第59講基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程課程標(biāo)準(zhǔn)1.舉例說明基因工程在農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生及食品工業(yè)領(lǐng)域等方面的廣泛應(yīng)用改善了人類的生活品質(zhì)。2.概述人們根據(jù)基因工程原理，進(jìn)行蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)和改造，可以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質(zhì)。3.舉例說明依據(jù)人類需要對原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過程?？键c(diǎn)一基因工程的應(yīng)用1.基因工程的一般應(yīng)用2.乳腺生物反應(yīng)器提醒乳腺生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳汁生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的尿液生產(chǎn)藥用蛋白，其優(yōu)點(diǎn)是不受動(dòng)物的性別、生長發(fā)育時(shí)期的限制，提取簡單高效。3.利用基因工程菌生產(chǎn)藥物1.（選擇性必修3P88正文）為培育抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體。（×）提示：對于植物來說受體細(xì)胞可以是普通的體細(xì)胞。2.（選擇性必修3P88正文）科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育了抗玉米螟玉米，種植該玉米的農(nóng)田就不需要進(jìn)行防蟲管理了。（×）提示：轉(zhuǎn)基因抗玉米螟玉米能夠抵抗玉米螟，但不一定能抵抗其他害蟲。3.（選擇性必修3P89正文）外源生長激素基因的表達(dá)可以使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生長得更快。（√）4.（選擇性必修3P90正文）乳腺生物反應(yīng)器是將藥用蛋白基因?qū)雱?dòng)物的乳腺細(xì)胞中。（×）提示：乳腺生物反應(yīng)器是將藥用蛋白基因?qū)氩溉閯?dòng)物的受精卵中，但該基因在乳腺細(xì)胞中表達(dá)。5.（選擇性必修3P90資料卡）由大腸桿菌工程菌獲得人的干擾素后可直接應(yīng)用。（×）提示：大腸桿菌細(xì)胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，獲得人的干擾素后要經(jīng)過進(jìn)一步的加工和修飾才具有生物活性。1.（2025·福建寧德期末）利用轉(zhuǎn)基因山羊乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)丁酰膽堿酯酶，可治療有機(jī)磷中毒。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.應(yīng)該用山羊乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子構(gòu)建基因表達(dá)載體B.通過體細(xì)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(shù)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入山羊乳腺細(xì)胞D.山羊乳腺細(xì)胞可將肽鏈加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的丁酰膽堿酯酶解析：C要得到轉(zhuǎn)基因山羊乳腺生物反應(yīng)器，在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需要山羊乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)子，使目的基因只在乳腺細(xì)胞中表達(dá)，A正確；通過顯微注射技術(shù)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入山羊受精卵，C錯(cuò)誤；山羊乳腺細(xì)胞中含有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，可將肽鏈加工成具有一定空間結(jié)構(gòu)的丁酰膽堿酯酶，D正確。2.（2025·山東煙臺模擬）紅細(xì)胞生成素（EPO）是人體內(nèi)促進(jìn)紅細(xì)胞生成的一種糖蛋白，可用于治療腎衰性貧血等疾病。由于天然EPO來源極為有限，某科研團(tuán)隊(duì)采用基因工程培育轉(zhuǎn)基因羊作為乳腺生物反應(yīng)器，使其能合成EPO。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需將EPO基因插入乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子的下游B.一般情況下，該轉(zhuǎn)基因羊中的EPO基因只在羊的乳腺細(xì)胞中表達(dá)C.用顯微注射技術(shù)將含EPO基因的表達(dá)載體導(dǎo)入羊的乳腺細(xì)胞中可合成并提取EPOD.用PCR擴(kuò)增人的EPO基因，需要一段已知的EPO基因核苷酸序列解析：C啟動(dòng)子是一段特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，故構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)需將EPO基因（目的基因）插入乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子的下游，A正確；采用基因工程培育的轉(zhuǎn)基因羊作為乳腺生物反應(yīng)器，能合成EPO，所以一般情況下，該轉(zhuǎn)基因羊中的EPO基因只在羊的乳腺細(xì)胞中表達(dá)，B正確；用顯微注射技術(shù)將含EPO基因的表達(dá)載體導(dǎo)入羊的受精卵（將來發(fā)育成雌性個(gè)體）中，待其發(fā)育到一定階段可合成并提取EPO，C錯(cuò)誤；用PCR擴(kuò)增人的EPO基因，前提是需要一段已知的EPO基因核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物，D正確。考點(diǎn)二蛋白質(zhì)工程1.蛋白質(zhì)工程的概念2.蛋白質(zhì)工程的基本原理3.蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用（1）醫(yī)藥工業(yè)方面：研發(fā)藥物，如延長干擾素的保存時(shí)間；降低小鼠單克隆抗體誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度。（2）其他工業(yè)方面：改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶。（3）農(nóng)業(yè)方面：通過改造某些參與調(diào)控光合作用的酶，增加糧食的產(chǎn)量；改造微生物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)優(yōu)良微生物農(nóng)藥，防治病蟲害。1.（選擇性必修3P93正文）蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，是涉及多學(xué)科的綜合科技工程。（√）2.（選擇性必修3P93正文）蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改造分子的結(jié)構(gòu)。（×）提示：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。3.（選擇性必修3P94正文）蛋白質(zhì)工程需要改變蛋白質(zhì)分子的所有氨基酸序列。（×）提示：蛋白質(zhì)工程改變的是蛋白質(zhì)分子的少數(shù)氨基酸。4.（選擇性必修3P96到社會(huì)中去）蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用為酶制劑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大助力。（√）1.（2025·湖北孝感高中質(zhì)檢）如圖表示蛋白質(zhì)工程的操作過程，相關(guān)說法錯(cuò)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(guān)鍵的工作C.蛋白質(zhì)工程是完全擺脫基因工程技術(shù)的一項(xiàng)全新的生物工程技術(shù)D.蛋白質(zhì)工程中可能構(gòu)建出一種全新的基因解析：Ca過程是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的轉(zhuǎn)錄過程，b過程是以mRNA為模板合成具有一定氨基酸序列的多肽鏈的翻譯過程，A正確；蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活需求，因此蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作，B正確；蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工程中，可能根據(jù)已經(jīng)明確的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)建出一種全新的基因，D正確。2.（2025·山東聊城模擬）人體內(nèi)的tPA蛋白能高效降解由血纖維蛋白凝聚而成的血栓，然而為心肌梗死患者注射大劑量的基因工程tPA會(huì)誘發(fā)顱內(nèi)出血，其原因是tPA與血纖維蛋白結(jié)合的特異性不高。研究證實(shí)，通過某技術(shù)將tPA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，可制造出性能優(yōu)異的改良tPA蛋白，進(jìn)而顯著降低出血副作用。下列敘述正確的是（）A.該技術(shù)的關(guān)鍵是知道tPA蛋白基因的分子結(jié)構(gòu)B.該技術(shù)生產(chǎn)改良tPA蛋白的過程遵循中心法則C.該技術(shù)是在蛋白質(zhì)分子水平上直接改造蛋白質(zhì)D.該技術(shù)制造出的蛋白質(zhì)在自然界早已存在解析：B將tPA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸需要采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是了解tPA蛋白的分子結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；該技術(shù)生產(chǎn)改良tPA蛋白的過程遵循中心法則，B正確；該技術(shù)是在基因分子水平上通過改造基因來實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)的改造，C錯(cuò)誤；該技術(shù)制造出的蛋白質(zhì)是自然界不存在的蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。1.（2022·江蘇高考6題）采用基因工程技術(shù)調(diào)控植物激素代謝，可實(shí)現(xiàn)作物改良。下列相關(guān)敘述不合理的是（）A.用特異啟動(dòng)子誘導(dǎo)表達(dá)iaaM（生長素合成基因）可獲得無子果實(shí)B.大量表達(dá)ipt（細(xì)胞分裂素合成關(guān)鍵基因）可抑制芽的分化C.提高ga2ox（氧化赤霉素的酶基因）的表達(dá)水平可獲得矮化品種D.在果實(shí)中表達(dá)acs（乙烯合成關(guān)鍵酶基因）的反義基因可延遲果實(shí)成熟解析：B生長素能促進(jìn)果實(shí)發(fā)育，用特異啟動(dòng)子誘導(dǎo)表達(dá)iaaM（生長素合成基因）可獲得無子果實(shí)，A正確；大量表達(dá)ipt（細(xì)胞分裂素合成關(guān)鍵基因），細(xì)胞分裂素含量升高，細(xì)胞分裂素和生長素的比例高時(shí)，有利于芽的分化，B錯(cuò)誤；赤霉素能促進(jìn)細(xì)胞伸長，從而引起莖稈伸長和植株增高，提高ga2ox（氧化赤霉素的酶基因）的表達(dá)水平使赤霉素含量降低，從而獲得矮化品種，C正確；乙烯有催熟作用，在果實(shí)中表達(dá)acs（乙烯合成關(guān)鍵酶基因）的反義基因，即是抑制乙烯的合成，果實(shí)成熟會(huì)延遲，D正確。2.（2021·遼寧高考14題）腈水合酶（N0）廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和醫(yī)藥原料生產(chǎn)等領(lǐng)域，但不耐高溫。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽，可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶（N1）。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.N1與N0氨基酸序列的差異是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一B.加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn)C.獲得N1的過程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯D.檢測N1的活性時(shí)先將N1與底物充分混合，再置于高溫環(huán)境解析：D在腈水合酶（N0）的α和β亞基之間加入一段連接肽，可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶（N1），則N1與N0氨基酸序列有所不同，這可能是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一，A正確；蛋白質(zhì)工程的作用對象是基因，即加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn)，B正確；N1為蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的合成需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程，C正確；酶具有高效性，檢測N1的活性需先將其置于高溫環(huán)境，再與底物充分混合，D錯(cuò)誤。溯源教材（1）每一種蛋白質(zhì)分子都有與它所承擔(dān)功能相適應(yīng)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，如果氨基酸序列改變或蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變，就可能會(huì)影響其功能。（見必修1P31正文）（2）酶的催化效率是無機(jī)催化劑的107～1013倍。（見必修1P81正文）（3）基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來合成蛋白質(zhì)。（見必修2P65～66正文）（4）蛋白質(zhì)工程通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)。（見選擇性必修3P93正文）3.（2024·河北高考22題）新城疫病毒可引起家禽急性敗血性傳染病，我國科學(xué)家將該病毒相關(guān)基因改造為r2HN，使其在水稻胚乳特異表達(dá)，制備獲得r2HN疫苗，并對其免疫效果進(jìn)行了檢測。回答下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)所用載體的部分結(jié)構(gòu)及其限制酶識別位點(diǎn)如圖1所示。其中GtP為啟動(dòng)子，若使r2HN僅在水稻胚乳表達(dá)，GtP應(yīng)為胚乳特異表達(dá)基因的啟動(dòng)子。Nos為終止子，其作用為終止轉(zhuǎn)錄。r2HN基因內(nèi)部不含載體的限制酶識別位點(diǎn)。因此，可選擇限制酶HindⅢ和EcoRⅠ對r2HN基因與載體進(jìn)行酶切，用于表達(dá)載體的構(gòu)建。（2）利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化方法將r2HN基因?qū)胨居鷤M織。為檢測r2HN表達(dá)情況，可通過PCR技術(shù)檢測r2HN是否轉(zhuǎn)錄，通過抗原—抗體雜交技術(shù)檢測是否翻譯出r2HN蛋白。（3）獲得轉(zhuǎn)基因植株后，通常選擇單一位點(diǎn)插入目的基因的植株進(jìn)行研究。此類植株自交一代后，r2HN純合體植株的占比為1/4。選擇純合體進(jìn)行后續(xù)研究的原因是子代不發(fā)生性狀分離。（4）制備r2HN疫苗后，為研究其免疫效果，對實(shí)驗(yàn)組雞進(jìn)行接種，對照組注射疫苗溶劑。檢測兩組雞體內(nèi)抗新城疫病毒抗體水平和特異應(yīng)答的CD8＋T細(xì)胞（細(xì)胞毒性T細(xì)胞）水平，結(jié)果如圖2所示。據(jù)此分析，獲得的r2HN疫苗能夠成功激活雞的體液免疫和細(xì)胞免疫。（5）利用水稻作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)r2HN疫苗的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)成本低；轉(zhuǎn)基因水稻易獲得（或安全性高或種子蛋白易純化或水稻自花傳粉不易發(fā)生基因污染）。（答出兩點(diǎn)即可）解析：（1）基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程實(shí)施的重要環(huán)節(jié)。植物基因組含有多種類型的啟動(dòng)子，如果使r2HN在水稻胚乳特異表達(dá)，基因表達(dá)載體需要使用水稻胚乳特異表達(dá)基因的啟動(dòng)子。表達(dá)載體中終止子的作用是使目的基因的轉(zhuǎn)錄完成后及時(shí)終止。在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，選用的限制酶不能破壞載體的啟動(dòng)子、終止子等關(guān)鍵元件。若選用KpnⅠ會(huì)破壞啟動(dòng)子，選用SacⅠ會(huì)造成終止子的缺失，因此只能選用HindⅢ和EcoRⅠ對r2HN基因與載體進(jìn)行酶切。（2）對于植物遺傳轉(zhuǎn)化而言，目前應(yīng)用較廣泛的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和花粉管通道法。本題對水稻愈傷組織的遺傳轉(zhuǎn)化只能采用上述兩種方法中的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。目的基因表達(dá)包含兩個(gè)階段，即DNA轉(zhuǎn)錄和翻譯。檢測r2HN是否成功表達(dá)，可利用PCR技術(shù)檢測r2HN是否轉(zhuǎn)錄，通過抗原—抗體雜交技術(shù)檢測是否翻譯出目的蛋白。（3）利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得的單一位點(diǎn)插入r2HN基因的水稻植株相當(dāng)于雜合子，自交一代即可獲得1/4的r2HN純合體植株。純合體植株自交后代不發(fā)生性狀分離，更有利于進(jìn)行后續(xù)研究。（4）由圖2的免疫實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)接種r2HN疫苗后，實(shí)驗(yàn)組雞體內(nèi)抗新城疫病毒抗體水平和特異應(yīng)答的CD8＋T細(xì)胞水平均顯著高于對照組，說明該疫苗既可激活體液免疫，也可激活細(xì)胞免疫，進(jìn)而提高機(jī)體對新城疫病毒的免疫力。（5）利用水稻作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)r2HN疫苗具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，如水稻自花傳粉不易發(fā)生基因污染、安全性高，水稻種子蛋白易純化，水稻轉(zhuǎn)基因技術(shù)更加成熟，生產(chǎn)成本低。4.（2024·湖南高考21題）百合具有觀賞、食用和藥用等多種價(jià)值，科研人員對其進(jìn)行了多種育種技術(shù)研究?；卮鹣铝袉栴}：（1）體細(xì)胞雜交育種。進(jìn)行不同種百合體細(xì)胞雜交前，先用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，使原生質(zhì)體融合，得到雜種細(xì)胞后，繼續(xù)培養(yǎng)，常用生長素和細(xì)胞分裂素（填植物激素名稱）誘導(dǎo)愈傷組織形成和分化，獲得完整的雜種植株。（2）單倍體育種。常用花藥離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體植株，鑒定百合單倍體植株的方法是利用顯微鏡觀察根尖有絲分裂中期細(xì)胞中染色體的數(shù)目。（3）基因工程育種。研究人員從野生百合中獲得一個(gè)抵抗尖孢鐮刀菌侵染的基因pL，該基因及其上游的啟動(dòng)子pL和下游的終止子結(jié)構(gòu)如圖a。圖b是一種Ti質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)示意圖，其中基因gus編碼GUS酶，GUS酶活性可反映啟動(dòng)子活性。①研究腐原微生物對L的啟動(dòng)子pL活性的影響。從圖a所示結(jié)構(gòu)中獲取L，首先選用HindⅢ、BamHⅠ酶切，將其與相同限制酶酶切的Ti質(zhì)粒連接，再導(dǎo)入煙草。隨機(jī)選取3組轉(zhuǎn)基因成功的煙草（P1、P2和P3）進(jìn)行病原微生物脅迫，結(jié)果如圖c。由此可知：三種病原微生物都能誘導(dǎo)pL的活性增強(qiáng)，其中交鏈格孢的誘導(dǎo)作用最強(qiáng)。②現(xiàn)發(fā)現(xiàn)栽培種百合B中也有L，但其上游的啟動(dòng)子與野生百合不同，且抗病性弱。若要提高該百合中L的表達(dá)量，培育具有高抗病原微生物能力的百合新品種，簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將百合B中L基因的啟動(dòng)子替換為野生百合中L基因的啟動(dòng)子pL。解析：（1）因植物細(xì)胞細(xì)胞壁的成分主要是纖維素和果膠，因此獲得原生質(zhì)體的方法是用纖維素酶和果膠酶對植物細(xì)胞進(jìn)行處理。得到原生質(zhì)體后使原生質(zhì)體融合，形成雜種細(xì)胞，再用生長素和細(xì)胞分裂素誘導(dǎo)愈傷組織形成和分化，從而獲得完整的雜種植株。（2）獲得單倍體植株的常用方法是花藥離體培養(yǎng)；鑒定百合單倍體植株的方法是利用顯微鏡觀察根尖有絲分裂中期細(xì)胞中染色體的數(shù)目，如果染色體數(shù)目減少一半，則獲得的植株即為單倍體植株。（3）根據(jù)目的片段以及質(zhì)粒上限制酶的識別位點(diǎn)，若要獲得L并連接到質(zhì)粒上，可選用限制酶HindⅢ、BamHⅠ進(jìn)行酶切，以替換Ti質(zhì)粒中的啟動(dòng)子，從而達(dá)到根據(jù)GUS酶活性反映啟動(dòng)子活性的目的。根據(jù)圖c的結(jié)果可知，交鏈格孢處理的每一組轉(zhuǎn)基因煙草中的GUS酶活性都最高，可確定其誘導(dǎo)作用最強(qiáng)。欲培育具有高抗病原微生物能力的百合新品種，可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將百合B中L基因的啟動(dòng)子替換為野生百合中L基因的啟動(dòng)子pL。5.（2022·湖南高考22題）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是多肽鏈，物質(zhì)b是mRNA。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，原因是密碼子具有簡并性。（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從基因文庫中獲取目的基因、通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增。PCR技術(shù)遵循的基本原理是DNA的半保留復(fù)制。（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種類（填“種類”或“含量”）有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和處理的酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度的破壞。（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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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；酒精消毒后，用注射器取同一種動(dòng)物（如家兔）血液，立即將等量的血液分別加入3支試管中，靜置相同時(shí)間，統(tǒng)計(jì)3支試管中血液凝固時(shí)間。解析：（1）天然蛋白質(zhì)合成的過程是按照中心法則進(jìn)行的，而蛋白質(zhì)工程卻與之相反，它的基本思路是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)，因此圖中的物質(zhì)a是具有特定氨基酸序列的多肽鏈，物質(zhì)b是mRNA，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)象相同的原因是密碼子具有簡并性，即一種氨基酸可能有幾個(gè)密碼子。（2）基因工程中獲取目的基因的常用方法有從基因文庫中獲取目的基因、通過DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成和利用PCR技術(shù)擴(kuò)增；PCR技術(shù)遵循的基本原理是DNA的半保留復(fù)制。（3）由圖可知，水解產(chǎn)物中的肽含量隨著酶解時(shí)間的延長均上升，且差別不大；而水解產(chǎn)物中抗凝血活性有差異，經(jīng)酶甲處理后，隨著酶解時(shí)間的延長，抗凝血活性先上升后相對穩(wěn)定，經(jīng)酶乙處理后，隨著酶解時(shí)間的延長，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲處理后的酶解產(chǎn)物的抗凝血活性最終高于經(jīng)酶乙處理后的，差異明顯，據(jù)此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種類有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和酶的種類不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度的破壞。（4）該實(shí)驗(yàn)的目的是比較三種物質(zhì)的抗凝血活性差異，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路為將等量的蛋白質(zhì)工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解產(chǎn)物和天然水蛭素分別與同一種動(dòng)物的等量血液混合，觀察并記錄血液凝固時(shí)間即可。1.（2025·江西南昌質(zhì)檢）基因工程廣泛應(yīng)用于農(nóng)牧業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)等方面。有關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A.乳腺生物反應(yīng)器可用于生產(chǎn)藥物B.干擾素是一種具有干擾細(xì)菌復(fù)制作用的糖蛋白C.基因工程技術(shù)可用于提高作物和畜產(chǎn)品的產(chǎn)量D.將某些病毒的抗病基因?qū)胫参镏?，可培育轉(zhuǎn)基因抗病植物解析：B干擾素是一種具有干擾病毒復(fù)制作用的糖蛋白，B錯(cuò)誤。2.（2025·湖南永州一中高三月考）運(yùn)用基因工程構(gòu)建的生物反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)藥用蛋白的批量生產(chǎn)，目前常用的生物反應(yīng)器有乳腺生物反應(yīng)器和膀胱生物反應(yīng)器，其構(gòu)建過程如下：構(gòu)建藥用蛋白基因的表達(dá)載體，并將表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物的受精卵中，然后從這個(gè)受精卵發(fā)育而成的個(gè)體的乳汁或者尿液中提取藥用蛋白。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）A.構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器時(shí)，需將藥用蛋白基因和乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等重組在一起B(yǎng).在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳腺細(xì)胞或膀胱上皮細(xì)胞以外的細(xì)胞中不含有藥用蛋白基因C.與乳腺生物反應(yīng)器相比，膀胱生物反應(yīng)器不受性別和年齡的限制D.將表達(dá)載體導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵時(shí)，常采用顯微注射技術(shù)解析：B啟動(dòng)子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn)，可用于驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄，構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器時(shí)，需將藥用蛋白基因和乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等重組在一起，以保證目的基因在乳腺細(xì)胞中表達(dá)，A正確；受體細(xì)胞是動(dòng)物的受精卵，所以在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳腺細(xì)胞或膀胱細(xì)胞以外的其他細(xì)胞中也含有藥用蛋白基因，只是沒有表達(dá)，B錯(cuò)誤；“乳腺細(xì)胞生物反應(yīng)器”只能從哺乳期雌性個(gè)體的乳汁中獲取產(chǎn)物，與“乳腺細(xì)胞生物反應(yīng)器”相比，“膀胱生物反應(yīng)器”的優(yōu)點(diǎn)是雌雄個(gè)體的尿液中都可提取到產(chǎn)物，且不受性別、年齡等限制，因而受體來源更廣泛，C正確；將表達(dá)載體導(dǎo)入哺乳動(dòng)物的受精卵（全能性最高）時(shí)，常采用顯微注射技術(shù)，D正確。3.（2025·河南天一大聯(lián)考）如圖表示構(gòu)建重組質(zhì)粒和篩選含人胰島素原基因的細(xì)菌的過程，其中Ⅰ和Ⅱ表示抗性基因，①～⑦表示過程，其他數(shù)字表示菌落。下列有關(guān)敘述正確的是（）注：⑦過程表示用滅菌絨布從含氨芐青霉素培養(yǎng)基中蘸取菌種，再按到含四環(huán)素培養(yǎng)基中培養(yǎng)。A.①②只能用同一種限制酶進(jìn)行切割B.Ⅰ表示抗氨芐青霉素基因，Ⅱ表示抗四環(huán)素基因C.3、5菌落是篩選出的含有人胰島素原基因的細(xì)菌D.該基因工程成功的標(biāo)志是細(xì)菌合成具有生物活性的胰島素解析：C由于不同限制酶切割形成的黏性末端可能相同，因此①②也可以用不同的限制酶進(jìn)行切割，A錯(cuò)誤；根據(jù)⑥⑦篩選結(jié)果可知，