高考生物人教一轮复习学案基因工程二PPT资料

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高考生物人教一轮复习学案(xu n)课件基因工程二PPT,第一页，共24页。,1.进入大规模商业化应用阶段的四种转基因作物分别是,、，我国的转基因作物种植面积居世界第 。,2.植物基因工程技术主要用于提高农作物的 ，以及 和 等方面。,3.动物基因工程主要用于提高动物 ；用于改善 ；用转基因动物做 的供体。,4.工程菌是指使 得到高效表达的菌类细胞株系；第一种基因工程药物是 ；是人体细胞受到病毒(bngd)侵染后产生的一种糖蛋白。,干扰素,大豆(ddu),棉花(min hua),油菜,玉米,四,抗逆能力,改良农作物的品质,利用植物生产药物,生长速度,畜产品的品质,器官移植,外源基因,重组人胰岛素,第二页，共24页。,5.基因治疗是把健康的外源基因导入有 的细胞中，达到治疗疾病的目的，分为 与,两种类型(lixng)。,6.基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一种生物体内，后者产生它本不能产生的 ，进而表现出新的性状。,7.蛋白质工程的概念,（1）基础：蛋白质分子的 及其与生物功能的关系。,（2）操作：或基因合成。,（3）结果：改造了现有蛋白质或制造出 。,（4）目的：满足人类 的需求。,生产(shngchn)和生活,基因(jyn)缺陷,体外基因治疗,体内基因治疗,基因,蛋白质,结构规律,基因修饰,新的蛋白质,第三页，共24页。,8.蛋白质工程的操作过程：从预期(yq)的 出发设计预期(yq)的 推测应有的 找到相对应的 基因表达产生需要的 。,9.生物和材料学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面，用蛋白质工程方法制造的电子原件具有 、,和 的特点。,效率高,蛋白质功能(gngnng),蛋白质结构(jigu),氨基酸序列,脱氧核苷酸序列,蛋白质,体积小,耗电量低,第四页，共24页。,考点1 基因工程的应用(yngyng)成果,考点(ko din)精讲,1.植物(zhw)基因工程的应用,外源基因类型,成果举例,抗虫转基,因植物,抗虫基因、Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因,抗虫水稻、抗虫棉、抗虫玉米,抗病转基,因植物,抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因,抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因,抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗病毒番茄、抗病毒甜椒,第五页，共24页。,外源基因类型,成果举例,抗逆转基,因植物,抗逆基因：调节细胞渗透压基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因,抗盐碱和抗干旱的烟草、抗寒番茄、抗除草剂的大豆和玉米,改良品质,的转基因,植物,优良性状基因：提高必须氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的基因,高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新花色矮牵牛,第六页，共24页。,2.乳腺(rxin)生物反应器与工程菌生产药物的比较,乳腺生物反应器,工程菌,基因结构,动物基因的结构与人类基因的结构基本相同,细菌或酵母菌等生物基因的结构与人类基因的结构有较大差异,基因表达,与天然蛋白质的活性没有区别,由于缺少内质网、高尔基体等细胞器，产物可能不具有生物活性,受体细胞,动物的受精卵,微生物细胞,导入目的基,因的方法,显微注射法,感受态细胞法,类型(lixng),项目(xingm),第七页，共24页。,乳腺生物反应器,工程菌,生产条件,不需严格灭菌，温度等外界条件对其影响不大,需严格灭菌，严格控制温度、pH、营养物质浓度等外界条件,产物提取,从乳汁中较易分离提取,从细胞中提取，较为复杂,生产设备,畜牧业生产，加提取设备,工业生产，设备精良,类型(lixng),项目(xingm),说明：乳腺生物反应器受生物性别的限制；若从动物(dngw)尿液中提取目的基因的表达产物，则不受性别限制。,第八页，共24页。,体外基因治疗,体内基因治疗,外源基因,类型举例,腺苷酸脱氨酶基因,治疗遗传性囊性纤维化病的基因,过程,从病人体内获得某种细胞,细胞培养,体外完成基因转移,筛选并扩增培养,重新输入患者体内,外源基因载体携带,体内相应组织细胞,特点,操作复杂，但成功率高,操作简单，成功率低,成果举例,治疗复合型免疫缺陷症,治疗遗传性囊性纤维化病,3.基因治疗,类型,项目,转移,第九页，共24页。,说明：基因治疗是治疗人类遗传病的根本方法，但由于尚未全面了解基因调控机制和疾病的分子机理(j l)，基因治疗只处于初期的临床试验阶段。,4.基因诊断,DNA分子杂交法（即DNA探针法），该方法是根据碱基互补配对原则，把互补的双链DNA解开(ji ki)，把单链的DNA小片段用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等进行标记，之后同被检测的DNA中的同源互补序列杂交，从而检出所要查明的DNA或基因。,第十页，共24页。,生产(shngchn)和生活,人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一,与天然蛋白质的活性没有区别,可生产自然界没有的蛋白质,动物基因工程主要用于提高动物 ；,若从动物(dngw)尿液中提取目的基因的表达产物，则不受性别限制。,对基因进行操作,进入大规模商业化应用阶段的四种转基因作物分别是,（2）鉴定受体细胞中是否含有目的基因 发生免疫排斥反应,方案是 （）,两种类型(lixng)。,解析：本题考查蛋白质工程的进展与前景。,类型(lixng),只能生产自然界已有的蛋白质,减少此酶在片剂中的含量,而基因诊断是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。,典例剖析(pux),【例1】下列关于基因工程技术及应用的叙述，正确的是,（）,A.重组(zhn z)DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体,B.基因治疗主要是针对有缺陷的细胞进行修复,C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组(zhn z),质粒,D.只要目的基因进入受体细胞就能成功表达,解析：载体不是酶，故A错误；基因治疗主要是将健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，故B错误；目的基因成功表达(biod)的标志是获得了目的基因的表达(biod)产物，故D错误。,C,第十一页，共24页。,【知识链接】（1）基因治疗是指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法；而基因诊断是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。,（2）用于基因治疗的基因种类：从健康人体分离得到正常的基因、反义基因、编码可以(ky)杀死癌细胞的蛋白酶基因。,（3）基因治疗只是导入正常基因，并未替换原来的基因，原有的致病基因与导入的正常基因都能表达。如果导入的正常基因是作为显性基因存在，则有疗效，也就是说，基因治疗只可治疗隐性遗传病。,第十二页，共24页。,对应(duyng)训练,1.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培,育出了转基因山羊。但是(dnsh)，人凝血因子只存在于该转基因,山羊的乳汁中。下列有关叙述正确的是 （）,A.如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成,的方法获得该目的基因,B.人体细胞中的凝血因子基因进入山羊受精卵后，其传递,和表达不再遵循中心法则,C.在该转基因山羊体内，人凝血因子基因存在于乳腺细胞,中，而不存在于其他体细胞中,D.人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一,条链为模板合成mRNA,第十三页，共24页。,解析：人体细胞中的凝血因子基因进入(jnr)山羊受精卵后，其传递和表达仍然遵循中心法则；目的基因导入到受体细胞后，与受体细胞的基因组融合，随受体细胞的复制而复制，由于体细胞都是来自同一个受体细胞导入目的基因的受精卵，故乳腺细胞和其他体细胞都含有相同的基因，即都含有人凝血因子基因，只是乳腺细胞中的人凝血因子基因得以选择性表达；DNA聚合酶用于DNA的复制，在转录过程中起作用的是RNA聚合酶。,答案(d n)：A,第十四页，共24页。,考点2 蛋白质工程(gngchng)与基因工程(gngchng)的比较,考点(ko din)精讲,比较,蛋白质工程,基因工程,区,别,原理,中心法则的逆推,基因重组,过程,预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列,获得目的基因构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定,实质,定向改造或生产人类所需的蛋白质,定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品,结果,可生产自然界没有的蛋白质,只能生产自然界已有的蛋白质,联系,（1）蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程,（2）基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造,第十五页，共24页。,说明：（1）蛋白质工程中的生物性状可以稳定遗传，原因(yunyn)是控制新性状的遗传物质被改变并可以稳定遗传。,（2）蛋白质工程与DNA分子重组技术是分不开的，常用到基因工程中的工具酶，如限制酶和DNA连接酶。,第十六页，共24页。,典例剖析(pux),【例2】下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是,（）,A.基因工程原则上只能生产自然界已存在(cnzi)的蛋白质，而蛋白,质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造出一种新的,蛋白质,B.蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工,程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成,C.当得到可以在-70 条件下保存半年的干扰素后，在相关,酶、原料和适宜的温度、pH等条件下，干扰素可以大量自,我合成,D.基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的,解析：当得到可以在-70 条件下保存(bocn)半年的干扰素后，在相关酶、原料和适宜的温度、pH等条件下，干扰素不能自我合成。,C,第十七页，共24页。,【知识链接】（1）蛋白质工程的实质是根据蛋白质的结构，创造新基因或者改造老基因，是基因工程的发展和延续。,（2）对蛋白质分子进行(jnxng)改造，其本质是改变其基因组成。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造的蛋白质分子还是无法遗传。,第十八页，共24页。,对应(duyng)训练,2.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和,功能很相似，只是热稳定性较差，进入人体后容易失效。现,要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物的消化不良，最佳,方案是 （）,A.对此酶中的少数氨基酸替换，以改善(gishn)其功能,B.将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶,C.重新设计与创造一种全新的蛋白酶,D.减少此酶在片剂中的含量,解析：本题考查蛋白质工程的进展与前景。蛋白质的结构与蛋白质的功能关系密切。要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题(wnt)一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。,A,第十九页，共24页。,1.基因工程与蛋白质工程的区别是 （）,A.基因工程需对基因进行分子水平(shupng)的操作，蛋白质工程不,对基因进行操作,B.基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成,的不一定是天然存在的蛋白质,C.基因工程是分子水平(shupng)的操作，蛋白质工程是细胞水平(shupng),（或性状水平(shupng)）的操作,D.基因工程完全不同于蛋白质工程,解析：基因工程合成的是天然(tinrn)存在的蛋白质，蛋白质工程是将基因改造后合成蛋白质，它合成的不一定是天然(tinrn)存在的蛋白质。,B,第二十页，共24页。,2.年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）,方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光