达载体导入原核细胞之前需用处理，番茄细胞为真核细胞；运用抗原—抗体杂交技术可检测抗冻基因是否在番茄细胞中表达。【答案】

A考向二蛋白质工程3.（2013·广东理综）从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是（）A.合成编码目的肽的DNA片段

B.构建含目的肽DNA片段的表达载体C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽【解析】

该题目属于蛋白质工程，已经获得该目的基因片段，不需要合成编码目的肽的DNA片段，故A错误，是需要构建含目的肽DNA片段的表达载体，但这不是第一步，故B错误；蛋白质工程的第一步是根据蛋白质的功能，设计P1氨基酸序列，从而推出其基因序列，故C正确；该基因表达产物为一种抗菌体和溶血性均较强的多肽P1，目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，而目的多肽是抗菌性强但溶血性弱，所以必须对其改造，保持其抗菌性强，抑制其溶血性，故D错误。【答案】

C4.（2014·长沙模拟）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、氨基酸和适宜的温度、pH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】

利用蛋白质工程生产蛋白质产品应通过改造相应基因后，再经基因表达大量产生。【答案】

C【归纳总结】

基因工程与蛋白质工程的比较联系蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质功能→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获取目的基因