2023届高三生物一轮复习课件：第38讲　基因工程的应用及蛋白质工程

湘西土家族苗族自治州民族中学 XIANGXITUJIAZUMIAOZUZIZHIZHOU MINZU ZHONGXUE 减补私勇 第10单元 第38讲基因工程的应用及蛋白质工程 素养目标 基因结构决定其功能，理解蛋白质 建立蛋白质工程的操作流程模型，掌握 工程的原理 生命观念 科学思维 蛋白质工程与基因工程的关系 基因工程的应用 及蛋白质工程 基因工程和蛋白质工程在生产实践 探究基因工程在生产上的应用和蛋白质 上的应用 社会责任 科学探究 工程的应用 一、基因工程的应用 1.基因工程在农牧业方面的应用 转基因 抗虫 植物 转基因 抗病植物 甯 转基因 抗除草剂 植物 改良植物的品质 提高动物的 生长速率 改善畜产品的品质 2.食品工业方面 生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。例如，利用转基因技术大量生产 凝乳酶。 3.医药卫生领域 (1)器官移植：用转基因动物作器官移植的供体，例如抑制或设法除去 抗原决定基因，结合克隆技术培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆 猪器官。 (2)乳腺生物反应器：让外源基因在哺乳动物的乳腺中特异性表达，利用动 物的乳腺组织生产药物蛋白。 获取目的基因（如人血清白蛋白基因、人生长激素基因等） 构建基因表达载体 (目的基因与乳腺蛋白基因的 启动子 等调控组件重组) 导入哺乳动物受精卵（显微注射法） 进行早期培养后送入母体 发育成转基因动物 利用分泌的乳汁生产所需的药品 旁栏边角 (选择性必修3，第91页，“正文”拓展)利用转基因细菌能否直接生产干扰素等 化学本质为糖蛋白的药物？为什么？ 提示利用转基因细菌不能直接生产糖蛋白类的产品，因为细菌中只有核 糖体，没有内质网和高尔基体等其他细胞器。 易错辨析 基于对基因工程应用的理解，判断下列表述是否正确。 (1)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素 的菌株。) (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⅓() (3)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用。(×) 训练1.(2022山东·高考真题)某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋 白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治 疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特 定氨基酸序列的P,FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含 有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。 (2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示， 其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列 正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分 析，出现该问题的原因是 在转录出的RNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个 修支扩增P基因时使用的带署聚罪别的物果解癸麦问感，置深毅劈是变 在EcoR I识别序列前后增加碱基，.使其碱基数目加上LAG的碱基数目为3的倍数 方 重组转体 的部分结构 P因 终止子 注：DNA缤码链为转录 时所用模板链的互补链 放大 编码LAG的序列 EcoRI BamH I DNA编码链 ATG GAC.AAG GCG AAT TCA TGT GCA..GGA TCC 氯基酸序列Met Asp·Ls Ala Asn Ser Cys Ala Gly Ser FLAG 图甲 (3)融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各 组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果 如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC,由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是 促进UBC与FLAG-P的结合 ；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是 P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列 0@目0⑤注： 0②③0⑤ FLAG-P -++ ,”标有 UBC FLAG-PA “”苏无 药物A 两 UBC 图Z (4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是 药物A促进UBC与FLAG-P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。 ①组仅添加UBC,处理后，用UBC抗体检测，不出现杂交带：②组添加UBC和FLAG-P,出现杂交带：③组添加UBC、 药物A和FLAG-P,杂交带更加明显，说明药物A的作用是促进UBC与FLAG-P的结合。由②④组或③⑤组的差异在于②③ 组使用FLAG-P,出现杂交带：④⑤组