基因工程的应用、蛋白质工程高二下学期生物人教版选择性必修3

基因工程的应用、蛋白质工程考点010203基因工程的应用蛋白质工程的原理和应用生物技术的安全性与伦理问题1、转基因植物——转基因抗虫植物（1）方法：（2）常见的抗虫基因：（3）成果实例：（4）优点：转基因抗虫水稻（绿色植株）与对照（被害虫侵害的黄色植株）转基因抗虫棉花、玉米、水稻、大豆、马铃薯等。Bt毒蛋白基因(导致细胞膜穿孔，细胞肿胀裂解)蛋白酶抑制剂基因(阻断或降低蛋白酶的活性，使害虫不能正常消化食物，还会引起厌食反应)淀粉酶抑制剂基因(产生的抑制剂可与害虫消化道内的淀粉酶结合)植物凝集素基因(可与害虫肠道黏膜上的某种物质结合，影响害虫对营养物质的吸收和利用)从某些生物中分离出有抗虫功能的基因，导入作物中培育出具有抗虫性的作物，是目前防治作物虫害的一种发展趋势。减少化学杀虫剂使用而造成的环境污染、减少对人类健康的损害（生物防治）；增加作物产量；增加经济收益。普通棉花转基因抗虫棉花

考点一：基因工程的应用（一）基因工程在农牧业中的应用1、转基因植物——转基因抗病植物（1）方法：（2）常见的抗虫基因：（3）成果实例：科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出转基因抗病植物。抗病毒：病毒外壳蛋白基因（CP基因）、病毒的复制酶基因；抗真菌：几丁质酶基因、抗毒素合成基因。转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。甜椒枯顶病毒病植株转基因抗病植株带有环斑病毒的非转基因木瓜转基因木瓜

考点一：基因工程的应用（一）基因工程在农牧业中的应用1、转基因植物——转基因抗除草剂植物（1）背景：（2）方法：（3）成果实例：杂草常常危害农业生产，而大多数除草剂不仅能杀死田间杂草，还会损伤作物，导致作物减产。将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种。转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。施用除草剂后的转基因抗除草剂玉米田种植转基因抗除草剂大豆的农田（4）优点：在喷洒除草剂时，田间杂草会被杀死而作物不会受到损伤。

考点一：基因工程的应用（一）基因工程在农牧业中的应用1、转基因植物——转基因改良植物品质（1）目的：（2）成果实例：提高植物的营养价值、观赏价值等。①赖氨酸缺少对健康很不利。科学家们将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因，导入植物，或改变这种氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量。我国科学家培育出了赖氨酸含量提高30%的转基因玉米。②将与植物花青素代谢有关的基因导入花卉植物矮牵牛中，转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色，大大提高了它的观赏价值。赖氨酸含量提高30%的转基因玉米更高观赏价值的转基因牵牛抗癌抗衰老的紫色西红柿

考点一：基因工程的应用（一）基因工程在农牧业中的应用【拓展】转基因抗软化番茄的机理1、正常番茄细胞中的多聚半乳糖醛酸酶基因表达出半乳糖醛酸酶，该酶可分解细胞壁的中的果胶，使番茄变软。2、通过基因工程技术，给番茄染色体上转入抗多聚半乳糖醛酸酶基因，该基因转录出的mRNA2可与半乳糖醛酸酶基因转录出的mRNA1互补配对，抑制核糖体与mRNA1结合，转基因植株细胞中的半乳糖糖醛酸酶含量下降，番茄耐储存。

考点一：基因工程的应用（一）基因工程在农牧业中的应用2、转基因动物（1）方法：（2）成果实例：——提高动物生长速率科学家们将外源生长激素基因，导入动物体内，以提高动物生长速率。我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼，在同等养殖条件下，转基因鲤鱼的生长速率比非转基因鲤鱼提高了42%～115%。转生长激素基因鲤鱼（下）与非转基因鲤鱼（上）转入外源生长激素基因的“超级小鼠”

考点一：基因工程的应用（一）基因工程在农牧业中的应用2、转基因动物（1）背景：（2）方法：——改善畜产品品质有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状，称之为乳糖不耐受。乳糖耐受（有乳糖酶）乳糖不耐受（无乳糖酶）大肠肠道内渗透压增高，刺激胃肠蠕动增加科学家们将肠乳糖酶基因，导入奶牛基因组，获得的转基因奶牛分泌的乳汁中，乳糖含量大大降低，而其他营养成分不受影响。肠乳糖酶基因牛受精卵代孕母体转基因奶牛显微注射分娩早期胚胎胚胎移植培养载体

考点一：基因工程的应用（一）基因工程在农牧业中的应用1、基因改造微生物或动植物的细胞生产药物（1）常见药物类型：（2）应用：（3）实例：细胞因子、抗体、疫苗和激素等预防治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等我国生产的重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等。

考点一：基因工程的应用（二）基因工程在医药卫生领域的应用资料卡干扰素

干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病。此外，干扰素对于治疗乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病等也有一定的疗效。

传统生产干扰素的方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取1mg干扰素。1993年我国批准生产重组人干扰素α-1b，它是我国批准生产的第一个基因工程药物，目前主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等。

大肠杆菌或酵母菌大量可以生产干扰素的大肠杆菌或酵母菌培养用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。干扰素基因质粒重组质粒构建导入抗生素≠干扰素①抗生素：抗细菌药物②干扰素：抗病毒药物基因工程方法：

考点一：基因工程的应用（二）基因工程在医药卫生领域的应用与大肠杆菌相比，用酵母菌生产人的胰岛素有什么优势？酵母菌为真核生物，有生物膜系统，可通过内质网和高尔基体对产生的胰岛素进行加工和修饰，从而产生有活性的胰岛素。大肠杆菌酵母菌

考点一：基因工程的应用（二）基因工程在医药卫生领域的应用2、让转基因哺乳动物批量生产药物（1）实例：（2）过程：乳腺生物反应器/乳房生物反应器（3）应用实例：泌乳期分泌乳汁药物蛋白基因表达载体药用蛋白基因乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件乳腺生物反应器

（乳房生物反应器）2000年我国首例转人α－抗胰蛋白酶基因羊诞生，产出的羊奶可以提取α－抗胰蛋白酶。目前已经在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。胚胎移植前应做DNA分析，鉴定性别，保留雌性。早期胚胎显微注射早期胚胎培养

受精卵胚胎移植转基因动物

考点一：基因工程的应用（二）基因工程在医药卫生领域的应用2、让转基因哺乳动物批量生产药物泌乳期分泌乳汁药物蛋白基因表达载体药用蛋白基因乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件早期胚胎显微注射早期胚胎培养

受精卵胚胎移植转基因动物乳腺生物反应器

（乳房生物反应器）①动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，生产的蛋白质活性高，更稳定。②产物直接经乳汁分泌，产量高、成本低、产品质量好、易提取。处于生殖期的雌性动物才可以作为乳腺（乳房）生物反应器。（4）优点：（5）缺点：

考点一：基因工程的应用（二）基因工程在医药卫生领域的应用考向

围绕基因工程的应用，考查社会责任1.科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的受精卵中，培育出山羊乳腺生物反应器，使山羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述错误的是（）A.可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入山羊的受精卵B.在该转基因羊中，人凝血因子基因既存在于乳腺细胞，也存在于口腔上皮细胞中C.人凝血因子基因开始转录后，RNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNAD.科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，

从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有细胞中，但只在乳腺细胞中表达，√；将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法，√；转录需要RNA聚合酶，以DNA分子的一条链为把模板，√；与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起，×；D032让转基因哺乳动物批量生产药物1.乳腺生物反应器指的是转基因动物的乳腺吗？2.药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中？为什么？几乎所有细胞。不是，指的就是这个转基因动物因为它们都是由同一个受精卵分裂、分化而来的3.与利用细菌生产药用蛋白相比，用动物乳腺生物反应器生产药用蛋白的优势是什么？①动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，生产的蛋白质活性高，更稳定；②产物直接经乳汁分泌，易提取。考点一：基因工程的应用A.乳铁蛋白肽基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达B.人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达C.表中两种基因探针所含的脱氧核苷酸的序列相同D.乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是mRNA片段探针乳腺细胞口腔上皮细胞蹄部细胞乳铁蛋白肽基因探针出现杂交带未现杂交带未现杂交带人干扰素基因探针出现杂交带出现杂交带出现杂交带在多种细胞中出现杂交带，说明其可在转基因奶牛的多种体细胞中表达，√；只在乳腺细胞中出现杂交带，说明其只在转基因奶牛的乳腺细胞中表达，×；脱氧核苷酸的种类可能相同，但核苷酸的数量和排列顺序不一定相同，×；乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是有遗传效应的DNA片段，×；03研究者将含有铁蛋白肽基因和人干扰素基因的DNA片段分别制成探针，与从转基因奶牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的mRNA分别进行杂交，结果如表所示。下列叙述正确的是（）B

膀胱生物反应器：继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。1.研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因？将目的基因与膀胱上皮细胞中

等调控元件重组在一起。药用蛋白基因膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子等调控元件基因表达载体受精卵转基因动物药物早期胚胎培养早期胚胎显微注射胚胎移植培育过程尿液2.膀胱生物反应器相比乳腺生物反应器的优点是什么？从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。不受性别、年龄的限制特异表达的基因的启动子在器官供体的基因组中导入

，以

的表达，或设法

，再结合

，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。3用转基因动物作为器官移植的供体

在人体所有细胞膜的表面，都有作为身份标签的一组蛋白质(主要组织相容性复合体MHC)，能被自身的免疫细胞识别。其他生物的细胞也带有各自的身份标签(相当于抗原)，当它们入侵人体后，能被免疫细胞识别出来，引起免疫排斥。某种调节因子抑制抗原决定基因除去抗原决定基因克隆技术目的基因基因敲除将猪的器官移植给人为什么会引起免疫排斥？怎么从根本上消除免疫排斥现象？(5)利用基因工程技术改造猪的器官的方法：考点一：基因工程的应用产物应用制备方法阿斯巴甜凝乳酶淀粉酶、脂酶利用基因工程菌，除了可以生产药物，还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。用于奶酪生产，凝聚固化奶中的蛋白质普遍使用的甜味剂转化糖浆（淀粉酶）、烘烤食物（脂酶）主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，可以通过基因工程实现大规模生产。将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过工业发酵批量生产凝乳酶。通过构建基因工程菌、然后用发酵技术大量生产。产物纯度更高，生产成本显著降低，生产效率较高。基因工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。

考点一：基因工程的应用（三）基因工程在食品工业方面的应用

有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。基因工程将能分解三种烃类的假单孢杆菌的基因都转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。1、净化污染的环境

考点一：基因工程的应用（四）基因工程与环境保护2、环境监测基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。3、生产清洁能源利用经过基因改造的微生物生产清洁能源。考点010203基因工程的应用蛋白质工程的原理和应用生物技术的安全性与伦理问题基因工程的不足将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的

，进而表现出新性状。1、基因工程的实质：（教材P93）蛋白质2、基因工程的不足：在原则上只能生产自然界

。已存在的蛋白质3、天然蛋白质的不足：天然蛋白质的

符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合

的需要。结构和功能人类生产和生活蛋白质工程的目的：生产符合人类生产和生活的需要的蛋白质

蛋白质工程

蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。（p93）①基础：_______________________________________________②途经：___________________③操作对象：______④目的：_______________________________________________________________⑤理论和技术：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系改造或合成基因改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求基因(易错点)借助计算机通过X射线衍射技术基因的定点突变技术晶体学技术又称第二代基因工程获得蛋白质晶体：分析晶体的结构：构建蛋白质三维结构图:碱基的替换：由计算机建立的血红蛋白三维结构模型利用X射线晶体衍射等，充分了解胰岛素的空间结构。1、蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。2、改造蛋白质的方法：改造

或

合成

基因为什么蛋白质工程需改造基因而不是直接改造蛋白质？①基因决定蛋白质的合成，改造了基因可以间接改造蛋白质；②改造基因可以遗传，改造蛋白质无法遗传；③蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大。

改造基因比改造蛋白质更容易操作。

考点二：蛋白质工程的原理和应用学科交叉

蛋白质工程经常要借助计算机来建立蛋白质的三维结构模型；要制备蛋白质晶体，然后通过X射线衍射技术，分析晶体结构；要用到基因的定点突变技术来进行碱基的替换。3、蛋白质工程的基本原理：预期功能生物功能设计蛋白质（三维结构）推测改造或合成转录翻译折叠行使目的基因mRNA多肽链

中心法则的逆过程，与天然蛋白质合成的过程相反。从预期的蛋白质功能出发

推测应有的氨基酸序列→设计预期的蛋白质结构→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新基因→获得所需要的蛋白质→

考点二：蛋白质工程的原理和应用蛋白质工程(第二代基因工程)·04注：蛋白质工程的操作对象是

。确定目的基因的碱基序列后，①可通过

合成目的基因；②可通过

来完成基因拼接。③可通过

来

进行碱基的替换等进而改造基因，预期的蛋白质功能设计预期的.

.获得所需的蛋白质推测应有的

.找到并改变相对应的

(基因)或合成的新基因蛋白质结构氨基酸序列脱氧核苷酸序列【学科交叉】①蛋白质工程经常要借助计算机来建立蛋白质的三维结构模型；②要制备蛋白质晶体，然后通过X射线衍射技术，分析晶体的结构；人工基因定点突变技术融合PCR技术基因六聚体单体设计后胰岛素B链部分氨基酸序列：酪氨酸苏氨酸赖氨酸脯氨酸苏氨酸B28B29mRNA天然胰岛素B链部分氨基酸序列：酪氨酸苏氨酸脯氨酸赖氨酸苏氨酸B28B29mRNADNADNA【拓展】基因定点突变技术（胰岛素基因改造为例）天然胰岛素对应的部分基因：待突变位点常规下游引物突变上游引物产物作为下一轮PCR的大引物进行PCR1待突变位点下游大引物常规上游引物【拓展】基因定点突变技术（胰岛素基因改造为例）待突变位点下游大引物常规上游引物进行PCR2PCR合成的人胰岛素突变基因【拓展】基因定点突变技术（胰岛素基因改造为例）【小结】基因定点突变技术需要用到三条引物进行两轮PCR，这三条引物分别是突变上游引物、常规上游引物和常规下游引物。第一轮PCR利用突变上游引物和常规下游引物进行扩增，得到不完整的含有突变位点的DNA片段；第二轮PCR利用第一轮扩增产物中的一条DNA链作为下游大引物，它与常规上游引物一起扩增得到完整的含有突变位点的DNA片段。方法一：大引物PCR【拓展】基因定点突变技术（胰岛素基因改造为例）指在PCR技术的基础上，采用具有互补末端的引物，使PCR产物形成重叠链，通过重叠链延伸，将不同来源的片段重叠拼接起来的一项技术。【小结】基因定点突变技术方法二：重叠延伸PCR【拓展】基因定点突变技术（胰岛素基因改造为例）（2023.山东）科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。真题必刷

(1)与图甲中启动子结合的酶是

。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有

（答出2个结构即可）。(2)构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物

。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可知引物F1与图甲中J基因的

（填“a链”或“b链”）相应部分的序列相同。(3)重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了

，条带2所检出的蛋白

（填“是”或“不是”）由重组质粒上的J基因表达的。

RNA聚合酶限制酶切割位点、标记基因、复制原点等

F2和R1或F1与R2

a链J-V5融合蛋白不是CG定点突变AT引物a引物c引物b引物d产物ABPCR1至少第2次循环获得产物CDPCR2至少第2次循环获得CD下链AB上链突变产物ADPCR3引物a引物dPCR4大量突变产物AD【小结】基因定点突变技术方法二：重叠延伸PCR【拓展】基因定点突变技术（胰岛素基因改造为例）项目蛋白质工程基因工程操作对象操作起点操作水平操作流程结果实质联系基因基因DNA分子水平DNA分子水平预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到并改变对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→获得所需要的蛋白质目的基因的筛选与获取→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定改造蛋白质

或

合成新的蛋白质生产自然界已有的蛋白质通过改造或合成基因来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状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；蛋白质工程离不开基因工程，其包含基因工程的基本操作。预期蛋白质功能目的基因的筛选与获取对胰岛素的改造的基本思路氨基酸序列新胰岛素基因改造降低胰岛素的聚合作用预期功能三维结构推测B28位脯氨酸替换为天冬氨酸预期结构转录mRNA折叠行使翻译多肽链有效抑制胰岛素的聚合设计功能①定点突变技术②人工合成自然蛋白质的不足：天然胰岛素见效慢，是因为天然胰岛素制剂往往以二聚体或六聚体的形式存在，需要经历长时间才能解离为单体，发挥作用。六聚体单体蛋白质工程的应用自然蛋白质的不足：小鼠单克隆抗体会使人体产生免疫反应，从而导致治疗效果大大降低。1医药工业方面实例2：制备人鼠嵌合抗体【蛋白质工程】通过改造_____，将小鼠抗体上结合抗原的区域（即可变区）“嫁接”到人的抗体（即恒定区）上，经过这样改造的抗体诱发

的强度就会降低很多。思考：该过程能通过基因定点突变技术改造基因实现吗？不能；需要通过基因拼接完成。负责识别和结合抗原免疫反应基因医学问题：小鼠单克隆抗体会使人体产生免疫反应，从而导致治疗效果大大降。解决办法：负责识别和结合抗原在同一种动物中，恒定区较为相似。通过改造基因，将小鼠抗体上结合抗原的区域（即可变区）“嫁接”到人的抗体（即恒定区）上，经过这样改造的抗体诱发免疫反应的强度就会减低很多。（1）医药工业方面——制备人鼠嵌合抗体4、蛋白质工程的应用

考点二：蛋白质工程的原理和应用

如枯草杆菌蛋白酶具有水解蛋白质的作用，常被用于洗涤剂工业、丝绸工业等。迄今为止，利用蛋白质工程获得的该酶的突变体已有上百种，从中可能筛选出一些符合工业化生产需求的突变体，从而提高这种酶的使用价值。——蛋白质工程被广泛用于改进酶的性能或开发新的工业用酶。枯草杆菌枯草杆菌蛋白酶（2）其他工业方面4、蛋白质工程的应用

考点二：蛋白质工程的原理和应用赖氨酸合成调控达到一定浓度两种酶的活性二氢吡啶二羧酸合成酶天冬氨酸激酶+赖氨酸含量抑制提高提高限制提高提高5倍提高2倍异亮氨酸（352位）苏氨酸（352位）变为异亮氨酸（104位）天冬酰胺（104位）变为(1)提高玉米赖氨酸含量（3）农业方面4、蛋白质工程的应用

考点二：蛋白质工程的原理和应用科学家正在尝试改造某些参与调控光合作用的酶，以提高植物光合作用的效率，增加粮食的产量。(2)改造某些参与调控光合作用的酶（3）农业方面4、蛋白质工程的应用

考点二：蛋白质工程的原理和应用科学家利用蛋白质工程的思路来设计优良微生物农药,通过改造微生物蛋白质的结构，增强微生物防治病虫害的效果。伊维菌素(3)改造微生物蛋白质结构伊维菌素是由土壤中发现的一种新型链霉菌提取出了一种名为阿维菌素的抗生素，经过多年的不断改造获得的，伊维菌素是新型的广谱、高效、低毒抗动物寄生虫病兽药。（3）农业方面4、蛋白质工程的应用

考点二：蛋白质工程的原理和应用

要设计出更加符合人类需要的蛋白质，还需要不断地攻坚克难。随着科技的深入发展，蛋白质工程将会给人类带来更多的福祉。5、蛋白质工程面临的问题及前景展望（1）蛋白质工程的难点：蛋白质工程是一项难度很大的工程。原因：蛋白质发挥功能必须依赖正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂。（2）前景展望：由计算机建立的血红蛋白三维结构模型

考点二：蛋白质工程的原理和应用4.下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是（）A.该工程和基因工程的根本区别在于操作对象的差异B.该工程与细胞中天然蛋白质的合成都遵循中心法则C.通过该工程改造后，获得的性状可以遗传给后代D.通过该工程可改造现有蛋白质或制造新蛋白质蛋白质工程和基因工程的操作对象均为基因，×；A043.干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可以用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析错误是（）DA.图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能B.图中新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达C.图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构D.图中各项技术并没有涉及基因工程技术合成新的干扰素基因后，要构建基因表达载体在受体细胞中表达，涉及，×；④将连接产物导入大肠杆菌重组质粒空质粒导入空质粒导入了质粒的大肠杆菌才能存活导入重组质粒1.某动物体内含有研究者感兴趣的目的基因，研究者欲将该基因导入大肠杆菌的质粒中保存。该质粒含有氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位点，其结构和简单的操作步骤如下图所示。

挑选白色菌落练习与应用p98请根据以上信息回答下列问题。（1）在第②步中,应怎样选择限制酶？（2）在第③步中，为了使质粒DNA与目的基因能连接，还需要在混合物中加入哪种物质？（3）选用含有AmpR和LacZ基因的质粒进行实验有哪些优势？（4）含有重组质粒的大肠杆菌菌落将呈现什么颜色？

为什么？相同的限制酶或切割能产生相同末端的限制酶DNA连接酶便于进行双重筛选。AmpR

基因可用于检测质粒是否导入了大肠杆菌，LacZ基因可以检测导入的是否为空质粒。目的基因的插入破坏了LacZ基因，使其不能表达出B-半乳糖苷酶，底物X-gal不能被分解，因此菌落为白色。白色练习与应用p98考点010203基因工程的应用蛋白质工程的原理和应用生物技术的安全性与伦理问题1、转基因成果

考点三：生物技术的安全性与伦理问题（1）转基因微生物方面对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域。①微生物的优点：生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感、

容易进行遗传物质操作等。②实例：转基因技术培育的啤酒酵母能减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期；构建高产、优质的基因工程菌生产氨基酸；基因工程菌生产的药物几乎涉及各种类型疾病的治疗。1、转基因成果

考点三：生物技术的安全性与伦理问题（2）转基因动物方面将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等转入动物体内，培育了生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。将某些抗病毒的基因转入动物体内，培育了抵抗相应病毒的动物新品种。建立某些人类疾病的转基因动物模型，模拟疾病的发生和发展过程，为研究该疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据。转基因小鼠I型糖尿病模型、原发性高血压模型实例：1、转基因成果

考点三：生物技术的安全性与伦理问题（3）转基因植物方面培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状的作物。实例：转基因耐储藏番茄1、转基因成果

考点三：生物技术的安全性与伦理问题【拓展】

防止基因污染

基因污染指对原生物种基因库非预期或不受控制的基因流动。外源基因通过转基因作物或转基因动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分。基因污染主要是由基因重组引起的。

在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染。例如，我国科学家将来自于玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。另外，还可以把外源基因转入叶绿体DNA中。2、对转基因产品安全性的争论

考点三：生物技术的安全性与伦理问题

转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市。不是人云亦云，更不是诋毁科学创新、造谣惑众，而是需要以完备的相关科学知识为基础，既清晰地了解转基因技术的原理和操作规程；如何理性看待转基因技术应该看到人们的观点受到许多复杂的政治、经济和文化等因素的影响；要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论；坚持正确的社会舆论导向。2、对转基因产品安全性的争论

考点三：生物技术的安全性与伦理问题优点：①解决粮食短缺问题；②大大减少农药的使用量，减少环境污染；③增加食物营养，提高附加值；④增加食物种类，提升食物品质；⑤提高生产效率，带动相关产业发展。缺点：①可能出现新的过敏原或重组形成新病原微生物；②可能产生抗除草剂的超级杂草；③可能使疾病的传播跨越物种的界限（基因污染）；④可能会破坏生物多样性；⑤可能会对人类生活环境造成二次污染。1.苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转基因作物种植区，发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对2龄幼虫进行多代抗性筛选。下列叙述错误的是（）A.利用PCR技术不能检测烟草植株的抗虫性状B.单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同C.种植转双基因的烟草可避免棉铃虫产生抗性基因D.转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险种植转双基因的烟草可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度，但不能避免棉铃虫产生抗性基因，C×；C2.转基因作物因其具有抗旱、抗寒、抗虫等能力而为粮食缺少的国家所推崇。但是反对者表示：

对转基因食物进行的安全性研究都是短期的，无法有效评估人类进食转基因食物几十年后或更久以后的风险。请用已学过的知识判断，下列叙述错误的是（）A.转基因作物的基因可能传播到野生植物体内，造成基因污染B.食用转基因食品时，食品中的基因会整合到人的基因组中C.转入抗虫基因的植物，有可能会导致昆虫群体抗性基因频率增加D.即使转基因植物的外源基因来源于自然界，也仍然存在安全性问题构成基因的物质DNA(脱氧核糖核酸)进入人体后，都会被酶分解成小分子，不可能将外来遗传信息整合到人的基因组中，√B；B013、生殖性克隆与治疗性克隆

考点三：生物技术的安全性与伦理问题取出体细胞取核核移植诱导去核卵母细胞重构胚胎移植发育代孕母体胚胎干细胞分娩克隆人发育各种细胞组织或器官移植治疗性克隆生殖性克隆利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。通过克隆技术产生独立生存的新个体。

考点三：生物技术的安全性与伦理问题3、生殖性克隆与治疗性克隆治疗性克隆生殖性克隆目的处理方式联系治疗人类疾病用于生育，产生新个体获得早期胚胎主要用于获得胚胎干细胞，然后诱导胚胎干细胞分化出所需的细胞、组织或器官。获得早期胚胎需通过胚胎移植，到母体子宫内发育成个体。都属无性生殖，原理都是动物细胞核的全能性。产生新个体、新组织，遗传物质相同。涉及的生物技术有动物细胞培养、体细胞核移植、早期胚胎培养等。

考点三：生物技术的安全性与伦理问题3、生殖性克隆与治疗性克隆我国对待生殖性克隆人的态度：2002年2月和9月，在联合国总部