2023届高考生物二轮复习微专题三基因工程和蛋白质工程学案 .pdf

微专题三基因工程和蛋白质工程

1．基因工程的基本工具

提醒：若用不同的限制酶切割出不同的黏性末端，则能使基因和载体定向连接，避免自

身环化和反向连接，提高连接的有效性。

2．理解掌握基因工程的操作步骤

(1)目的基因的筛选与获取

提醒：从cDNA文库获取的目的基因不含启动子和终止子。

(2)基因表达载体的构建——重组质粒的构建

提醒：①启动子和终止子

启动子(DNA片段)≠起始密码子(位于mRNA上)；

终止子(DNA片段)≠终止密码子(位于mRNA上)。

②目的基因插入位置：启动子与终止子之间。

(3)将目的基因导入受体细胞

(4)目的基因的检测与鉴定

提醒：PCR不仅可用于获取和扩增目的基因，还能用于检测受体细胞中是否含有目的

基因或受体细胞中的目的基因是否转录出mRNA。

3．蛋白质工程

1．设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序

列)都不合理(如图)，请分别说明理由。

提示：第1组引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效；第2组引物Ⅰ′自身折叠

后会出现局部碱基互补配对而失效。

2．(科学思维)干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，临床上被广泛用于治疗

病毒感染性疾病。利用大肠杆菌可构建干扰素工程菌，该工程菌不能生产有活性的干扰素，

请解释其原因。

提示：大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，不具备加工干扰素的能力。

3．(科学思维)转基因植物所携带的目的基因可能传递给非转基因植物，造成基因污染。

如果将目的基因导入叶绿体DNA中，就可以有效避免基因污染，原因是什么？

提示：叶绿体基因不会通过花粉传给下一代。

蛋白质工程的原理和操作

1.(2021·辽宁高考)腈水合酶(N)广泛应用于环境保护和医药原料生产等领域，但不耐高

0

温。利用蛋白质工程技术在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型

腈水合酶(N)。下列有关叙述错误的是()

1

A．N与N氨基酸序列的差异是影响其热稳定性的原因之一

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B．加入连接肽需要通过改造基因实现

C．获得N的过程需要进行转录和翻译

1

D．检测N的活性时先将N与底物充分混合，再置于高温环境

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解析：D在N0的α和β亚基之间加入一段连接肽，可获得热稳定的融合型腈水合酶

(N)，则N与N氨基酸序列有所不同，这可能是影响其热稳定性的原因之一，A正确；蛋

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白质工程的作用对象是基因，即加入连接肽需要通过改造基因实现，B正确；N为蛋白质，

1

蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个过程，C正确；酶具有高效性，检测N的活性时需

1

先将其置于高温环境，再与底物充分混合，D错误。

2．(多选)(2022·菏泽模拟)枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中

也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值，被广泛应用于洗涤剂、制革

及丝绸工业。1987年福什特通过将枯草杆菌蛋白酶分子表面的Asp(99)和Glu(156)改成Lys，

而导致了活性中心His(64)质子pKa从7下降到6，使酶在pH＝6时的活力提高10倍。下

列说法正确的是()

A．完成氨基酸的替换需要通过改造基因实现

B．该成果体现了蛋白质工程在培育新物种方面具有独特的优势

C．经蛋白质工程改造