蛋白質(zhì)工程的原理和應用
考點一 基因工程的應用
乳腺中特異表達的基因的啟動子
乳腺生物反應器是利用轉(zhuǎn)基因動物的乳汁生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應器是利用轉(zhuǎn)基因動物的尿液生產(chǎn)藥用蛋白，其優(yōu)點是不受動物的性別、生長發(fā)育時期的限制，提取簡單高效?！　　?br/>2.利用基因工程菌生產(chǎn)藥物
1.人的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌后不能正確表達出胰島素，其原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
真核細胞的基因結(jié)構(gòu)不同于原核細胞，其轉(zhuǎn)錄出的mRNA需加工后才能作為翻譯的模板，細菌中不存在此機制
2.為提高動物的生長速度，需將外源生長激素基因?qū)雱游矬w內(nèi)，應該選擇的受體細胞是什么？并說明理由。受精卵。受精卵體積較大，操作較容易，營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，也能保障發(fā)育成的個體所有細胞都含有外源生長激素基因，全能性較高。
考向　結(jié)合基因工程的應用，考查社會責任1.(2024·福建寧德期末)利用轉(zhuǎn)基因山羊乳腺生物反應器生產(chǎn)丁酰膽堿酯酶，可治療有機磷中毒。下列敘述錯誤的是(　　)A.應該用山羊乳腺中特異表達的基因的啟動子構(gòu)建基因表達載體B.通過體細胞克隆可將丁酰膽堿酯酶基因傳遞給子代C.通過顯微注射技術將基因表達載體導入山羊乳腺細胞D.山羊乳腺細胞可將肽鏈加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的丁酰膽堿酯酶
2.(2024·廣東韶關調(diào)研)生物技術的進步在給人類帶來福祉的同時，會引起人們對它安全性的關注，也會與倫理道德發(fā)生碰撞，帶來新的倫理困惑與挑戰(zhàn)，下列有關生物技術應用的做法正確的是(　　)A.在我國，可通過生殖性克隆解決一些夫婦的不孕不育問題B.利用基因工程技術改造HIV以獲得安全、性能良好的載體C.只要有證據(jù)表明轉(zhuǎn)基因食品有害，就應全面禁止轉(zhuǎn)基因技術在食品上的應用D.將蛋白酶基因與目的基因一同轉(zhuǎn)入受體細胞利于基因表達產(chǎn)物的提純
乳腺生物反應器與工程菌的比較
考點二　蛋白質(zhì)工程的原理和應用
寫出流程圖中字母代表的含義：A.______ 　B.______ 　C.__________ 　D.________ E.__________
3.蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系
考向　結(jié)合蛋白質(zhì)工程，考查科學探究1.(2024·湖北孝感高中質(zhì)檢)下圖表示蛋白質(zhì)工程的操作過程，相關說法錯誤的是(　　)
A.a、b過程分別是轉(zhuǎn)錄、翻譯B.蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關鍵的工作C.蛋白質(zhì)工程是完全擺脫基因工程技術的一項全新的生物工程技術D.蛋白質(zhì)工程中可能構(gòu)建出一種全新的基因
2.(2024·福州一中質(zhì)檢)胰島素用于治療糖尿病，但胰島素注射后易在皮下堆積，需較長時間才能進入血液，進入血液后又易被分解，因此治療效果受到影響。下圖是新的速效胰島素的生產(chǎn)過程，有關敘述正確的是(　　)
A.新的胰島素的產(chǎn)生是依據(jù)基因工程原理完成的B.新的胰島素生產(chǎn)過程中不涉及中心法則C.新的胰島素產(chǎn)生過程中最困難的一步是由胰島素分子結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列D.若用大腸桿菌生產(chǎn)新的胰島素，常用Ca2＋處理大腸桿菌
1.(2022·湖南卷，22)水蛭是我國的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性。回答下列問題：(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是　　　　　　　　　，物質(zhì)b是　　　　。在生產(chǎn)過程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是__________________________________________________________________。
(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　和利用PCR技術擴增。PCR技術遵循的基本原理是　　　　　　　　　。
從基因文庫中獲取目的基因
通過DNA合成儀用化學方法人工合成
(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推測兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的　　　　(填“種類”或“含量”)有關，導致其活性不同的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
提取的水蛭蛋白的酶解時間和處理的酶的種類不同，導致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞　
(4)若要比較蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素的抗凝血活性差異，簡要寫出實驗設計思路。__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
取3支試管，分別加入等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素；用注射器取同一種動物(如家兔)血液，立即將等量的血液加入1、2、3號三支試管中，放在適宜條件下靜置一段時間，觀察統(tǒng)計三支試管中血液凝固時間
2.(2023·海南卷，20)基因遞送是植物遺傳改良的重要技術之一，我國多個實驗室合作開發(fā)了一種新型基因遞送系統(tǒng)(切—浸—生芽Cut－Dip－Budding，簡稱CDB法)。圖1與圖2分別是利用常規(guī)轉(zhuǎn)化法和CDB法在某植物中遞送基因的示意圖。
回答下列問題：(1)圖1中，從外植體轉(zhuǎn)變成愈傷組織的過程屬于　　　??；從愈傷組織到幼苗的培養(yǎng)過程需要的激素有生長素和　　　　　　，該過程還需要光照，其作用是____________________________________________________________________。
誘導葉綠素的形成，使幼苗能夠進行光合作用
(2)圖1中的愈傷組織，若不經(jīng)過共培養(yǎng)環(huán)節(jié)，直接誘導培養(yǎng)得到的植株可以保持植株A的　　　　　　。圖1中，含有外源基因的轉(zhuǎn)化植株A若用于生產(chǎn)種子，其包裝需標注　　　　　　　　。
(3)圖1與圖2中，農(nóng)桿菌侵染植物細胞時，可將外源基因遞送到植物細胞中的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
農(nóng)桿菌細胞內(nèi)含Ti質(zhì)粒，當它侵染植物細胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T－DNA轉(zhuǎn)移并整合到受體細胞染色體DNA上
(4)已知某酶(PDS)缺失會導致植株白化。某團隊構(gòu)建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因編輯載體(含有綠色熒光蛋白標記基因)，利用圖2中的CDB法將該重組載體導入植株B，長出毛狀根，成功獲得轉(zhuǎn)化植株B。據(jù)此分析，從毛狀根中獲得陽性毛狀根段的方法是______________________________________。
檢測毛狀根段是否有綠色熒光
圖2中，鑒定導入幼苗中的基因編輯載體是否成功發(fā)揮作用的方法是____________________________________________________________________依據(jù)是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
植物PDS中靶區(qū)域測序(或根據(jù)PDS基因的堿基序列設計引物進行PCR擴增)
若導入幼苗的基因編輯載體成功發(fā)揮作用，則PDS基因被敲除，靶區(qū)域的測序就會出現(xiàn)序列缺失(或PCR無法擴增出條帶)

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