2027年高考生物人教版第一轮复习讲义 第55讲　基因工程的应用和蛋白质工程、DNA的两个实验

第55讲　基因工程的应用和蛋白质工程、DNA的两个实验

考点一　基因工程的应用和蛋白质工程

1.基因工程的应用——乳腺生物反应器

(1)操作过程

 

(2)比较乳腺生物反应器与膀胱生物反应器

①乳腺生物反应器是利用转基因动物的乳汁生产药用蛋白，而膀胱生物反应器是利用转基因动物的尿液生产药用蛋白，二者的优点：产量高、质量好、成本低、易提取，且不会对动物造成伤害。

②乳腺生物反应器是处于生殖期的雌性动物才可生产药用蛋白，而膀胱生物反应器则是任何生长期的雌雄动物均可生产药用蛋白。

2.蛋白质工程的原理和应用

(1)蛋白质工程的概念

(2)蛋白质工程的基本原理

(3)蛋白质工程的应用

考向1　围绕基因工程的应用，考查社会责任

1.(2025·河南名校联考)科学家利用基因工程培育出了能产生乙肝病毒蛋白质的番茄，被称之为“番茄乙肝疫苗”。具体操作是将乙肝抗原基因M导入农杆菌，然后利用农杆菌将M导入番茄细胞。实验显示小白鼠连续五周吃这样的番茄，体内产生了抗乙肝病毒的抗体，下列叙述错误的是(　　)

A.实验用PCR技术对M基因进行扩增，需要两种引物

B.含M的重组Ti质粒必须插入到番茄染色体DNA上

C.即使M在番茄中成功表达，也要做个体生物学水平鉴定

D.番茄乙肝疫苗成本相对较低且易于储存

答案　B

解析　用PCR技术对M基因扩增时，需要两种引物结合M基因的两条链合成相应子链，A正确；含M的T－DNA插入到番茄染色体DNA上才能稳定存在和表达，而不是将整个Ti质粒插入到番茄染色体上，B错误；即使M在番茄中成功表达，也必须做个体生物学水平鉴定，来确定实际效果，C正确；番茄种植容易，成本相对较低且易储存，D正确。

2.(2025·福州一中质检)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(　　)

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

答案　B

解析　分析表格数据，乳铁蛋白肽基因探针只在乳腺细胞中出现杂交带，说明乳铁蛋白肽基因只在转基因奶牛的乳腺细胞中表达，A错误；人干扰素基因探针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，B正确；两种基因探针所含的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，C错误；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，D错误。

考向2　结合蛋白质工程的原理和应用，考查社会责任

3.(2025·广东东莞模拟)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(　　)

A.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

答案　D

解析　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，涉及基因工程技术，D错误。

4.(2025·江苏徐州调研)下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是(　　)

A.DNA连接酶具有特异性，只能连接同一种限制性内切核酸酶切割形成的黏性末端

B.若能在植物细胞中检测到相应的目的基因，则说明基因工程项目获得成功

C.蛋白质工程需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可稳定的遗传给后代

D.将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，可通过花粉传播，从而引起基因污染

答案　C

解析　DNA连接酶没有特异性，可以将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，A错误；基因工程成功与否通常需要检测目的基因是否成功表达所需的产物，通常通过蛋白质检测和个体生物学水平检测等进行鉴定，在植物细胞中检测到相应的目的基因，不能说明基因工程项目获得成功，B错误；蛋白质工程是第二代基因工程，也需构建