第4课时 蛋白质工程的原理和应用-【回归课本】2025年高中生物基础知识训练

回 归 课 本 · 高 中 生 物 文 言 文 填 空 训 练 244 第 4课时  蛋白质工程的原理和应用 核心要点  1. 蛋白质工程 （1）基础：以蛋白质分子的 及其与 的关系作为基础。 （2）结果：通过 基因，来改造现有蛋白质，或制造一种 的蛋白质，以 满足人类生产和生活的需求。 2. 蛋白质工程崛起的缘由：基因工程原则上只能生产自然界中 的蛋白质，是生物在 长期 过程中形成的，不一定完全符合人类 的需要。 3. 蛋白质工程的基本原理：对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成 来完成。天然蛋白质合成的过程是按照 法则进行的，而蛋白质工程却与 之相反，它的基本思路是： 。 4. 蛋白质工程的应用 （1）胰岛素改造：通过改造胰岛素基因实现了对相应 的改造，有效抑制了 胰岛素的 。研发出速效胰岛素类似物。 （2）干扰素改造：将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成 氨酸，在 -70 ℃的条件下，干扰 素可以保存半年，解决了干扰素体外难以保存的问题。 （3）酶的改造：改进酶的 或开发新的工业用酶。 （4）农业方面：改造某些参与调控 的酶，以提高植物光合作用的效率；利用蛋白 质工程的思路来设计优良微生物农药，使它防治 的效果增强。 易错辨析  5. （ ）蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异。 6. （ ）理论上将某种必需氨基酸含量高的蛋白质编码基因导入作物中，可提高该种氨基酸含量。 7. （ ）蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具。 8. （ ）对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的。 9. （ ）蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行设计改造。 10. （ ）蛋白质的高级结构十分复杂，因此蛋白质工程难度很大。 11. （ ）实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系。 12. （ ）利用蛋白质工程生产的速效胰岛素分子与天然胰岛素分子结构是一样的。 建议时间：5 min  >> 答案链接 P62 建议时间：3 min  >> 答案链接 P62 第 25 讲 模 块 5 生 物 技 术 的 安 全 性 与 伦 理 问 题 245 第 25讲  生物技术的安全性与伦理问题 ቓ 导图速览 特点 种类 生殖性克隆面 临的伦理问题 转基因成果 我国禁止生殖 性克隆人 安全性争论 警惕用新技术 研究克隆人 理性看待转基 因技术 危害 我国 观点 途径 包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。例如天花病毒、 波特淋菌等 正方：社会允许科学研究，人的观念是可 以改变的 反方：“生殖性克隆”有违人类尊严；流产、 死胎等，严重违反人类伦理道德 动物：培育出优良的转基因家禽、家畜 植物：抗病、抗虫、抗除草剂等的植物 微生物：生产氨基酸、药物、工业用酶、 维生素等 中国坚决不允许进行任何生殖性克隆人实 验。一再重申四不原则：不赞成、不允许、 不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 人们对转基因技术有不同见解，尤其是转 基因食品的安全性问题。例如，会不会对 人体健康造成伤害，会不会造成外来物种 入侵 一些科学家和企业家希望合成人类整个基 因组，用于器官移植和疫苗研发，如合成 人类基因组就可能造出克隆人 我国对转基因技术的方针是研究上要大胆， 要创新；推广上要慎重，做到确保安全； 管理上要严格，坚持依法监管 可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布， 造成死亡，也能损害植物 致病能力强、攻击范围广、相对容易获得、便于携带和 施放 人类从来没有接触过的致病菌，可能让大批受感染者突 然发病，无药可治 不发展、不生产、不储存生物武器。主张全面禁止和彻 底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器 转基因 产品的 安全性 关注生 殖性克 隆人 禁止生 物武器 生 物 技 术 的 安 全 性 与 伦 理 问 题 回 归 课 本 · 高 中 生 物 文 言 文 填 空 训 练 62 24. 【答案】× 【易错点拨】噬菌体是细菌病毒，不能侵染植物。 25. 【答案】√ 26. 【答案】√ 27. 【答案】× 【易错点拨】玉米胚细胞中能检测到目的基因转录产生 的 mRNA，说明目的基因转录成功，为了确定转基因玉 米是否培育成功，还需要利用抗原—抗体杂交技术，检 测胰岛素基因是否翻译出胰岛素。 28. 【答案】× 【易错点拨】目的基因通常不具有自我复制能力。 29. 【答案】× 【易错点拨】复性时，引物与模板进行碱基互补配对，如 果引物之间结合，则无法完成子链的延伸。 30. 【答案】× 【易错点拨】目的基因插入受体细胞染色体 DNA 上并 不一定能成功表达，需进一步检测和鉴定是否获得相应 的遗传特性，才能确定基因工程是否成功。 第 3课时  基因工程的应用 【核心要点】 1. 抗病 抗除草剂 2. 品质 3. 提高动物的生长速率 4. 改善畜产品的品质 5. 药用蛋白 启动子等调控元件重组 显微注射 乳腺 生物反应器 乳房生物反应器 6. 内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而且与灵 长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒 要少得多 免疫排斥 调节因子 抗原决定 抗原决 定 免疫排斥 7. 氨基酸和维生素 【链接教材】 8. 糖蛋白 病毒 9. 用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类 【易错辨析】 10. 【答案】× 【易错点拨】抗虫植物只能抗某种虫害，不能抗所有 虫害。 11. 【答案】√ 12. 【答案】× 【易错点拨】导入抗病基因可获得转基因抗病植物，但 不一定高产。 13. 【答案】√ 14. 【答案】× 【易错点拨】在器官供体动物的基因组中导入某种调节 因子，可以抑制抗原决定基因的表达，无法合成抗原。 15. 【答案】√ 16. 【答案】× 【易错点拨】把目的基因导入叶绿体 DNA 中，由于叶绿 体 DNA 存在于细胞质中，在配子产生过程中随机进入 子细胞，所以将来产生的配子中不一定含有目的基因。 17. 【答案】× 【易错点拨】对微生物或动植物的细胞进行基因改造， 也可以用来生产药物。 18. 【答案】√ 19. 【答案】× 【易错点拨】灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病 的病毒多于猪。 20. 【答案】× 【易错点拨】乳腺生物反应器可以用来生产蛋白质类药 物，例如，抗凝血酶等。 21. 【答案】× 【易错点拨】青霉素是由青霉菌合成的。 第 4课时  蛋白质工程的原理和应用 【核心要点】 1. （1）结构规律 生物功能 （2）改造或合成 新 2. 已存在 进化 生产和生活 3. 基因 中心 从预期的蛋白质功能出发→设计预期的 蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相 对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获 得所需要的蛋白质 4. （1）氨基酸序列 聚合 （2）丝 （3）性能 （4）光合作用 病虫害 【易错辨析】 5. 【答案】× 【易错点拨】蛋白质工程和基因工程都要对基因进行 操作。 6. 【答案】√ 7. 【答案】× 【易错点拨】蛋白质工程要通过基因工程实施，也需要 酶和载体等。 8. 【答案】√ 9. 【答案】√ 10. 【答案】√ 必 修 上 册 · 劝 学 答 案 及 解 析 63 11. 【答案】√ 12. 【答案】× 【易错点拨】利用蛋白质工程生产的胰岛素 B28 位脯氨 酸替换为天冬氨酸，或 B28 位与 B29 位赖氨酸交换了 位置，其分子结构与天然胰岛素的分子结构不同。 第25讲   生物技术的安全性与伦理问题 第 1课时  转基因产品的安全性 【核心要点】 1. 生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素 敏感和容易进行遗传物质操作等优点 啤酒酵母双乙 酰 基因工程菌 2. （1）生长激素 促生长激素释放激素 （2）抗病毒 （3）转基因动物 致病机制 3. 抗虫、抗病、抗除草剂 乙烯形成酶 乙烯 4. 我国科学家将来自玉米的 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 （合理即可） 5. 安全性 6. 原理 操作规程 7. 自主创新 确保安全 知情 选择 【链接教材】 8. 阻断淀粉储藏使花粉失去活性 9. （1）转基因 ×× （2）转基因 ×× 加工品（制成品） 加工原料为转基 因 ×× （3）本产品为转基因××加工制成，但本产品中已不再 含有转基因成分 本产品加工原料中有转基因××，但 本产品中已不再含有转基因成分 【易错辨析】 10. 【答案】√ 11. 【答案】√ 12. 【答案】× 【易错点拨】外源基因虽然来源于自然界，但是其往往 会在异种生物之间进行转移，因此也可能存在安全性 问题。 13. 【答案】× 【易错点拨】目的基因是生物大分子，在动物消化道中 将被分解，不能直接被吸收。 14. 【答案】× 【易错点拨】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。 15. 【答案】× 【易错点拨】虽然转基因食品和天然食品的化学本质相 同，但由于其含有外源基因，也可能对身体有害。 16. 【答案】√ 17. 【答案】√ 18. 【答案】× 【易错点拨】不一定表达。 19. 【答案】× 【易错点拨】转基因农作物在生产过程中可能会产生导 致人体过敏的蛋白，从而引发食品安全方面的问题。 20. 【答案】× 【易错点拨】基因污染会随被污染生物的繁殖而不断地 扩散。 第 2课时  关注生殖性克隆人 【核心要点】 1. 通过克隆技术产生独立生存的新个体 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 2. 发展规律 伦理道德 心理上和社会地位 3. 不赞成、不允许、不支持、不接受 4. （1）心理上 （2）生理缺陷 （3）家庭地位 （4）两性关系 （5）尊严 （6）基因多样性 5. 治疗性 6. 成纤维细胞 化学诱导多能干细胞 转录因子 【链接教材】 7. 遗传学诊断 【易错辨析】 8. 【答案】√ 9. 【答案】× 【易错点拨】两者有着本质的区别。 10. 【答案】× 【易错点拨】对于一些伴性遗传病，男女患病的情况不 同，因此有时需要考虑性别。 11. 【答案】√ 12. 【答案】× 【易错点拨】治疗性克隆和生殖性克隆都利用了核移植 技术，属于无性生殖。 13. 【答案】√ 14. 【答案】√