2025年高考生物总复习考点梳理第55课时基因工程的应用、蛋白质工程.docx
第55课时基因工程的应用、蛋白质工程
课标要求
1.举例说明基因工程在农牧业、食品工业及医药卫生领域等方面的广泛应用改善了人类的生活品质。2.概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质。3.举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。
考情
分析
1.基因工程的应用
2024·江西·T122024·河北·T222024·山东·T252024·黑吉辽·T25
2024·全国甲·T382023·北京·T62022·河北·T242022·广东·T22
2.蛋白质工程的原理和应用
2023·辽宁·T252022·湖南·T22
考点一基因工程的应用
1．基因工程在农牧业方面的应用
2．基因工程在医药卫生领域的应用
3．基因工程在食品工业方面的应用
比较乳腺生物反应器和工程菌
如图为利用乳腺生物反应器和工程菌两种方法生产某种医用蛋白(一种分泌蛋白)的操作流程图。回答下列问题：
(1)要使目的基因在绵羊乳腺细胞中特异性表达，需要在过程①所用的载体中插入__________________________才行。
(2)将基因表达载体转入大肠杆菌细胞前需要用Ca2＋处理大肠杆菌，目的是____________________________________________________________________________。常用显微注射法将基因表达载体导入绵羊______________中。
(3)检测发现，通过乳腺生物反应器获得的蛋白A比通过工程菌获得的蛋白B的空间结构更复杂，生物活性也更强，造成这种结果的原因可能是__________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
乳腺生物反应器与工程菌的比较
比较内容
乳腺生物反应器
工程菌
含义
让外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白
指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的微生物
基因表达
合成的药物蛋白与天然蛋白相同
细菌合成的药物蛋白可能没有活性
受体细胞
动物受精卵
微生物细胞
目的基因导入方式
显微注射法
Ca2＋处理法
生产条件
不需要严格灭菌，温度等外界条件对其影响不大
需要严格灭菌，严格控制工程菌所需的温度、pH、营养物质浓度等外界条件
药物提取
从动物乳汁中提取
从微生物细胞或其培养液中提取
考向一基因工程的应用
1．(2024·武汉期末)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·天津，5)胰岛素的研发走过了：动物提取—化学合成—重组胰岛素生产—胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是()
A．动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞
B．氨基酸是化学合成胰岛素的原料
C．用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子
D．利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物
考点二蛋白质工程的原理和应用
1．蛋白质工程的概念
2．蛋白质工程与基因工程的异同
项目
蛋白质工程
基因工程
过程
从预期的蛋白质功能出发→设计预期的________→推测应有的______→找到并改变相对应的______(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质
目的基因的筛选与获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
实质
定向改造或生产人类所需要的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品
结果
可生产____________
只能生产____________
联系
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
3.蛋白质工程的应用
(1)在医药方面
①利用蛋白质工程研发________。
②实例：如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成____________，在一定条件下，可以延长保存时间。
(2)在工业方面
①蛋白质工程被广泛用于改进____________或开发新的工业用酶。