高中生物 一輪復(fù)習(xí) 選修3 基因工程的應(yīng)用

1、一、植物基因工程方面一、植物基因工程方面課本課本P17P17抗蟲基因：抗蟲基因：BtBt毒蛋白基因毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等制劑基因、植物凝集素基因等 病原微生物：病原微生物：引起植物生病的微生物，主要有引起植物生病的微生物，主要有病毒、真菌和細(xì)菌等病毒、真菌和細(xì)菌等二二、動物基因工程方面、動物基因工程方面導(dǎo)入外源生長激素基因?qū)胪庠瓷L激素基因例如：將例如：將腸乳糖酶基因腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M，轉(zhuǎn)基導(dǎo)入奶牛基因組，轉(zhuǎn)基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大減低。因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大減低。獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）

2、獲取目的基因（例如血清白蛋白基因）構(gòu)建基因表達(dá)載體（在血清白蛋白基因前加構(gòu)建基因表達(dá)載體（在血清白蛋白基因前加特異表達(dá)的啟動子）特異表達(dá)的啟動子）顯微注射導(dǎo)入哺乳動物受精卵中顯微注射導(dǎo)入哺乳動物受精卵中形成胚胎形成胚胎將胚胎送入母體動物將胚胎送入母體動物發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物（只有在產(chǎn)下的雌性個體發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物（只有在產(chǎn)下的雌性個體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)）。中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)）。思考思考: :用基因工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)動物乳腺生物反應(yīng)器用基因工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)動物乳腺生物反應(yīng)器的操作過程是怎樣的？的操作過程是怎樣的？ 乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)：乳腺生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)量高；產(chǎn)量高；質(zhì)量好；質(zhì)量好；成本低；成本低

3、；易提取。易提取。 利用基因工程對豬的器官進(jìn)行改造利用基因工程對豬的器官進(jìn)行改造方法：方法：將器官供體基因組導(dǎo)將器官供體基因組導(dǎo)入入 ，以抑制的，以抑制的 表達(dá)或設(shè)法除去表達(dá)或設(shè)法除去 ，再結(jié)合克，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官因克隆豬器官某種調(diào)節(jié)因子某種調(diào)節(jié)因子抗原決定基因抗原決定基因抗原決定基因抗原決定基因基因工程藥品包括：細(xì)胞因子（即淋巴因子基因工程藥品包括：細(xì)胞因子（即淋巴因子如白細(xì)胞介素如白細(xì)胞介素2 2、干擾素）、抗體、疫苗、干擾素）、抗體、疫苗、激素等激素等體外基因治療體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)：先從病人體內(nèi)

4、獲得某種細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后在胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后在體外完成基因轉(zhuǎn)移體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。新輸入患者體內(nèi)。體內(nèi)基因治療體內(nèi)基因治療：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)：直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移的治病方法。（如將治療囊性纖維病的移的治病方法。（如將治療囊性纖維病的正?；蜣D(zhuǎn)入患者肺組織）正?；蜣D(zhuǎn)入患者肺組織）蛋白質(zhì)工程的崛起蛋白質(zhì)工程的崛起基因工程原則上只能生產(chǎn)基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。自然界已存在的蛋白質(zhì)。天然蛋白質(zhì)天然蛋白質(zhì)符合特定物符合特定物種生存需要。種生存需要。 不一定符合不一定符合人類生產(chǎn)、生人

5、類生產(chǎn)、生活需要?；钚枰８蓴_素干擾素治療病毒感治療病毒感染、癌癥。染、癌癥。體外保存體外保存困難。困難。改變分子改變分子結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：半胱氨酸半胱氨酸絲氨酸絲氨酸保存半年保存半年一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由產(chǎn)量提高產(chǎn)量提高賴氨酸含量低賴氨酸含量低合成時需：合成時需：天冬氨酸激酶；天冬氨酸激酶；二氫吡啶二羧酸二氫吡啶二羧酸合成酶。合成酶。濃度濃度影響影響蘇氨酸蘇氨酸異亮氨酸異亮氨酸天冬酰胺天冬酰胺異亮氨酸異亮氨酸1 1、目標(biāo)：、目標(biāo)：根據(jù)人們對根據(jù)人們對 功能功能 的特定需求，對蛋白質(zhì)的的特定需求，對蛋白質(zhì)的 進(jìn)進(jìn) 行分子設(shè)計。行分子設(shè)計。2 2、手段：、手段：改造基因（基因

6、改造基因（基因 或基或基 因因 ）。）。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)修飾修飾合成合成蛋白質(zhì)工程的蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)是是對對編碼蛋白質(zhì)的編碼蛋白質(zhì)的基基因因進(jìn)行改造。進(jìn)行改造。二、蛋白質(zhì)工程的概念二、蛋白質(zhì)工程的概念 課本課本P27P27蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)氨基酸序列氨基酸序列多肽鏈多肽鏈mRNAmRNA基因基因DNADNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯折折疊疊生物功能生物功能分子分子設(shè)計設(shè)計預(yù)期功能預(yù)期功能合成合成天然蛋白質(zhì)合成天然蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程三、蛋白質(zhì)工程的基本原理三、蛋白質(zhì)工程的基本原理只能生產(chǎn)自然界已有的蛋只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)白質(zhì)可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白

7、質(zhì)結(jié)果結(jié)果定向改造生物的遺傳特性，定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品型或生物產(chǎn)品定向改造或生產(chǎn)人類所需的定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)實(shí)質(zhì)實(shí)質(zhì)獲取目的基因獲取目的基因構(gòu)建基因構(gòu)建基因表達(dá)載體表達(dá)載體將目的基因?qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞入受體細(xì)胞目的基因的目的基因的檢測與鑒定檢測與鑒定預(yù)期蛋白質(zhì)功能預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)期設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的推測應(yīng)有的氨基酸序列氨基酸序列找到相對應(yīng)的找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列脫氧核苷酸序列過程過程區(qū)區(qū)別別基因工程基因工程蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程項(xiàng)目項(xiàng)目區(qū)別區(qū)別 與聯(lián)系與聯(lián)系三維設(shè)計三維設(shè)計P230P230四、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景四、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景1 1、前景誘人：、前景誘人：如用此技術(shù)制成如用此技術(shù)制成的的 ，具有，具有 、耗電少和耗電少和 的特點(diǎn)。的特點(diǎn)。2 2、難度很大：、難度很大：主要是目