第10单元 第50讲 基因工程的应用与蛋白质工程-【创新思维】2024高考生物一轮复习高考总复习配套教参（人教单选版 新教材 新高考）

第50讲　基因工程的应用与蛋白质工程 1．举例说明基因工程在农牧业、食品工业及医药卫生等方面的广泛应用改善了人类的生活品质。 2．概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质。 3．举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。　 考点一　基因工程的应用 授课提示：对应学生用书第342页 1．基因工程在农牧业方面的应用 (教材选择性必修3 P77“相关信息”)Bt抗虫蛋白怎样造成害虫死亡？ 提示：当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2．基因工程在医药卫生领域的应用 (教材选择性必修3 P90“文字信息”)利用转基因技术获得的已整合药用蛋白基因的转基因小鼠分泌的乳汁中检测不到药用蛋白，根据中心法则分析，其可能的原因是什么？ 提示：药用蛋白基因没有转录或翻译。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3．基因工程在食品工业方面的应用 1．Bt基因来源于苏云金杆菌，对哺乳动物有毒害作用。(×) 2．乳腺生物反应器是将药用蛋白基因导入动物的乳腺细胞中。(×) 3．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。(√) 4．由大肠杆菌工程菌获得的人干扰素可直接应用。(×) 1．(2023·湖北武汉模拟)为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性，可采取如下措施：①基因策略：包括提高杀虫基因的表达量和向棉花中转入多种杀虫基因等。例如，早期种植的抗虫棉只转入了一种Bt基因，抗虫机制比较单一；现经常将两种或两种以上Bt基因同时转入棉花。②田间策略：主要是为棉铃虫提供庇护所。例如我国长江、黄河流域棉区多采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作的方式，为棉铃虫提供天然的庇护所。关于上述策略，下列叙述错误的是(　　) A．转入多种Bt基因能提高抗虫持久性，是因为棉铃虫基因突变频率低且不定向 B．转基因棉田周围种植非抗虫棉，可降低棉铃虫抗性基因的突变率 C．为棉铃虫提供庇护所，可使敏感型棉铃虫在种群中维持一定比例 D．为棉铃虫提供庇护所，可使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓 解析：由于棉铃虫基因突变频率低且不定向，转入多种Bt基因可以降低棉铃虫抗Bt抗虫蛋白的能力，从而提高抗虫持久性，A正确；基因突变可以自发发生，且具有不定向性，突变频率与环境没有直接关系，所以在转基因棉田周围种植非抗虫棉，不能降低棉铃虫抗性基因的突变率，但可以降低抗性基因的基因频率升高的速度，B错误；在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花，为棉铃虫提供庇护所，使敏感型的个体可以生存，在种群中维持一定比例，C正确；为棉铃虫提供庇护所，使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存，由于二者之间存在种内斗争，因此能使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓，D正确。故选B。 答案：B 2．(2023·山东威海模拟)人工基因驱动是以基因编辑技术为核心发展来的，可用于消灭携带疟疾的按蚊。决定野生型按蚊能携带疟原虫的基因组成为aa，科学家合成了使按蚊不能携带疟原虫的基因A。将由“A基因”“Cas9蛋白基因”和“可转录出sgRNA(可识别a基因的RNA序列)的基因”组成的基因驱动器转入野生型按蚊受精卵中，基因驱动器被整合到含a基因的同源染色体(1和1′)中的1上，使a基因改造成A基因，随后sgRNA识别并引导Cas9蛋白将1′上的a基因切除，切除部位的DNA会以1上同一位点未断裂的DNA为模板完成修复。下列说法错误的是(　　) A．Cas9蛋白作用于双链DNA分子中特定部位的磷酸二酯键 B．经过人工基因驱动改造的野生型按蚊的基因型为Aa C．可利用显微注射将基因驱动器注入野生型按蚊受精卵中 D．若人工基因驱动中的目的基因使按蚊只能繁衍雄性后代，则一段时间后按蚊物种将灭绝 解析：由题意可知，Cas9蛋白的作用是将1′上的a基因切除，所以Cas9蛋白作用于双链DNA分子中特定部位的磷酸二酯键，A正确；由题意可知，经过人工基因驱动改造的野生型按蚊的基因型为AA，B错误；通过显微注射法可将基因表达载体导入受体细胞中，所以可利用显微注射将基因驱动器注入野生型按蚊受精卵中，C正确；若人工基因驱动中的目的基因使按蚊只能繁衍雄性后代，那么一段时间后按蚊中无雌性个体，按蚊物种将灭绝，D正确。故选B。 答案：B 考点二　蛋白质工程及DNA片段的扩增及电泳鉴定 授课提示：对应学生用书第344页 1．蛋白质工程的原理和应用 (1)蛋白质工程的概念 (2)蛋白质工程的基本思路 (3)蛋白质工程的应用 ①医药工业方面：研发药物，如延长干扰素的保存时间，降低小鼠单克