基因工程的應用與蛋白質工程的崛起

2021-01-13 dgcq公式

基因工程的應用:

植物上,利用基因工程研發的抗蟲轉基因植物不僅能讓作物免於蟲害還能減少化學農藥的使用減少對環境的汙染;抗病轉基因植物,抗逆性轉基因植物等一系列的應用大大提升了作物的產量,利用轉基因改良的植物還能增加很多對人類有意的特性。

動物上,利用轉基因技術可以提高動物的生長速度縮短生長期;還可以改善畜產品的品質;利用轉基因動物生產藥物以及利用轉基因動物作器官移植的供體。

醫學上,基因治療

基因治療分為體內基因治療和體外基因治療

體外基因治療:從病人體內獲取某種細胞,在進行培養,然後,在體外完成基因轉移,經過篩選成功轉移的細胞進行細胞擴增培養,最後重新輸入體內

體內基因治療:自己向人體組織細胞中轉移基因的治療。

蛋白質工程

基因工程工程的實質:將一種生物的基因創意到另一種生物體內,後者可以產生他們不能產生的蛋白質,進好表現出新的性狀。而進攻承載原則上只能產生自然界已存在的蛋白質。

蛋白質工程的原理

蛋白質工程與中心法則相反,它通過:預期的蛋白質功能——>設計預期的蛋白質結構——>推測應有的胺基酸序列——>找到相對應的脫氧和苷酸序列。(基因)

蛋白質工程是指蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關係作為基礎,通過基因修飾或基因合成,對現有蛋白質進行改造,或製造一種新的蛋白質,以滿足人類的生產和生活需求。

例題:

1、將兩個抗蟲基因A導入大豆(2n=40),篩選出兩個A基因成功整合到染色體上的抗蟲植株M(每個A基因都能正常表達),植株M自交,子代中抗蟲植株所佔比例為15/16。取植株M的某部位一個細胞在適宜條件下培養,連續正常分裂兩次,產生4個子細胞。用螢光分子檢測A基因(只要是A基因,就能被螢光標記)。下列敘述錯誤的是( )。

A. 獲得植株M的原理是基因重組,可為大豆的進化提供原材料

B. 若每個子細胞都只含有一個螢光點,則子細胞中的染色體數是20

C. 若每個子細胞都含有兩個螢光點,則細胞分裂過程發生了交叉互換

D. 若子細胞中有的不含螢光點,則是因為同源染色體分離和非同源染色體自由組合

C項,若每個子細胞都含有兩個螢光點,說明細胞含有兩個A基因,則說明細胞發生有絲分裂,而細胞減數分裂過程發生交叉互換,故C項敘述錯誤。A項,獲得植株M是使用基因工程的方法,其原理是基因重組,其中基因重組、染色體變異、基因突變為生物的進化提供原材料,故A項敘述正確。B項,若每個子細胞都含有一個螢光點,說明細胞含有一個A基因,則說明細胞發生減數分裂,減數分裂會使染色體數減半,子細胞中的染色體數是20,故B項敘述正確。D項,若子細胞中有的不含螢光點,說明細胞不含有A基因,同源染色體分離和非同源染色體自由組合會使部分減數分裂的細胞不含有A基因,故D項敘述正確。

2、 2019年12月30日, 「基因編輯嬰兒」案在深圳市一審公開宣判。被告人由於對人類胚胎CCR5基因進行定點「編輯」(如改變基因中的部分鹼基對),將編輯後的胚胎植入母體誕下一對可免疫愛滋病的雙胞胎女嬰而被判處有期徒刑3年。CCR5基因的表達產物:CCR5蛋白是HIV病毒進入人體T細胞的主要受體之一。下列有關表述,錯誤的是( )。

A. 人體T細胞中有CCR5基因,成熟紅細胞中不含CCR5基因

B. 對CCR5基因進行「編輯」用到的限制酶可通過基因表達獲得

C. 編輯胚胎發育過程中,DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點都在DNA上

D. 一條染色體上的CCR5基因被編輯後,該染色體在減數分裂中無法與其同源染色體進行聯會

D項,一條染色體上的CCR5基因被編輯後,並沒有改變染色體的形態和數目,該染色體在減數分裂中與其同源染色體依然能進行聯會,故D項表述錯誤。A項,成熟紅細胞中不含細胞核,所以也不含CCR5基因,故A項表述正確。B項,限制酶的化學本質是蛋白質,可通過基因表達獲得,故B項表述正確。C項,DNA複製需要DNA聚合酶,轉錄需要RNA聚合酶,而兩者的模板都是DNA,說明DNA聚合酶和RNA聚合酶的結合位點都在DNA上,故C項表述正確。

相關焦點

  • 酶工程、發酵工程、細胞基因工程,這些生物技術在飼料生產中的應用
    目前生物技術主要是指:利用生物體系,應用先進的生物學和工程學技術,改變生物的某些特性進行物質轉化,生產人類所需的各類單體或複合體產物。1、酶工程酶的化學本質為蛋白質,蛋白質是由20種胺基酸組成的,它作為生物催化劑,在許多化學反應中起著不可估量的作用。
  • 高考生物二輪複習基因工程知識專題總結
    (3)其它載體:噬菌體的衍生物、動植物病毒  ● 基因工程的基本操作程序  第一步:目的基因的獲取  1.目的基因是指:編碼蛋白質的結構基因。  2.原核基因採取直接分離獲得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉錄法和化學合成法。
  • 包子講述基因工程
    現在的時代,不知道為什麼大家都喜歡把一個東西加上工程兩個字,例如生物工程、種子工程、醫學工程、計算機工程、蛋白質與酶工程、環境工程。當然,也有我們今天要說的基因工程。我們首先說下基因是什麼,基因工程就是改基因的工程,基因這個東西我們每個人都有,每個人有2~3萬個基因,而每個人大約有40-60萬億個細胞,每個細胞都有全部基因。我們每呼吸一口氣都有無數的微生物被我們呼吸到體內,而這些微生物也有他們自己的基因,所以傳染性致病微生物的基因在我們體內表達,我們就可能得傳染病啦。
  • 基因工程都有什麼用?
    基因工程自誕生以來,短短的幾十年間,已廣泛應用於醫藥、農業、工業、環境等領域,展示出了強大的生命力和廣闊的應用前景,它能夠使人類未來的生活更加美好。當年,美國有一批科學家率先開始了生物體內基因的拼接工作,並提出了基因工程的概念。
  • 6.2基因工程及其應用(電子課本及答案)
    二 、課後答案(一)問題探討提示:此節「問題探討」以基因工程菌的實例,引導學生思考基因工程的原理。(二)練習基礎題1.基因工程的操作通常包括以下4步:(1)獲得目的基因(外源基因);(2)目的基因與運載體結合,形成重組DNA分子;(3)將重組DNA分子導入受體細胞;(4)目的基因的檢測與表達。2.
  • 基因工程是什麼呢
    基因工程也叫遺傳工程,它和細胞工程、酶工程、蛋白質工程和微生物工程共同組成了生物工程。基本工程以分子遺傳學為理論基礎,以分子生物學和微生物學的現代方法為手段。這種做法就像技術科學的工程設計,按照人類需要把這種生物的「基因」與那種生物的「基因」重新「施工」、「組裝」成新的基因組合,創造出新的生物。小夥伴們如果真的可以組合,你希望創造出新的什麼生物呢?留言一起討論。
  • ...大連海事大學——應用微生物、基因工程技術和海洋生物工程研究
    所在院校: 大連海事大學       所在院系: 環境科學 職稱: 教授       招生專業: 環境科學 研究領域: 應用微生物
  • 高中生物選修3基因工程核心知識點
    高中生物選修3基因工程,高中生物基因工程核心知識點。高中生物知識,基因工程是指按照人們的願望,進行嚴格的設計,通過體外DNA重組和轉基因技術,賦予生物以新的遺傳特性,創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的,又叫做DNA重組技術。
  • 什麼是基因工程?轉基因與基因工程的區別!
    基因工程就是按照生物體遺傳變異的規律,預先縝密地設計出改變生物遺傳特性的方案,有目的地去改造生物。如果說DNA雙螺旋模型開闢了分子生物學的新紀元,那麼70年代末的基因工程技術的建立則將我們帶入了一個認識基因、改造基因、利用基因的新世紀。
  • 生物工程技術中的基因工程,趕緊了解了解!
    1973年,美國史丹福大學的科恩教授,把兩種質粒上不同的抗藥基因"裁剪"下來,"拼接"在同一個質粒中。當這種雜合質粒進入大腸桿菌後,這種大腸桿菌就能抵抗兩種藥物,且其後代都具有雙重抗菌性,科恩的重組實驗拉開了基因工程的大幕。
  • 基因工程名詞解釋
    基因工程名詞解釋 來源:三葉草生物論壇 2007-07-12 19:12 基因工程:將不同的生命元件按照類似於工程學的方法組裝在一起,生產出人們所期待的生命物質。
  • 【高中生物】專題十三 | 基因工程和細胞工程
    ①檢測目的基因是否插入轉基因生物的DNA上:DNA分子雜交技術。  ③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質:抗原—抗體雜交技術。  ④個體生物學水平鑑定:根據表達性狀判斷或抗性實驗。[生物——選修3:現代生物科技專題](15分)基因工程中可以通過PCR技術擴增目的基因。回答下列問題。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫中獲得。基因文庫包括________和________。(2)生物體細胞內的DNA複製開始時,解開DNA雙鏈的酶是________。在體外利用PCR技術擴增目的基因時,使反應體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是________。
  • 教師招聘:生物學科《基因工程及其應用》教案
    一、教學目標知識與技能目標:理解基因工程的基本原理。掌握基因工程工具的特點和功能並能闡明基因工程操作的基本步驟。情感態度價值觀目標:關注轉基因生物和轉基因食品的安全性,能夠用辯證的觀點看待基因工程。二、教學重難點重點:基因工程的基本原理,基因操作的工具和步驟。難點:基因工程的基本原理。
  • 生物選修3-「基因工程」提問內容
    DNA雙鏈;細胞核中脫氧核苷酸;解旋酶與DNA聚合酶;ATP6.基因的概念?基因是有遺傳效應的DNA片段什麼叫基因的表達?基因通過控制蛋白質的合成來控制生物的性狀7、基因工程的概念?,有了它才能驅動基因轉錄出mRNA,最終獲得蛋白質。
  • 發展材料基因工程 產業化與應用不可斷鏈
    圍繞不斷豐富和發展材料基因組工程理念和方法、推動材料科技成果向現實生產力轉化,中國工程院國際工程科技戰略高端論壇——第三屆材料基因工程高層論壇於近日召開。  據悉,我國目前已形成了全球門類最全、品種與產量規模較為完善的材料產業體系,材料產業產值約佔我國GDP的23%,2018年新材料產值達3.9萬億元。
  • 「終極保險」打造更安全的基因工程生物
    基因工程生物體的「終極保險」由於改變編碼能夠降低生物間的「兼容性」,研究者很快意識到,如果在將一些關鍵基因進行類似的改造,那麼可以將這種「兼容性」降低為接近0。經過改造的生物體,即使到環境中,也因為「編碼」的不同而不能生存。丘奇團隊在經過編碼改造後大腸桿菌中挑選了6個基因,這些基因編碼對細菌生存起重要作用的蛋白質。
  • 人類基因工程大記事
    1869年,F.Miescher首次從萊茵河鮭魚精子中分離到DNA;  1944年,O.T.Avery等人在肺炎鏈球菌轉化實驗中發現遺傳信息的攜帶者是DNA而不是蛋白質;  1953年,J.D.Watson和F.H.Crick 提出DNA分子雙螺旋結構模型;
  • 基因工程與基因板塊前景分析
    至70年代,DNA重組技術(也稱基因工程或遺傳工程技術)終獲成功並付之應用,分離、克隆基因變為現實,不少遺傳病的致病基因及其他一些疾病的相關基因和病毒致病基因陸續被確定。所有這一切使人們似乎看到了攻克頑症的曙光,研究基因的熱情空前高漲。  諾貝爾獎獲得者杜伯克進一步提出了基因組研究模式,美國國會遂於1990年10月1日批准正式啟動HGP,為期15年,政府投資30億美元。
  • 論生物化學工程技術在綠色食品生產中的應用
    綠色食品是指按照國家的專門機構提出的要求進行無汙染和無公害食品的生產,下面是小編搜集整理的一篇探究生物化學工程技術應用的論文範文,歡迎閱讀查看。   [摘要]作為現代生態農業發展的主流,綠色食品生產在生物化學工程中具有重要意義。
  • 2015教師招聘考試生物學科備考要點:基因工程(3)
    【 基因工程的應用】教材梳理:知識點一 植物基因工程的應用植物基因工程技術主要用於提高農作物的抗逆能力(如抗除草劑、抗蟲、抗病、抗乾旱和抗鹽鹼等)以及改良農作物的品質和利用植物生產藥物等方面。(2)常用抗病基因:a.抗病毒基因有:病毒外殼蛋白基因和病毒的複製酶基因;b.抗真菌基因有:幾丁質酶基因和抗毒素合成基因(3)其他抗逆基因:環境條件對農作物的生產會造成很大影響,並且這些影響是多方面的,因此,抗逆性基因也有多種多樣,如:抗鹽鹼和乾旱的調節細胞滲透壓基因、抗凍基因、抗除草劑基因等等。