2025届高三生物一轮复习第55讲：基因工程的应用和蛋白质工程课件

这是一份2025届高三生物一轮复习第55讲：基因工程的应用和蛋白质工程课件，共32页。PPT课件主要包含了基因工程的应用，关键·真题必刷等内容，欢迎下载使用。
蛋白质工程的原理和应用
考点一 基因工程的应用
乳腺中特异表达的基因的启动子
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，其优点是不受动物的性别、生长发育时期的限制，提取简单高效。　　　
2.利用基因工程菌生产药物
1.人的胰岛素基因导入大肠杆菌后不能正确表达出胰岛素，其原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
真核细胞的基因结构不同于原核细胞，其转录出的mRNA需加工后才能作为翻译的模板，细菌中不存在此机制
2.为提高动物的生长速度，需将外源生长激素基因导入动物体内，应该选择的受体细胞是什么？并说明理由。受精卵。受精卵体积较大，操作较容易，营养物质含量丰富，也能保障发育成的个体所有细胞都含有外源生长激素基因，全能性较高。
考向　结合基因工程的应用，考查社会责任1.(2024·福建宁德期末)利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶，可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是(　　)A.应该用山羊乳腺中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体B.通过体细胞克隆可将丁酰胆碱酯酶基因传递给子代C.通过显微注射技术将基因表达载体导入山羊乳腺细胞D.山羊乳腺细胞可将肽链加工成具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶
2.(2024·广东韶关调研)生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，会引起人们对它安全性的关注，也会与伦理道德发生碰撞，带来新的伦理困惑与挑战，下列有关生物技术应用的做法正确的是(　　)A.在我国，可通过生殖性克隆解决一些夫妇的不孕不育问题B.利用基因工程技术改造HIV以获得安全、性能良好的载体C.只要有证据表明转基因食品有害，就应全面禁止转基因技术在食品上的应用D.将蛋白酶基因与目的基因一同转入受体细胞利于基因表达产物的提纯
乳腺生物反应器与工程菌的比较
考点二　蛋白质工程的原理和应用
写出流程图中字母代表的含义：A.______ 　B.______ 　C.__________ 　D.________ E.__________
3.蛋白质工程与基因工程的区别和联系
考向　结合蛋白质工程，考查科学探究1.(2024·湖北孝感高中质检)下图表示蛋白质工程的操作过程，相关说法错误的是(　　)
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技术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
2.(2024·福州一中质检)胰岛素用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。下图是新的速效胰岛素的生产过程，有关叙述正确的是(　　)
A.新的胰岛素的产生是依据基因工程原理完成的B.新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则C.新的胰岛素产生过程中最困难的一步是由胰岛素分子结构推测氨基酸序列D.若用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用Ca2＋处理大肠杆菌
1.(2022·湖南卷，22)水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：(1)蛋白质工程流程如图所示，物质a是　　　　　　　　　，物质b是　　　　。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是__________________________________________________________________。
(2)蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　和利用PCR技术扩增。PCR技术遵循的基本原理是　　　　　　　　　。
从基因文库中获取目的基因
通过DNA合成仪用化学方法人工合成
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的　　　　(填“种类”或“含量”)有关，导致其活性不同的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
提取的水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏　
(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用注射器取同一种动物(如家兔)血液，立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中，放在适宜条件下静置一段时间，观察统计三支试管中血液凝固时间
2.(2023·海南卷，20)基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统(切—浸—生芽Cut－Dip－Budding，简称CDB法)。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。
回答下列问题：(1)图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于　　　　；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和　　　　　　，该过程还需要光照，其作用是____________________________________________________________________。
诱导叶绿素的形成，使幼苗能够进行光合作用
(2)图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的　　　　　　。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注　　　　　　　　。
(3)图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
农杆菌细胞内含Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T－DNA转移并整合到受体细胞染色体DNA上
(4)已知某酶(PDS)缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体(含有绿色荧光蛋白标记基因)，利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B。据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是______________________________________。
检测毛状根段是否有绿色荧光
图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是____________________________________________________________________依据是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
植物PDS中靶区域测序(或根据PDS基因的碱基序列设计引物进行PCR扩增)
若导入幼苗的基因编辑载体成功发挥作用，则PDS基因被敲除，靶区域的测序就会出现序列缺失(或PCR无法扩增出条带)