高三生物一轮复习课件第十三单元+基因工程+

第1节

基因工程第1课时

重组DNA技术的基本工具第十三单元

基因工程及生物技术的安全性与伦理问题目录体会工具发现的意义任务三任务二理解基因工程需要用到的“分子工具”任务一了解基因工程的概念和理论基础构建本节内容框架任务四导入生活中的生物学苏云金杆菌Bt基因分离导入【问题1】

科研人员利用基因工程技术培育了转基因抗虫棉，你能结合该例子，给基因工程下一个定义吗？普通棉花转基因抗虫棉任务一了解基因工程的概念和理论基础活动1.给基因工程下定义基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。【问题1】科研人员利用基因工程技术培育了转基因抗虫棉，你能结合该例子，给基因工程下一个定义吗？从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。任务一了解基因工程的概念和理论基础活动2.了解基因工程的理论基础【问题2】细菌的基因（DNA）为什么能够拼接到棉花的基因（DNA）上？（1）DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。（2）双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。【问题3】细菌的基因（DNA）为什么能够在棉花的细胞中表达？（1）遗传信息的传递都遵循中心法则。（2）生物界共用一套遗传密码。相同的遗传信息在不同的生物体内可以表达出相同的蛋白质。任务二理解基因工程需要用到的“分子工具”【问题4】要将Bt基因从苏云金杆菌体内分离出来，可能需要用到什么工具？【问题5】将分离出来的Bt基因导入棉花细胞内，可能需要用到什么工具？限制酶（限制性内切核酸酶）DNA连接酶，载体【问题6】上述工具是如何发挥作用的？有什么特点？活动2.基因工程的理论基础任务二理解基因工程需要用到的“分子工具”活动1.认识“分子手术刀”——限制酶下图是两种限制酶切割DNA分子产生两种不同末端的示意图，回答下列问题：【问题7】限制酶EcoRⅠ的名字有何含义？从大肠杆菌E.Coli的R型菌株中分离出来的第一种限制酶下图是两种限制酶切割DNA分子产生两种不同末端的示意图，回答下列问题：【问题8】限制酶EcoRⅠ可以识别的DNA序列是

，切割位点在

。【问题9】限制酶SmaⅠ可以识别的DNA序列是

，切割位点在

。5´-GAATTC-3´G和A之间的磷酸二酯键5´-CCCGGG-3´G和C之间的磷酸二酯键限制酶的作用：能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。限制酶的识别序列大多数是6个核苷酸的序列。下图是两种限制酶切割DNA分子产生两种不同末端的示意图，回答下列问题：【问题10】限制酶EcoRⅠ切割DNA后产生的DNA片段通常是

末端。【问题11】限制酶SmaⅠ切割DNA后产生的DNA片段通常是

末端。黏性平黏性末端：限制酶在识别序列的中心轴线两侧切割DNA分子后产生。平末端：限制酶在识别序列的中心轴线切割DNA分子后产生。任务二理解基因工程需要用到的“分子工具”

1.来源：主要从原核生物中分离纯化来的3.特点:4.作用部位:特定切点上的磷酸二酯键。

2.种类：数千种能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。☆限制酶不是一种酶，而是一类酶。5.识别序列长度：大多数是6个核苷酸序列。6.

结果：产生黏性末端或平末端。磷酸二酯键小结：【问题12】现有3段DNA分子片段，请尝试选择合适的限制酶（EcoRⅠ或SmaⅠ）进行切割：5´-ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC-3´3´-TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG-5´5´-TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCATAC-3´3´-AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGTATG-5´①②③5´-ATACATAGCATGCTGGGCCCATCCATGGC-3´3´-TATGTATCGTACGACCCGGGTAGGTACCG-5´5´-ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC-3´3´-TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG-5´5´-TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCATAC-3´3´-AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGTATG-5´①②③5´-ATACATAGCATGCTGGGCCCATCCATGGC-3´3´-TATGTATCGTACGACCCGGGTAGGTACCG-5´【问题13】②中切下来的DNA片段可以和哪些片段拼接？为什么？如何拼接？【问题12】现有3段DNA分子片段，请尝试选择合适的限制酶（EcoRⅠ或SmaⅠ）进行切割：任务二理解基因工程需要用到的“分子工具”活动2.认识“分子缝合针”——DNA连接酶下图是两种DNA连接酶的的作用示意图，请据图归纳DNA连接酶的作用。E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶从大肠杆菌中分离得到链接互补的

①

末端从T4噬菌体中分离得到黏性末端与平末端均可连接，但连接平末端的效率相对比较低。DNA连接酶的作用：将双链DNA双链片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。【问题13】②中切下来的DNA片段可以和哪个片段拼接？为什么？如何拼接？选择哪种DNA连接酶进行拼接？【问题14】若②中切割下来的为Bt基因，可否直接将该基因导入受体细胞（棉花的细胞）？任务二理解基因工程需要用到的“分子工具”活动3.认识“分子运输车”——载体拟核DNA质粒大肠杆菌细胞目的基因插入位点氨苄青霉素抗性基因复制原点下图是大肠杆菌及质粒结构模式图，思考下列问题：【问题15】如何确保目的基因和载体能够连接？【问题16】如何确保载体携带的目的基因能够在受体细胞中成功表达？【问题17】如何验证目的基因确实被携带进入受体细胞？

1.作用：将目的基因转入受体细胞。

2.种类：通常是用质粒，噬菌体、动植物病毒也可以。目的基因插入位点复制原点氨苄青霉素抗性基因质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。☆真核生物如酵母菌中也存在质粒。任务二理解基因工程需要用到的“分子工具”活动3.认识“分子运输车”——载体任务二理解基因工程需要用到的“分子工具”活动3.认识“分子运输车”——载体3.载体需具备的条件：有一个至多个限制酶切割位点可自我复制具有特殊的标记基因对受体细胞无害、易分离便于插入（携带）目的基因使目的基因稳定存在且数量可扩增便于鉴定和筛选☆真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。小试牛刀如果你是研究人员，想要培育转基因抗充棉，可能需要哪几个步骤？获取Bt基因将Bt基因与载体结合将重组DNA分子导入棉花的细胞……使用说明：本页是用来承上启下的，目的是希望引导学生明白科学技术的发展过程是不断曲折的、不断发展和变化的。教师在使用时，可酌情进行科学史的教育。若不想进行任务三的学习，则删除连续的相关页即可。任务三体会工具发现的意义活动1.阅读P68-69“科技探索之路”，思考科学家发现三种“分子工具”的意义艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了

，还证明了

。1944遗传物质是DNADNA可以在同种生物的不同个体之间转移沃森和克里克建立了

结构模型，并提出了

的假说。1953DNA双螺旋遗传物质自我复制尼伦伯格和马太破译了第1个编码氨基酸的

。1961密码子多种

酶、

酶和

酶被相继发现，为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。70年代科学家证明

可以作为基因工程的载体，构建

，导入受体细胞，使外源基因在原核细胞中成功表达，并实现物种间的基因交流。1973限制DNA连接逆转录质粒重组DNA使用说明：教师在使用时，可酌情进行科学史的教育。若不想进行任务三的学习，则删除连续的相关页即可。任务三体会工具发现的意义活动1.阅读P68-69“科技探索之路”，思考科学家发现三种“分子工具”的意义第一个基因工程药物——

被批准上市1982重组人胰岛素穆里斯等人发明

，为获取目的基因提供了有效手段。1985PCR

计划启动。2003年，该计划的测序任务顺利完成。1990人类基因组华人科学家张锋及其团队首次报道利用最新的

技术编辑了哺乳动物基因组。2013基因组编辑使用说明：教师在使用时，可酌情进行科学史的教育。若不想进行任务三的学习，则删除连续的相关页即可。任务四构建本节内容框架基因工程基因工程的概念基因工程的理论基础基因工程的基本工具限制酶DNA连接酶基因进入受体细胞的载体使用说明：教师根据实际情况，在右侧增加相应内容1.源于P71“旁栏思考”：你能根据所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用吗？原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，所以它在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制。限制酶就是它的一种防御性工具。当外源DNA入侵时，它会利用限制酶来切割外源DNA，使外源DNA失效，以保证自身的安全。2.源于P74“练习与应用”：想一想，为什么限制酶不切割细菌本身的DNA？①含有某种限制酶的细胞的DNA分子不具备这种限制酶的识别序列；②通过甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。3.源于P75“练习与应用”：识别DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端的限制酶被称为同尾酶。同尾酶在基因工程操作中可能有什么意义？同尾酶使构建载体时，切割位点的选择范围扩大。例如，我们选择了用某种限制酶切割载体，如果目的基因的核苷酸序列中恰好有该限制酶的识别序列，那么用该限制酶切割含有目的基因的DNA片段时，目的基因就很可能被切断；这时可以考虑用合适的同尾酶(目的基因的核苷酸序列中不能有它的识别序列)来获取目的基因。4.源于P72“旁栏思考”：DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？TTDNA聚合酶DNA连接酶DNA聚合酶连接的是游离的脱氧核苷酸，需要模板；DNA连接酶连接的是DNA片段，不需要模板。几种相关酶的比较酶作用底物作用部位作用结果DNA聚合酶DNA连接酶限制酶解旋酶DNA（水解）酶脱氧核苷酸磷酸二酯键形成新的DNA分子DNA分子片段磷酸二酯键形成重组DNA分子DNA分子磷酸二酯键形成黏性末端或平末端DNA分子DNA分子碱基对之间的氢键形成单链DNA分子磷酸二酯键形成脱氧核苷酸1.(2022·山东济南模拟)如表为常用的限制性内切核酸酶(限制酶)及其识别序列和切割位点，由此推断的以下说法中，正确的是(

)A．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B．限制酶切割后一定形成黏性末端C．不同的限制酶切割DNA分子后可以形成相同的黏性末端D．限制酶的切割位点在识别序列内部C课堂训练解析：由图可知，由于Y＝C或T，R＝A或G，因此HindⅠ可以识别多种核苷酸序列，A错误；限制酶切割后可能形成黏性末端或平末端，B错误；不同的限制酶切割DNA分子后可以形成相同的黏性末端，如BamHⅠ和Sau3AⅠ，C正确；限制酶的切割位点在识别序列内部或外部，如Sau3AⅠ，D错误。2.(2022·北京朝阳区二模)农杆菌特有的T-DNA能够提高其对宿主细胞的转化，进而使宿主长出冠瘿瘤。如图为T-DNA上的部分结构，有关分析错误的是(

)A．T-DNA是Ti质粒上特有的序列，在基因工程中广泛应用B．T-DNA整合到宿主细胞基因组DNA上可能会导致基因突变C．T-DNA结构的完整性是诱导宿主植株产生冠瘿瘤的重要条件D．农杆菌通过改变植物激素的种类与比例诱导细胞的分化方向A课堂训练解析：T-DNA是农杆菌特有的序列，该序列可存在于农杆菌所有DNA中，不是Ti质粒所特有的，A错误；基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、替换和缺失而引起基因结构的改变，故T-DNA整合到宿主细胞基因组DNA上可能会导致基因突变，B正确；基因的结构决定功能，基因要表达功能应保证其具有完整性，故T-DNA结构的完整性是诱导宿主植株产生冠瘿瘤的重要条件，C正确；据图可知，重组质粒上有生长素合成基因和细胞分裂素合成基因，两者比例不同可决定植物根或茎的分化，D正确。3.(2021·全国乙卷，38，节选)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。回答下列问题：课堂训练(1)常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中_________________酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接。上图中_____________________________________酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。EcoRⅠ、PstⅠEcoRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcoRⅤ(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是____________。(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能____________；质粒DNA分子上有________________，便于外源DNA插入。课堂训练磷酸二酯键自我复制限制酶切割位点第1节

基因工程第2课时DNA的粗提取与鉴定第十三单元

基因工程及生物技术的安全性与伦理问题遵义市高中生物学2025届一轮复习课例目录任务一完成实验探究任务二绘制实验流程图任务一完成实验探究活动1.完成实验探究某研究小组想要从洋葱鳞片叶中提取洋葱细胞的DNA，他们进行了如图所示操作。回答下列问题：（1）DNA位于洋葱细胞内，为了将DNA释放到细胞外，图中采用的操作是

。同时该操作过程中可以去除部分蛋白质，是因为

。.

。（2）通过上述步骤得到滤液C后，向滤液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是

..

。这么做是因为

..

。研磨研磨时加入了体积分数为95%的酒精，DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精使DNA（溶解度下降而沉淀）析出DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/L的NaCl溶液任务一完成实验探究活动1.完成实验探究某研究小组想要从洋葱鳞片叶中提取洋葱细胞的DNA，他们进行了如图所示操作。回答下列问题：（3）研磨时加入的酒精必须是经过冷却才能使用，这样做的作用是

.

。（4）在滤液C中加入体积相等的、预冷的酒精溶液，静置2~3min，溶液中出现的

的主要成分为DNA。为了鉴定该物质的化学本质，可用

溶液溶解后滴加

试剂，混合均匀后沸水浴，如果出现

，证明该丝状物的主要成分为DNA。溶解杂质和析出DNA白色丝状物2mol/L的NaCl二苯胺蓝色任务一完成实验探究小结：（1）概述实验原理实验原理提取思路DNA的性质利用DNA和其他物质在

方面的差异，提取DNADNA不溶于

，易与蛋白质等分离。DNA在不同浓度的

溶液中溶解度不同，能溶于

溶液DNA的鉴定：

理化性质酒精NaCI2mol/L的NaCl任务一完成实验探究小结：（2）梳理实验流程选材研磨过滤法取上清液离心法取上清液析出DNA搅拌析出离心析出鉴定DNA选取洋葱为实验材料30g洋葱+10mL研磨液过滤→4℃冰箱放置→取上清液(或离心后取上清液）

在上清液中加入等体积、预冷的体积分数为95%的酒精溶液，静置2~3min，获取白色丝状物加入5mL2mol/LNaCl溶液溶解白色丝状物，再加入4mL二苯胺试剂，沸水中加热5min，观察溶液颜色变化任务一完成实验探究活动1.完成实验探究某研究小组想要从洋葱鳞片叶中提取洋葱细胞的DNA，他们进行了如图所示操作。回答下列问题：（5）某同学提取到的不是白色丝状物，说明

。（6）某同学用二苯胺试剂鉴定后未呈现蓝色，可能的原因是

..

。（7）粗提取的DNA中可能含有

等杂质。（8）能不能用哺乳动物成熟红细胞进行DNA的提取实验？为什么？___________________________________________________________________。提取到的DNA中杂质较多提取到的DNA含量低；实验操作过程中存在失误；等核蛋白、多糖不能。哺乳动物成熟的红细胞无细胞核(无DNA)任务一完成实验探究注意事项提取植物细胞的DNA时，加入的洗涤剂能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；加入食盐(主要成分是NaCl)的目的是溶解DNA。加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。选用冷却的95%的酒精溶液的作用是溶解杂质和析出DNA。本页为实验注意事项，老师们可根据实际情况进行选用。任务二绘制实验流程图实验原理方法步骤注意事项DNA的溶解性DNA的鉴定不溶于酒精；可溶于2mol/L的NaCl溶液在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色选材洗涤剂洗涤二苯胺试剂要现配现用选材研磨过滤法取上清液离心法取上清液析出DNA搅拌析出离心析出鉴定DNA1.如图是“DNA的粗提取和鉴定”实验中几个重要操作的示意图，下列叙述错误的是(

)A．图①的原理是DNA不溶于酒精，某些蛋白质可溶于酒精B．图①和图③都需用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌的目的相同C．若图③操作后接图②操作，则DNA留在滤液中D．若图④操作后接图②操作，则DNA留在纱布上课堂训练B解析：图①的原理是DNA不溶于酒精，某些蛋白质可溶于酒精，以便除去溶于酒精的杂质，提取含杂质较少(或较纯净)的DNA，A正确；图①玻璃棒搅拌的目的是提取出含杂质较少的DNA，图③玻璃棒搅拌的目的是溶解细胞核内的DNA，B错误；图③操作是加入蒸馏水，破碎细胞，图②操作是过滤，获取含DNA的滤液，使DNA留在滤液中，C正确；图④操作是去除滤液中杂质，析出DNA，图②操作是过滤，将DNA留在纱布上，D正确。2．(2022·山东等级考)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是(

)A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质课堂训练B解析：低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B错误；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，可能有蛋白质不溶于酒精，在95%的冷酒精中与DNA一起析出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。拓展阅读(1)

二苯胺试剂的配制（课本P117）①

称取1.5g二苯胺，溶于100mL冰乙酸中。②

在溶液中加入1.5mL浓硫酸，用棕色瓶保存。③

临用前，在10ml的上述溶液中再加入0.1mL体积分数为0.%的乙醛溶液。(2)

DNA中嘌呤核苷酸上的脱氧核糖遇酸生成ω-羟基-γ-酮基戊醛，后者再和二苯胺试剂作用呈现蓝色。鉴定时溶液蓝色的深浅，与溶液中DNA含量的多少有关，可以加入适量乙醛，以提高反应的灵敏度。(3)

DNA与二苯胺试剂反应后的溶液对波长为595nm的光有最大吸收峰，并且DNA的含量在一定范围时，吸光度的值与DNA的含量成正比，利用这个原理可以测定DNA的含量。拓展阅读研磨液的配制方法①

将10.1g

Tris(三羟甲基氨基甲烷)加入50

mL蒸馏水中，使其溶解。②

用

2

mol/L

的

HCl

溶液调节pH至8.0。③

在溶液中加入8.76gNaCl、37.2gEDTA(乙二胺四乙酸)、20gSDS(十二烷基硫酸钠)，待药品全部溶解后，用蒸馏水定容至1000mL。Tris提供缓冲体系，使DNA在这个缓冲体系中呈稳定状态；EDTA是一种DNA酶的抑制剂，可防止细胞破碎后DNA酶降解DNA；SDS可使蛋白质变性与DNA分离；研磨液的作用是使DNA溶解。第1节

基因工程遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第十三单元

基因工程及生物技术的安全性

与伦理性问题第3课时

基因工程的基本操作程序目录获取目的基因的方法任务二任务一筛选目的基因掌握PCR扩增技术任务三任务四检测的PCR结果导入生活中的生物学思考：

科研人员利用基因工程技术培育了转基因

抗虫棉，据图写出基因工程的四个步骤？任务一筛选目的基因在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等相关的基因。既可来自生物体本身，也可来自不同生物体（2）来源：（1）定义1、目的基因

序列数据库（Genbank）2、筛选合适的目的基因任务二获取目的基因的方法1、人工合成目的基因活动1

回忆目的基因的获取方法2、从基因文库中获取目的基因3、利用PCR获取和扩增目的基因4、反转录法（适用于RNA病毒）注意事项任务二获取目的基因的方法某种生物的单链mRNA单链互补DNA双链cDNA片段导入受体菌中储存与载体连接cDNA文库逆转录酶DNA聚合酶（2）cDNA文库的构建过程：（1）DNA文库包含基因组文库与cDNA文库活动1

思考并分析回答问题问：新冠病毒是一种RNA病毒，通过咽拭子获取新冠病毒后，想扩增病毒的刺突蛋白（S蛋白）基因序列进行核酸检测，如何操作？任务三掌握PCR扩增技术1、PCR的定义及原理任务二获取目的基因的方法PCR：即聚合酶链式反应。

在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。（2）原理：DNA半保留复制（1）定义思考：体外PCR扩增DNA与体内DNA复制有何区别项目PCR技术体内DNA复制场所解旋方式酶引物特点ATP温度条件结果细胞外（主要在PCR仪内）细胞内（主要在细胞核内）耐高温的DNA聚合酶解旋酶催化DNA在高温下变性解旋解旋酶、DNA聚合酶一般是单链DNA分子一小段RNA体外迅速扩增生物体内边解旋边复制不需要需要在较高温度下进行细胞内温和的条件短时间形成大量DNA片段形成完整的DNA分子任务三掌握PCR扩增技术活动2比较PCR与体内DNA复制的区别注意事项：①反应环境：缓冲溶液，提供合适的酸碱度和某些离子（如

）。②DNA聚合酶催化DNA子链合成，但不能从头合成子链，必须从引物开始延伸。③引物：

种，使DNA聚合酶能够从引物的

端开始连接脱氧核苷酸，是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。

激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶任务三掌握PCR扩增技术Mg2+3’2活动2比较PCR与体内DNA复制的区别（3）PCR的流程任务三掌握PCR扩增技术（3）PCR的流程任务三掌握PCR扩增技术引物数量=子链的数量=2n+1-2以一个DNA为模板，至少经___轮扩增可获得等长的目的基因片段____个。注意事项：32任务三掌握PCR扩增技术活动3描述PCR三个步骤的目的步骤温度目的变性复性延伸90℃50℃左右72℃左右双链DNA解聚为单链引物与单链DNA结合，形成局部双链脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶作用下合成新的DNA链思考：DNA中GC含量对复性时温度的影响？思考：实验过程中一般会进行预变性处理，目的为何？问：根据Genbase中查询到的新冠病毒S蛋白基因序列，设计引物。

为了保证准确地扩增出目的基因，如何设计引物？任务三掌握PCR扩增技术活动4根据材料，思考引物设计的注意事项21554ATGTTTGTTTTTCTTGTTTTATTGCCA……GCTAAAGGAGTCAAATTACATTACACATAA253511、引物设计的必要性不能，耐高温DNA聚合酶只能从引物3’端开始延伸子链。任务三掌握PCR扩增技术活动5根据材料，思考引物设计的注意事项PCR反应体系中含有耐高温DNA聚合酶，下面的表达式能不能正确反映DNA聚合酶的功能？为什么？2、引物设计的注意事项：①引物设计时要避免两种引物碱基互补配对和自身折叠任务三掌握PCR扩增技术活动5根据材料，思考引物设计的注意事项设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学根据新冠病毒S基因序列设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)合理吗？请分别说明理由。2、引物设计的注意事项：①引物设计时要避免两种引物碱基互补配对和自身折叠②引物设计时要避免特异性不强（即引物可与模板链多处进行碱基

互补配对），引物越短，特异性越差。③如果目的基因两端没有合适的限制酶的切点，则需要在引物5’端加上限制酶识别位点。任务三掌握PCR扩增技术活动5根据材料，思考引物设计的注意事项思考：引物的长度为多少个碱基比较合适？思考：为何要添加限制酶切位点？

为何不是在引物3’端添加限制酶识别位点？2、引物设计的注意事项：④可在引物5’端加上放射性同位素、荧光标记物。任务三掌握PCR扩增技术活动5根据材料，思考引物设计的注意事项可使扩增得到的目的基因被打上标记，更容易被检测。比如可直接在凝胶中使用光学检测仪对荧光信号进行检测。⑤可增添、缺失或替换引物中个别碱基。实现目的基因的定点突变，从而定向改变蛋白质结构，产生自然界没有的新蛋白。使用说明：可删除3、引物结合位点：目的基因上下游的非编码区的3’端基因的结构——原核生物任务三掌握PCR扩增技术使用说明：可删除编码区非编码区非编码区编码区上游编码区下游编码蛋白质，连续①调控遗传信息的表达，上游有启动子，下游有终止子②不编码蛋白质启动子终止子…………TACACGTGCATCAAT……………………ATGTGCACGTAGTTA…………上下游的非编码区基因的结构——真核生物任务三掌握PCR扩增技术使用说明：可删除编码区非编码区非编码区（能编码蛋白质）启动子终止子外显子内含子编码蛋白质，不连续（不能编码蛋白质）课堂训练1.（原创）PCR扩增技术中，引物是很关键的反应条件。以下关于引物的说法错误的是（

）

A.目的基因进行PCR扩增时，需要设计一对引物

B.为保证引物能与目的基因3’端特异性结合，引物越长越好

C.PCR扩增技术所使用的引物是短单链核酸

D.可通过控制复性的温度，控制不同引物与目的基因结合B解析：B、引物长度一般在20-30个核苷酸范围内。故选：B。课堂训练2.（2023·福建厦门模拟）下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况,①②③④表示相关物质，L、R表示方向。下列叙述正确的是（

）

A.②链从L到R的方向为3'→5'，①②链均可作为子链合成的模板

B.PCR过程需要通过解旋酶断开氢键，且为边解旋边复制

C.以1个DNA为模板经3次循环需消耗8个引物③

D.物质③的5'端添加了某序列，至少需经2次循环才可获得该序列的双链产物D课堂训练解析：A、①过程为逆转录,所需的原料是脱氧核苷酸,A错误;B、②过程由DNA单链合成DNA双链过程所需要的DNA聚合酶不需要耐高温,B错误;C、③过程为变性,温度上升到90℃至95℃时,双链DNA解聚为单链,不需要DNA解旋酶破坏氢键,C错误;D、④过程为复性,温度降到55℃至60℃时,两种引物通过碱基互补配对与两条DNA单链结合,但引物对之间不能互补配对,D正确。故选D。任务四检测PCR的结果活动1了解琼脂糖凝胶电泳，分析其鉴定PCR产物的原理分离DNA原理：利用不同DNA分子的分子量大小不同，在凝胶中移动的距离不同。分子量小的DNA，移动的较快，距离加样点较远。电场、紫光灯任务四检测PCR的结果活动1了解琼脂糖凝胶电泳，分析其鉴定PCR产物的原理1、电泳：一定pH下，DNA分子可解离的基团带上正电荷或负电荷。电场作用下，带电分子会向着与所带电荷_______的方向移动。注意事项——原理2、凝胶中DNA分子的迁移速率与

、______________________等有关。3、凝胶中DNA分子通过DNA分子通过染色，可以在波长

nm的

下被检测出来。相反凝胶浓度DNA分子大小和构像300紫外灯任务四检测PCR的结果活动1了解琼脂糖凝胶电泳，分析其鉴定PCR产物的原理1、沸水浴加热使琼脂糖熔化，稍冷却后，加入适量的

混匀。注意事项——操作过程中的注意事项2、为避免__________等因素的污染，PCR实验中使用的离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须__________处理。3、为保证实验材料性质的稳定性，缓冲液和酶在购买后应分装成小份，并在______储存。核酸染料外源DNA高压灭菌-20℃思考：阅读学案上的资料，了解RT-qPCR的原理，回答以下问题。①采集的新冠病毒的核酸不可以直接进行扩增，需要增加什么操作？②结果预测及分析

若有病毒，则

；

若没有病毒，则

。任务四检测PCR的结果活动2分析材料，回答问题S蛋白课堂训练3.（原创）某兴趣小组通过Genbase查询到新冠病毒刺突蛋白（S蛋白）的基因序列，尝试设计PCR所需要的引物，据此回答下列问题：（1）引物的长度不能太短，一般有20-30个核苷酸，这样设计的理由是：_______________________________________________________。（2）利用S蛋白基因序列的引物进行核酸检测时，会出现“假阳性”的现象，从引物特异性的角度，尝试解释“假阳性”出现的原因：______________________________________，

该现象说明_______________。根据新冠病毒表面蛋白的图，尝试提出提高检测精准度的方法：_____________________________。答案：（1）引物太短，容易与DNA中很多片段互补配对，为了保证引物能够特异性结合到目的基因的3’端。（2）S蛋白基因的引物可能与人体细胞中其他基因结合并扩增了片段，

该引物的特异性不高。

同时选择S蛋白和E蛋白的基因序列的引物进行核酸检测。第十三单元

基因工程及生物技术的安全性

与伦理性问题遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第1节

基因工程第4课时

基因工程的基本操作程序目录构建基因表达载体任务二任务一选择载体的标准将目的基因导入受体细胞任务三任务四检测与鉴定目的基因导入从社会中来科学家通过PCR快速扩增大量Bt抗虫蛋白基因（Bt基因）后，为了：①让Bt基因在棉花细胞中稳定存在，并能遗传给下一代；②使Bt基因能够表达和发挥作用。需要构建基因表达载体。据图分析：1、为了满足要求①②，载体应该具备

哪些序列片段？2、基因表达载体构建好以后，如何导

入棉花细胞中？3、可以从哪些角度判断Bt基因导入，

并成功表达？一种含抗虫基因（JBT-FC）的Ti质粒卡那霉素抗性基因任务一分析载体具备的条件终止子复制原点载体自我复制起始的一段序列①一段有特殊序列的DNA片段，位于目的基因上游；②RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，启动转录①一段有特殊序列的DNA片段，位于目的基因下游，②终止转录便于重组DNA分子的筛选具有一种或多种限制酶切位点思考：启动子与起始密码子，

终止子与终止密码子的区别？任务二构建基因表达载体（基因工程的核心）①用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口。②用_____________或___________________________切割含有目的基因的DNA片段。（一般用双酶切法）③利用______________将目的基因片段拼接到载体的切口处，就形成了一个______________。限制酶同种限制酶能产生相同末端活动1

完成基因表达载体（以质粒为例）的构建过程的限制酶DNA连接酶重组DNA分子任务二构建基因表达载体（基因工程的核心）活动1

完成基因表达载体（以质粒为例）的构建过程DNA连接酶注意事项质粒重新环化目的基因自身环化质粒与目的基因反向连接单酶切法缺点思考：反向连接会造成什么后果？任务二构建基因表达载体（基因工程的核心）活动1

完成基因表达载体（以质粒为例）的构建过程双酶切法优点能避免反向连接注意事项防止质粒重新环化防止目的基因自身环化防止质粒与目的基因反向连接课堂训练1.（原创）根据图中质粒上限制酶切所在位置，分析应选择哪两种限制酶切割质粒，将目的基因拼接到切口处（

）

A.XhoⅠ和BamHⅠ

B.HindⅢ和XbaⅠ

C.XbaⅠ和KpnⅠ

D.XbaⅠ和NdeⅠD解析：D、限制酶的选择不能破坏载体上的启动子、终止子、标记基因、复制原点。且应将目的基因插入启动子与终止子之间。任务二构建基因表达载体（基因工程的核心）思考：基因表达载体构建过程中限制酶该如何选择？（1）根据目的基因确定不能破坏目的基因为避免目的基因、质粒环化和反向链接，可使用不同限制酶，形成不同末端活动2总结基因表达载体构建过程中限制酶的选择方法任务二构建基因表达载体（基因工程的核心）思考：基因表达载体构建过程中限制酶该如何选择？（1）根据目的基因确定（2）根据质粒的特点确定保留标记基因、启动子、终止子、复制原点活动2总结基因表达载体构建过程中限制酶的选择方法选择启动子与终止子之间的限制酶思考：如果目的基因两端没有与质粒

相同的限制酶切割位点，怎么办？任务二构建基因表达载体（基因工程的核心）思考：基因表达载体构建过程中限制酶该如何选择？（1）根据目的基因确定（2）根据质粒的特点确定活动2总结基因表达载体构建过程中限制酶的选择方法（3）根据Ti质粒的T-DNA片段选择酶切位点应位于T-DNA片段中，有利于目的基因整合到染色体DNA上课堂训练2.（2023年新课标）某同学拟用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA连接酶为工具，将目的基因（两端含相应限制酶的识别序列和切割位点）和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是(

)A.质粒和目的基因都用酶3切割，用E.coliDNA连接酶连接B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4DNA连接酶连接C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4DNA连接酶连接D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coliDNA连接酶连接C解析：只用一种限制酶切割质粒和目的基因，会使质粒和目的基因发生自身环化或者使目的基因在质粒中反向连接，A错误；用酶1切割目的基因，产生的是黏性末端，用酶3切割质粒，产生的是平末端，无法连接，B错误；质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后，可使用T4DNA连接酶连接，使目的基因定向插到质粒中，C正确；酶2和酶4切割后产生的黏性末端相同，易导致目的基因和质粒自身环化或者使目的基因在质粒中反向连接，并且用酶4切割会破坏标记基因，D错误。任务三将目的基因导入受体细胞思考：含抗性基因的基因表达载体构建好后，如何导入棉花细胞？1、导入植物细胞常用的方法类型方法说明特点植物细胞农杆菌转化法目的基因插入Ti质粒的________中，再将重组Ti质粒转入_______，用含重组Ti质粒的农杆菌感染植物时，农杆菌中重组Ti质粒的_________插入植物的_____________中，从而完成目的基因的导入。适用于双子叶植物和裸子植物，尤其适用于双子叶植物，对多数单子叶植物没有侵染能力T­DNA染色体DNA农杆菌

T­DNA任务三将目的基因导入受体细胞1、导入植物细胞常用的方法类型方法说明特点植物细胞花粉管通道法用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入______中；在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在___________上，使目的基因借助____________进入胚囊。我国科学家独创的一种方法目的基因目的基因子房花柱切面花粉管通道任务三将目的基因导入受体细胞2、导入动物细胞常用的方法类型方法说明特点动物细胞显微注射技术将含有目的基因的___________→显微注射到受精卵中→注射了目的基因的受精卵，经______________后，移植到雌性动物的输卵管或子宫内→获得具有新性状的动物目的基因导入动物细胞最为有效的方法表达载体胚胎早期培养任务三将目的基因导入受体细胞3、导入原核细胞常用的方法类型方法说明微生物细胞Ca2＋处理法Ca2＋处理细胞→细胞处于一种能___________________________________→基因表达载体导入吸收周围环境中DNA分子的生理状态任务四检测与鉴定目的基因思考：除了用叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及

抗性的程度，还有哪些手段对目的基因进行检测与鉴定？（1）检测转基因生物染色体的DNA中是否插入了目的基因。（2）检测转基因生物的DNA中的目的基因是否转录出了mRNA。（3）检测目的基因是否翻译出了蛋白质。方法：核酸分子杂交、PCR技术方法：抗原－抗体杂交技术方法：核酸分子杂交、PCR技术活动1

思考在分子水平如何检测与鉴定目的基因任务四检测与鉴定目的基因转基因生物鉴定方法成功标志抗虫植物抗病毒（菌）植物抗盐植物抗除草剂植物获取目的基因产物的转基因生物饲喂害虫（抗虫接种实验）害虫死亡病毒（菌）感染（抗病接种实验）未出现病斑盐水浇灌正常生长喷洒除草剂正常生长功能、活性正常提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较活动1

思考在个体生物学水平如何检测与鉴定目的基因任务五构建概念图目的基因的筛选与获取筛选合适的目的基因利用PCR获取和扩增目的基因人工合成；利用PCR技术扩增；通过构建基因文库获取获取目的基因的方法：基因表达载体的构建构建目的构建过程：①首先用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；②然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；③再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子基因表达载体的组成：启动子、终止子、目的基因、标记基因任务五构建概念图将目的基因导入受体细胞导入植物细胞：①花粉管通道法：②农杆菌转化法：导入动物细胞：Ca2+处理法显微注射法导入原核细胞：目的基因的检测与鉴定分子水平的检测个体生物学水平的鉴定1、源于选必三1P77“相关信息”：Bt抗冲蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，肠道细胞也没有特异性受体。因此，Bt抗冲蛋白不会对人畜产生上述影响。2、源于选必三1P77“相关信息”：真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。教材拾遗3、源于选必三1P79：用PCR可以扩增mRNA吗？不可以。如果要扩增，也需要先将mRNA逆转录为cDNA后再进行扩增。因为耐高温DNA聚合酶不能识别RNA序列。课堂训练3.（2022福建.节选）美西螈具有很强的再生能力。研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员制备了抗巨噬细胞表面标志蛋白CD14的单克隆抗体，具体方法如下。回答下列问题：（一）基因工程抗原的制备(1)根据美西螈CD14基因的核苷酸序列，合成引物，利用PCR扩增CD14片段。已知DNA聚合酶催化引物的3’—OH与加入的脱氧核苷酸的5’—P形成磷酸二酯键，则新合成链的延伸方向是

（填“5’→3’”或“3’→5’”）。5'→3'课堂训练(2)载体和CD14片段的酶切位点及相应的酶切抗性基因序列如图1所示。用XhoI和Sal1分别酶切CD14和载体后连接，CD14接入载体时会形成正向连接和反向连接的两种重组DNA．可进一步用这两种限制酶对CD14的连接方向进行鉴定，理由是

。培养能表达CD14蛋白的大肠杆菌，分离纯化目的蛋白。正向连接的重组DNA有这两种酶切位点（限制酶的识别序列）；而反向连接的重组DNA会形成新的序列，没有这两种酶的酶切位点（没有限制酶的识别序列）第十三单元

基因工程及生物安全技术的安全性与伦理问题遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第1节

基因工程第5课时

基因工程的应用目录举例说明基因工程在医药卫生领域的应用任务二任务一举例说明基因工程在农牧业方面的应用举例说明基因工程在食品工业方面的应用任务三任务四绘制概念图，构建本节内容框架导入身边的基因工程产品课前调查，你身边有哪些产品在生产过程中可能运用了转基因技术？任务一举例说明基因工程在农牧业方面的应用活动1.案例归纳——用表格梳理基因工程在农牧业方面的应用项目举例为什么要做怎样做转基因植物抗虫抗病抗除草剂改良品质转基因动物提高生长速率改良畜产品的品质任务一活动1.案例归纳——用表格梳理基因工程在农牧业方面的应用项目举例为什么要做怎样做转基因植物抗虫棉花、玉米、大豆、水稻等防治作物虫害将抗虫基因导入作物中抗病甜椒、番木瓜、烟草等许多栽培作物缺少抗病基因将抗病基因导入作物中抗除草剂玉米、大豆、油菜、甜菜等杂草危害农业生产，多数除草剂会损伤作物，导致减产将抗除草剂基因导入作物中改良品质玉米、牵牛花等提高植物的营养价值、观赏价值将目的基因导入目标作物举例说明基因工程在农牧业方面的应用任务一活动1

案例归纳——用表格梳理基因工程在农牧业方面的应用项目举例为什么要做怎样做转基因动物提高生长速率转基因鲤鱼提高动物的生长速率将外源生长素基因导入鲤鱼中改良畜产品的品质转基因奶牛解决乳糖不耐受的问题将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组思考：一般而言，转基因植物选择什么细胞作为受体细胞？转基因动物呢？举例说明基因工程在农牧业方面的应用任务二说出基因工程在医药卫生领域的应用活动1.知识归纳——基因工程在医药卫生领域的应用基因改造药用蛋白启动子显微注射分泌乳汁调节因子抗原决定克隆免疫排斥技术方法实例①

对微生物或动植物的细胞进行

，使它们能够生产药物；②

利用乳腺生物反应器生产药物：将

基因与乳腺中特异表达的基因的

等调控元件重组在一起，通过

的方法导入哺乳动物的受精卵中，培育出的转基因动物通过

生产所需要的药物；③

培育移植器官：在器官供体的基因组中导入某种

，抑制抗原决定基因的表达，或设法除去

基因，然后再结合

技术，培育出不会引起

反应的转基因克隆器官。重组人干扰素、促红细胞生成素、抗凝血酶、血清血蛋白等活动2.探讨用乳腺生物反应器生产药物的流程及优点①获取抗凝血酶基因②构建基因表达载体③显微注射导入山羊④形成胚胎⑤将胚胎送入母体山羊⑥发育成转基因山羊任务二举例说明基因工程在医药卫生领域的应用下图为利用山羊乳腺生物反应器生产抗凝血酶的流程，回答下列问题：（1）步骤②，构建基因表达载体时，要将抗凝血酶基因与山羊

等调控原件重组在一起。（2）步骤③需要通过显微注射的方法将基因表达载体导入山羊的

中。（3）提取抗凝血酶时，需要从转基因山羊的

中提取，这意味着该转基因山羊的性别必须是

。（4）使用乳腺的生物反应器生产药物的有

等优点。（5）若利用膀胱生物反应器从

中提取目的基因的产物，则不受

等的限制。乳腺中特异表达基因的启动子受精卵乳汁雌性尿液年龄、性别产量高、质量好、成本低、易提取活动3.了解重组人胰岛素的过程方法一方法二将胰岛素基因转入细菌细胞，进行微生物培养，提取胰岛素。将胰岛素基因转入高等哺乳动物受精卵，培养成转基因动物并从其乳汁中提取胰岛素。上表是重组人胰岛素的两种方法，回答下列问题：（1）方法一中，为使胰岛素基因能顺利进入细菌细胞，应用

处理细菌细胞，目的是使细胞处于一种

的生理状态。（2）方法二中，将目的基因导入受体细胞常用的方法是

。要确保人胰岛素基因只在牛的乳腺中表达，应采取的措施是将人胰岛素基因与

等调控元件重组在一起。Ca2+能吸收周围环境中DNA分子显微注射乳腺中特异表达基因的启动子任务二举例说明基因工程在医药卫生领域的应用活动3.重组人胰岛素的过程方法一方法二将胰岛素基因转入细菌细胞，进行微生物培养，提取胰岛素。将胰岛素基因转入高等哺乳动物受精卵，培养成转基因动物并从其乳汁中提取胰岛素。（3）大肠杆菌和酵母菌均可作为生产胰岛素的工程菌，该类工程菌的优点有

（答2点）。（4）上述两种方法中，哪种方法得到的胰岛素需要进一步加工和修饰已使其获得生物活性？为什么？方法一。方法一中的受体细胞是细菌，其细胞内无内质网和高尔基体，无法对胰岛素进行加工和修饰。单细胞；繁殖快；成本较低；不受地域、时间等的限制任务二举例说明基因工程在医药卫生领域的应用活动4.比较——乳腺生物反应器与工程菌生产药物比较内容乳腺生物反应器工程菌（以大肠杆菌为例）含义基因表达受体细胞目的基因导入方式生产条件药物提取任务二举例说明基因工程在医药卫生领域的应用指将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菌类合成的药物蛋白与天然蛋白质相同微生物合成的药物蛋白可能没有活性动物受精卵微生物细胞显微注射法Ca2+处理法不需严格灭菌；温度等外界条件对其影响不大需严格灭菌，严格控制工程菌所需的温度、pH、营养物质浓度等外界条件从动物乳汁中提取从微生物细胞或其培养液中提取任务三举例说明基因工程在食品工业方面的应用活动1.阅读教材，了解基因工程在食品工业方面的应用生产食品工业用酶、氨基酸、维生素等阿斯巴甜奶酪淀粉酶脂肪酶……一种普遍使用的甜味剂生产奶酪需要使用凝乳酶糖浆加工需要加工烘烤食品需要通过构建基因工程菌，然后用发酵技术大量生产任务四绘制概念图，构建本节内容框架基因工程的应用农牧业方面医药卫生领域食品工业方面基因改造的微生物或植物细胞生产药物哺乳动物批量生产药物器官移植的供体生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等生产奶酪等发酵奶制品构建基因工程菌生产淀粉酶、脂肪酶等培育处理环境污染的“超级细菌”其他方面转基因抗虫植物转基因抗病植物转基因抗除草剂植物改良植物的品质提高动物的生长速率改善畜产品的品质利用经过基因改造的微生物生产能源1.水稻是重要的粮食作物。它的根部一般没有根瘤菌，在种植时常常需要施加氮肥，这不但增加了生产成本，还可能污染环境。请提出两种利用基因工程技术解决问题的方案。课堂训练①

将固氮相关基因导入水稻根系微生物中；②

直接将固氮相关基因导入水稻细胞中。第十三单元

基因工程及生物技术的安全性

与伦理性问题遵义市高中生物学2025届一轮复习课例第1节

基因工程第6课时

蛋白质工程目录蛋白质工程的基本原理任务二任务一蛋白质工程崛起的缘由基因工程的应用任务三蛋白质工程与基因工程的比较任务四定点突变任务五导入生活中的生物学对比人胰岛素起效时间与持续时间，超短胰岛素缩短了起效时间，能快速降低餐后血糖值；而中效、长效、甘精胰岛素等则延长了持续时间，延长的时间，同时也降低了糖尿病患者每日注射胰岛素的次数。任务一蛋白质工程崛起的缘由背景资料：1978年胰岛素作为世界上第一个基因工程药物诞生了，其氨基酸序列和生物功能与人类自身合成的胰岛素别无二致。但超长效的甘精胰岛素则是通过蛋白质工程生成的？思考：根据背景资料，思考为什么要进行蛋白质工程的研究呢？生产自然界中不存在的蛋白质。任务二蛋白质工程的基本原理以蛋白质分子的___________及其与生物功能的关系作为基础，通过_____________基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。思考：超短效胰岛素是通过将B链中28位脯氨酸替换为天冬氨酸，或将它与29位的赖氨酸交换位置，加快了胰岛素在体内的溶解速度。据此推测，蛋白质工程的原理？1、蛋白质工程的概念结构规律改造或合成2、操作手段和结果基因改造基因合成改造现有蛋白质制造新的蛋白质结

果结

果任务二蛋白质工程的基本原理3、基本思路蛋白质工程：预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到并改变相应的脱氧核苷酸序列任务三蛋白质工程的应用1、医药工业方面：研发药物，如延长干扰素的保存时间；降低小鼠单克隆抗体诱发免疫反应的强度。2、其他工业方面：改进____的性能或开发新的______________。3、农业方面：通过改造某些__________________________，增加粮食产量；改造微生物____________________，设计优良微生物农药，防治病虫害。酶工业用酶参与调控光合作用的酶蛋白质的结构任务四蛋白质工程与基因工程的比较