基因工程的应用及蛋白质工程

1第一章第二节基因工程的应用及蛋白质工程【课标要求】1、列举基因工程在农业、医学上的具体应用及取得的丰硕成果。2、关注基因工程的进展。3、简述蛋白质工程的基本原理及基本途径。4、尝试运用逆向思维分析和解决问题。【学习指导】重点1、基因工程在农业和医疗等方面的应用；2、基因治疗。3、蛋白质工程的原理及应用【知识梳理】一、基因工程在农业上的应用1、基因工程技术为_______________开辟了一条捷径，使人们能够___________________，获得了大量优质高产的作物品种。2．成果：抗虫棉、金米例：抗虫棉的培育科学家在苏云金杆菌中发现了一种___________，这种_____________对棉铃虫有特异性的毒杀作用。毒蛋白是由苏云金杆菌中的_____________________基因控制合成的。抗虫作物的培育和种植，不但降低了作物_____________________,使作物能稳产、高产，还降低了_____________________________，减少对________________________________。二、基因工程在医学上的应用（一）基因工程药物1．1982年，美国一家公司首次将重组胰岛素投放市场，这标志着利用基因工程技术研制医用产品用于临床治疗。2．基因工程疫苗：疫苗中不会含有。（二）、基因治疗1．概念：将通过一定方式导入靶细胞内，可以纠正基因缺陷而达到治疗疾病的目的称为基因治疗。2．基因治疗的策略：、、、。(三)、基因工程的实质：将一种生物的转移到另一处生物体内，后者产生它本不能产的，从而产生新性状。三、蛋白质的分子设计：1.蛋白质工程：根据_________________________________________的关系，按照人类自身的需要，利用生物技术手段对________________________________或者____________________________________________，从而创造出自然界2__________________、___________________________的蛋白质分子。由于蛋白质工程是在_____________________的基础上发展起来的，在技术方面有诸多同_____________________相似的地方，因此蛋白质工程也被称为第二代基因工程。2.蛋白质工程的一个重要方面是蛋白质的分子设计，它可以分成三类：一是______________________________________,就是对已知结构的蛋白质进行________________,从而改善蛋白质的性质和功能。二是__________________________________,期望转移相应的功能。例如将编码一种蛋白质的部分基因转移到______________,经过___________,产生_____________________.三是_______________________,就是从______________________________出发，设计制造出____________________________，使之具有特定的空间结构和预期功能。总结：（1）蛋白质工程：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的。（2）目标：根据人们对功能的特定需求，对结构进行分析设计。[来源:Z&xx（3）原理：基因改造。（4）过程：预期蛋白质功能→设计结构→推测应有序列→找到对应的序列(基因)。四、蛋白质工程的应用1_________________、2________________、3___________________【习题巩固】1．生产上培育无子番茄、青霉素高产菌株、杂交培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育原理依次是()①生长素促进果实发育②染色体变异③基因重组④基因突变⑤基因工程A．①②③④B．①④③②C．①④②⑤D．①④③③2、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是()①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④3．下列哪种生物不能作为生物武器()A．伤寒杆菌B．炭疽杆菌C．乳酸菌D．天花病毒4．基因治疗是指()A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的3B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的5、切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中，从而鲇鱼比同类个体大3～4倍，此项研究遵循的原理是()A．基因突变，DNA→RNA→蛋白质B．基因工程，DNA→tRNA→蛋白质[来源:学.科.网Z.X.X.K]C．细胞工程，DNA→RNA→蛋白质D．基因重组，DNA→RNA→蛋白质6．有关基因工程的成果及应用的说法正确的是()A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B．基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物C．基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物D．目前，在发达国家，基因治疗已用于临床实践7、基因治疗是指（）A.用DNA探针修复缺陷基因B.用DNA探针检测疾病C.将健康基因导入有基因缺陷的细胞中D.将健康基因导入受体细胞8、要彻底治疗白化病必须采用（）A．基因治疗B．医学手术C．射线照射D．一般药物9、基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是（）[来源:A、基因治疗可使人类遗传病得到根治B、基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法C、以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法D、基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞10．下列关于转基因植物的叙述，正确的是()A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题11、蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是()A．氨基酸结构B．蛋白质空间结构C．肽链结构D、基因结构12．在遗传研究中，常用信使RNA进行基因的克隆（即形成许多完全相同的DNA），这种快速克隆基因的步骤依次是（）①DNA复制②转录③逆转录④翻译A、③②①B、③①C、②①④D、③①④13、下列各项与蛋白质结构多样性无关的（）A．氨基酸数目、种类、排列顺序B．构成蛋白质的多肽链的数目4C．构成蛋白质的肽链的空间结构D．氨基酸至少含一个氨基和一个羧基14、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（）[来源:学|科|网]A、单倍体育种B、杂交育种C、基因工程育种D、多倍体育种15、关于蛋白质工程的说法错误的是()[来源:学#科#网]A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程16、蛋白质工程的基本流程是()①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A．①→②→③→④B．④→②→①→③[来源:学|科|网]C．③→①→④→②D．③→④→①→②17．蛋白质工程的基本途径是()A．中心法则的简单逆转B．确定目的基因的碱基序列后，通过人工合成的方法或从基因库中获取C．只是依据中心法则逆推，其过程不需要中心法则D．只是对蛋白质分子结构进行分子设计和改造18．科学家从预期人的生长激素的功能出发，推测相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了双链DNA片段，获得双链DNA。科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的质粒进行重组，并使其成功地在大肠杆菌中表达。已知限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是——，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是——。据图回答：(1)为了精确地获取图中的重组质粒，应用切割质粒，用切割目的基因。(2)将基因表达载体导入大肠杆菌B之前，要将大肠杆菌B放入一定浓度的溶液中处理，使之成为感受态的大肠杆菌。(3)人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组并发挥其功能，是因为二者都是。人的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为。(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上能够生长，说明该菌已导入了，反之则没有导入。(5)上述方法制备人的生长激素，运用的现代生物技术是。【学后反思】：