湖南省2012届高考生物复习 现代生物科技专题 第2讲 基因工程的应用及蛋白质工

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一、基因工程的应用

【答案】①抗病 ②抗逆 ③生长速度 ④品质 ⑤药物 ⑥器官移植

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二、蛋白质工程

【答案】⑦蛋白质 氧核苷酸

⑧蛋白质

⑨氨基酸

⑩脱

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基因工程与蛋白质工程的比较项目 过 程 区 别 实 质 蛋白质工程 基因工程 预期的蛋白质功能→设计预期 获取目的基因→构建基因表达载 的蛋白质结构→推测应有的氨 体→将目的基因导入受体细胞→ 基酸序列→找到相对应的脱氧 目的基因的检测与鉴定 核苷酸序列 定向改造生物的遗传特性，以获 定向改造或生产人类所需的蛋 得人类所需的生物类型或生物产 白质 品 只能生产自然界已有的蛋白质

结 可生产自然界没有的蛋白质 果

联系

(1)蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工 程 (2)基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改 造

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【例】下列关于蛋白质工程的说法，正确的是( ) A.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作 B.蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子 C.对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的 D.蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的

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【解析】蛋白质工程通过对基因改造实现对蛋白 质的改造；蛋白质工程可生产自然界中没有的蛋白质。 【答案】B B

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1.(2010·浙江)在用基因工程技术构建抗除草剂 的转基因烟草过程中，下列操作错误的是( A ) A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的 核酸 B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因 和载体 C.将重组DNA分子导入烟草原生质体 D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞

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【解析】本题考查基因工程的有关知识，基因工程的一般过程：① 用限制性核酸内切酶切割含目的基因的DNA分子(除草剂基因)和运载体 (质粒); ②用DNA连接酶连接切割好的目的基因和运载体； ③重组DNA分子导入受体细胞，因为是植物可以说是原生质体； ④用相应的试剂和病原体筛选转基因细胞； ⑤用植物组织培养技术培育抗除草剂的转基因烟草(表达)。

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2.(2009·安徽)2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色 荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接 起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出 的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是 ( C) A.追踪目的基因在细胞内的复制过程 B.追踪目的基因插入到染色体上的位置 C.追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D.追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构

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【解析】将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基 因连

接起来组成一个融合基因，将该融合基因转入 真核生物细胞内，表达出的蛋白质带有绿色荧光， 从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分 布。故C正确。

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3.(2010·天津)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳 腺生物反应器的技术路线。图中tetR 表示四环素抗 性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、 Hind Ⅲ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。

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据图回答： (1) 图 中 将 人 乳 铁 蛋 白 基 因 插 入 载 体 ， 需 用 HindⅢ和BamHⅠ 限制酶同时酶切载体和人乳铁 蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要 氨苄青霉素 在含____________的培养基上进行。 (2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表 A 达的调控序列是_____(填字母代号)。 A.启动子 B.tetR C.复制原点 D.ampR

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(3)过程①采用的操作方法是________________________________填字母代号)。 C A.农杆菌转化 B.大肠杆菌转化 C.显微注射 D.细胞融合 (4)过程②可采用的生物技术是______________。 胚胎移植技术 (5)对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体。这利用了 细胞的________________性。 全能 (6)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采_____________(填字母代号) C 技术。 A.核酸分子杂交 B.基因序列分析 C.抗原—抗体杂交 D.PCR

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【解析】(1)据图，将人乳铁蛋白基因切割出来， 需要在人乳铁蛋白基因的左侧用BamHⅠ切割，右 侧用Hind Ⅲ切割。当人乳铁蛋白基因和质粒连接 成重组质粒后，tetR 基因被人乳铁蛋白基因隔开， 不是完整的，而ampR基因是完整的，所以筛选含有 重组载体的大肠杆菌首先需要在含氨苄青霉素的培 养基上进行。 (2)基因表达的调控序列在启动子上。

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(3)将重组质粒导入动物细胞，常采用显微注射 的方法。 (4)过程②的左侧是早期胚胎，右侧是代孕牛， 过程②采用的生物技术是胚胎移植技术。 (5)将细胞培养为个体，利用了细胞的全能性。 (6)检测目的基因在受体细胞中是否表达，可采 用抗原—抗体杂交技术。