2023年届新高考一轮复习人教版基因工程的应用与蛋白质工程教案

考点三 基因工程的应用与蛋白质工程一、基因工程的应用植物基因工程:培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和抗逆转基因植物;利用转基因改进植物的 。动物基因工程:用于提高动物 从而提高产品产量;用于改善畜产品的品质;用转基因动物生产药物;用转基因动物作为器官移植的 等。基因工程药物方法:利用基因工程培育“ ”来生产药品。成果:利用“工程菌”可生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。4.基因治疗概念:把 导入病人体内,使该基因的 发挥功能,从而到达治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。类型:体外基因治疗和 。二、蛋白质工程1.概念根底:蛋白质分子的构造规律及其与 的关系。手段:基因修饰或。结果:对现有蛋白质进展或制造出一种。2.根本途径12-36-10【易错辨析】Bt毒蛋白基因来源于苏云金芽孢杆菌,对哺乳动物有毒害作用。 ( )动物基因工程的实施主要是为了改善畜产品的品质,不愿定是为了产生体型巨大的个体。( )乳腺生物反响器是将药用蛋白基因导入动物的乳腺细胞中。 ( )由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素可直接应用。 ( )基因工程只能产生自然界已存在的蛋白质。 ( )图12-36-11(1)请补充完整流程图:、、。蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进展操作,定向改造分子的构造。( 图12-36-11(1)请补充完整流程图:、、。关于自然蛋白质的改造,应当直接对蛋白质分子进展操作,还是通过对基因的操作来实现呢? 。缘由是 。蛋白质工程实施的难度很大,缘由是。体外基因治疗与体内基因治疗的区分方法 体外基因治疗 体内基因治疗比较途 从患者体内获得某种细胞→体外完成基因转移→不同径 筛选、细胞扩增→输入体内点 特操作简洁,但效果牢靠点

直接向患者体内组织细胞中转移基因方法较简洁,但效果难以把握一样点

都是将外源基因导入靶细胞,以订正缺陷基因,目前两种方法都处于临床试验阶段蛋白质工程与基因工程的比较工程 蛋白质工程 基因工程预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质构造过→推想应有目的基因的猎取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体程的氨基酸序细胞→目的基因的检测与鉴定列→找到相对应的脱氧区分核苷酸序列(基因)定向改造实或生产人类定向改造生物的遗传特性,以获得人类所需的生物类型和生物产质所需的蛋白品质结果可生产自然界没有的蛋白质只能生产自然界已有的蛋白质①蛋白质工程是在基因工程的根底上延长出来的其次代基因工程联系②基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进展修饰、改造角度一 基因工程的应用1.[2023·广东广州模拟]如图12-36-12是应用生物工程技术获得人们所需要的生物品种或产品的示意图。据图答复以下问题:12-36-12在培育转人生长激素基因牛过程中,①过程需要的工具酶是 ,②过程常用的方法是 。③过程先通过早期胚胎培育技术培育到或囊胚阶段,然后可以承受 技术,培育出多头一样的转基因犊牛。prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,Ⅱ是细胞,Ⅲ代表的细胞具有 的特点。在抗虫棉的培育过程中,④过程中的受体细胞一般承受愈伤组织细胞,与叶肉细胞相比较,其优点是 ,⑤过程承受的技术是 。假设从个体水平检测抗虫棉是否培育成功,请写出具体的鉴定方法: 。基因工程的兴起给基因治疗带来了曙光。1990年9月,美国对一名患有严峻复合型免疫缺4基因治疗是把 导入病人体内,使其表达产物发挥功能,从而到达治疗疾病的目的。先从病人体内获得淋巴细,进展培育,然后在体外完成基因转移,再将转移成功的细胞重输入患者体内,这种方法称为 基因治疗。淋巴细胞的体外培育需要无菌、无毒的环境。保证培育细胞处于无菌、无毒环境的具体措施有(至少写出两点)。目前使用的淋巴细胞通常为10代以内,缘由是 当贴壁的淋巴细胞生长到外表相互接触时,细胞就会停顿分裂增殖,这种现象称为细胞的 。(3)体外导入目的基因的过程通常使用法。假设受体细胞中未检测出转入的目的基因的表达产物,可能的缘由是 。角度二蛋白质工程生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。假设将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,转变后的蛋白质(P)不但1保存P的功能,而且具有了酶的催化活性。答复以下问题:从上述资料可知,假设要转变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的 进展改造。以P基因序列为根底,获得P基因的途径有修饰 基因或合成 基因,所获得1的基因表达时遵循中心法则,中心法则的内容可表示为 。蛋白质工程也被称为其次代基因工程,其根本途径是从预期蛋白质功能动身,通过和 ,进而找到相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,在经表达、纯化获得蛋白质之后,还需要对蛋白质的 进展鉴定。根底自主梳理考点三根底自主梳理一、1.品质2.生长速度 供体3.(1)工程菌4.(1)正常基因 表达产物(2)体内基因治疗二、1.生物功能 基因合成 改造 的蛋白质2.mRNA 蛋白质【易错辨析】(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×[解析](1)Bt毒蛋白基因对哺乳动物无毒害作用。乳腺生物反响器是将药用蛋白基因导入受精卵。人的干扰素合成后需要经过内质网和高尔基体的加工,而大肠杆菌细胞中没有内质网和高尔基体。(6或基因合成,对蛋白质进展改造,或制造一种的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。【教材拓展】预期的蛋白质构造 应有的氨基酸序列 的基因应当通过对基因的操作来实现对自然蛋白质的改造 ①蛋白质具有格外简洁的空间构造,基因的构造相对简洁,简洁改造;②改造后的基因可以遗传给下一代,被改造的蛋白质无法遗传素养全面提升蛋白质发挥功能必需依靠正确的高级构造,而这种高级构造往往格外简洁素养全面提升1.(1)限制酶、DNA连接酶 显微注射法 桑椹胚 胚胎分割(2)浆 既能无限增殖,又能产生特异性抗体(3)愈伤组织的全能性高于叶肉细胞 植物组织培育技术 让害虫吞食转基因棉花的叶子,观看害虫的存活状况,以确定转基因棉花是否具有抗虫性状[解析](1)在培育转人生长激素基因牛过程中,①过程为基因表达载体的构建,需要限制酶切割质粒和目的基因并用DNA连接酶将目的基因和质粒进展连接,②过程是将基因表达载体导入动物细胞的受精卵中,常用显微注射法。③过程是胚胎移植,先通过早期胚胎培育技术培育到桑椹胚或囊胚阶段,然后可以承受胚胎分割技术,培育出多头一样的转基因犊牛。(2)能产生单克隆抗体的细胞必需具备既能快速大量增殖,又能产生专一的抗体的力气,由图可知,细胞Ⅱ本身具备产生抗体的力气,故为浆细胞。Ⅲ代表的细胞既能快速大量增殖,又能产生专一的抗(3)植物细胞具有全能性,愈伤组织的全能性比叶肉细胞高,因此在抗虫棉培育过程中,④过程中的受体细胞假设承受愈伤组织细胞其全能性更易表达(或分生力气强、分化程度低)。⑤食转基因棉花的叶子,观看害虫的存活状况,从而推断转基因棉花是否具有抗虫性状。2.(1)正常基因 体外对培育液和全部培育用具进展无菌处理;在细胞培育液中添加确定量的抗生素;定期更换培育液 能保持细胞正常的二倍体核型 接触抑制花粉管通道法、农杆菌转化法、基因枪法和感受态细胞 目的基因没有转录或者是目的基因转录完成却不能正常翻译[解析](1)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,从而到达治疗疾病的目的。基因治疗分为体外基因治疗和体内基因治疗两种,题中4岁女童的治疗过程就是体外基因治疗的例子,即先从病人体内获得淋巴细胞,进展培育,然后在体外完成基因转移,再将转移成功的细胞重输入患者体内,使正常基因表达,进而到达治疗的目的。(2)细胞培育过程需要在无菌、无毒的环境中进展。为了制造上述条件,通常需要对培育液和全部培育用具进展无菌处理;并在细胞培育液中添加确定量的抗生素;还要做到定期更换培育液等。目前使用的淋巴细胞通常为10代以内,缘由是10代以内的细胞能保持细胞正常的二倍体核型。动物细胞培育过程中会消灭接触抑制的现象,具体表现为当贴壁的细胞生长到外表相互接触时,细胞就会停顿分裂增殖。(3)将目的基因导入受体细胞通常承受花粉管通道法、农杆菌转化法、基因枪法和感受态细胞法等。在受体细胞成功导入目的基因的状况下,受体细胞中却未检测出目的基因的表达产物,可能是由于目的基因没有转录或者是目的基因转录完成却不能正常翻译。(2)P P1(2)P P1(3)设计预期的蛋白质构造 推想应有的氨基酸序列 生物功能[解析](1)由题干信息可知改造蛋白质的功能,可通过转变蛋白质的构造实现。