2023届高三生物一轮复习课件：基因工程的应用及蛋白质工程

专题十六 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题 考点四十七 基因工程的应用及蛋白质工程 1 考法四 基因工程的应用 分考点讲解 1.基因工程的应用总结 (1)农牧业方面: ①培育抗虫、抗病、抗除草剂植物; ②改良植物品质; ③提高动物生长速率; ④改善畜产品的品质。 (2)医药卫生领域: ①转基因动物生产药物; ②作器官移植的供体; ③基因工程药品。 (3)食品工业方面:利用基因工程可以生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。 强化模拟 限时训练 题型四 基因工程的应用 6.请根据你所学的知识,分析以下问题: (1)为了达到所谓的“阻断感染艾滋病”效果,通过基因敲除对CCR5基因进行编辑,该过程中可能要用到的工具酶是_,敲除后为了使DNA上的“缺口”补上,可能用到的工具酶是_。 (2)基因编辑研究中,外源基因能与受体细胞DNA成功重组的原因是_, 这些基因拼接成功后能正常表达的理论基础是_。 (3)人类对自身基因在DNA分子上的位置知之甚少,在这种情况下开展对人类的基因编辑计划风险非常大。你认为该转基因技术存在安全性争论的原因:_ _(合理即可)。 题型四 基因工程的应用 (4)转基因技术并不是令人闻之色变的疯狂技术,它已在作物品种改良上取得一定的成绩。比如,为了获得“多彩的牵牛花”,可将_ _(目的基因名称)与质粒构建重组质粒,导入普通牵牛花细胞中,再通过_ _技术培养得到符合要求的植株。 (5)为了获得能生产人胰岛素的大肠杆菌,要将含有胰岛素合成基因的重组质粒导入大肠杆菌中。通常用_处理大肠杆菌,使其能够吸收周围环境中的DNA分子。 题型四 基因工程的应用 【答案】(1)限制性内切核酸酶(或限制酶) DNA连接酶 (2)两者具有相同的结构和化学组成 所有生物都共用一套遗传密码子,都遵循中心法则 (3)目前对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限;外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,可能导致生命活动必需的正常基因遭到破坏 (4)与花青素代谢有关的基因 植物组织培养 (5)Ca2+ 题型四 基因工程的应用 【解析】(1)实施基因敲除的过程中可能用到的工具酶是限制性内切核酸酶,为了使DNA上断裂的磷酸二酯键重新形成,可能用到的工具酶是DNA连接酶。 (2)在基因工程中,外源基因与受体细胞中的DNA具有相同的结构和化学组成是其成功重组的基础,这些基因拼接成功后能正常表达的理论基础是所有的生物都共用一套遗传密码子,都遵循中心法则。 (3)题中转基因技术存在安全性争论的原因见答案。 (4)为了获得“多彩的牵牛花”,可将与花青素代谢有关的基因与质粒构建成重组质粒,导入普通牵牛花细胞中,再通过植物组织培养技术得到符合要求的植株。 (5)将目的基因导入大肠杆菌时,需要先用Ca2+处理大肠杆菌,使大肠杆菌成为感受态细胞,有利于将目的基因导入大肠杆菌细胞中。 考法五 蛋白质工程与基因工程的比较 分考点讲解 0533.0 强化模拟 限时训练 题型五 蛋白质工程与基因工程的比较 7.[辽宁大连2021开学考]下图表示蛋白质工程的操作过程,相关说法不正确的是( ) A.a、b过程分别是转录、翻译 B.蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作 C.蛋白质工程是完全摆脱基因工程的一项全新的生物工程技术 D.蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因 题型五 蛋白质工程与基因工程的比较 【答案】C 【解析】a过程是以DNA的一条链为模板合成mRNA的转录过程,b过程是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的多肽链的翻译过程,A正确;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,以满足人类的生产和生活的需求,因此蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作,B正确;蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程,C错误;蛋白质工程中,可能根据已经明确的蛋白质的结构构建出一种全新的基因,D正确。 题型五 蛋白质工程与基因工程的比较 8.[河南2022届开学考]已知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。如果将P分子中第158位的丝氨酸变成亮氨酸,第240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P1)不但保留了P的功能,而且具有了酶的催化活性。 回答下列问题: (1)利用PCR技术扩增目的基因时,_ (填“需要”或“不需要”)知道基因的全部序列。在PCR体系中除了加入模板、原料外,还应加入_。 (2)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期的蛋白质功能出发,通过_和_,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物功能进行鉴定。 (3)“CRI