蛋白质工程的崛起ppt课件

13 基因工程的应用 14 蛋白质工程的崛起,高频考点突破,13 基因工程的应用,基础自主梳理,命题视角剖析,即时达标训练,14 蛋白质工程的崛起,基础自主梳理,一、基因工程的应用 1植物基因工程的成果 提高农作物的_能力、改良农作物的品质、利用植物生产_等。 (1)抗虫转基因植物； (2)抗病转基因植物； (3)抗逆转基因植物； (4)利用_改良植物的品质。,抗逆,药物,转基因,2动物基因工程的成果 (1)提高动物的_速度； (2)改善畜产品的品质； (3)转基因动物生产_； (4)转基因动物作_的供体； 器官供体：抑制或除去_。 成果：利用_培育没有免疫排斥反应的猪器官。 3基因工程药物 (1)来源：转基因_。 (2)成果：_、抗体、疫苗、激素等。,生长,药物,器官移植,抗原决定基因,克隆技术,工程菌,淋巴因子,(3)作用：预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、遗传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。 4基因治疗 (1)特点：把_导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 (2)成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的_，治疗复合型免疫缺陷症。 (3)方法：分为体外基因治疗法和_基因治疗法。,正常基因,淋巴细胞,体内,二、蛋白质工程 1蛋白质工程崛起的缘由 (1)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蛋白质，从而产生新性状。基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 (2)蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的、并非自然界已存在的_。 (3)蛋白质工程的实例：天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性受细胞内赖氨酸浓度的影响，当赖氨酸浓度达到一定量时会抑制这两种酶的活性，改变两种酶的特性后，玉米游离赖氨酸含量提高。,基因,蛋白质,2蛋白质工程原理 (1)目的：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计。 (2)原理：基因改造。 (3)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对应的_序列(基因)。 3蛋白质工程进展 前景广阔，但目前成功的例子不多。,脱氧核苷酸,元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科目四 驾考宝典网 / 驾考宝典2016科目一 科目四,高频考点突破,1乳腺生物反应器与微生物生产的比较,【易误警示】 乳腺生物反应器受生物性别的限制，若从动物尿液中提取目的基因产物则不受性别限制。,2基因治疗,【易误警示】 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，基因治疗只处于初期的临床试验阶段。,即时应用(随学随练，轻松夺冠) 1科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是( ) 该技术将导致定向变异 DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来 蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 受精卵是理想的受体 A B C D 答案：B,【易误警示】 (1)二者都属于分子水平上的操作。 (2)蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程。 (3)对基因进行改造后，编码的蛋白质可以遗传下去，而直接改造蛋白质却不能遗传。,即时应用(随学随练，轻松夺冠) 2蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是( ) A基因工程原则上能生产任何蛋白质 B蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质 C蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现 D蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第三代基因工程 答案：B,命题视角剖析,蛋白质工程及其综合应用 (2009年高考广东卷)(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的_，然后改变植酸酶的_，从而得到新的植酸酶。,(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是_。请简述获得转基因植株的完整过程。 (3)为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过_转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时期后可通过_方法，从而一次得到多个转基因猪个体。 (4)若这些转基因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响？,【尝试解答】 (1)分子结构及预期功能 基因 (2)农杆菌侵染法 首先将目的基因与质粒组合，构建基因表达载体，将含目的基因的表达载体导入植物细胞，通过植物组织培养获得表现新性状的植物。 (3)显微注射法 胚胎分割,(4)转基因生物及其产品对生物多样性、生态环境可能产生的影响主要表现在以下几方面：转基因生物打破了物种的原有界限，改变了物质循环和能量流动，对生态系统的稳定性造成破坏；重组DNA与微生物杂交，可能出现对动、植物和人类有害的病原微生物；增加目标害虫的抗性和进化速度；转基因植物通过传粉进行基因转移，导致超级杂草出现；转基因植物的花粉如含有有毒蛋白或过敏蛋白，通过蜜蜂的采集，很可能进入蜂蜜中，再经过食物链的传递，最后有可能进入其他动物和人体内。,【解析】 (1)蛋白质工程首先要根据已有蛋白质，从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，找到相应的脱氧核苷酸序列，合成目的基因，再通过基因工程产生转基因生物。 (2)将目的基因导入植物细胞的方法有：农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，其中有80%的转基因植物都是通过农杆菌转化法产生的。 (3)动物细胞核的全能性受细胞质的抑制，故目的基因需注入到受精卵中，再将注射了目的基因的受精卵移植到雌性动物的输卵管或子宫内，使其发育成具有新性状的动物。 (4)转基因生物可造成基因污染等不良影响。,基因工程的应用 (2010年高考天津卷)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamH、Hind、Sma直线所示为三种限制酶的酶切位点。,据图回答： (1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用_限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含_的培养基上进行。 (2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_(填字母代号)。 A启动子 BtetR C复制原点 DampR (3)过程可采用的操作方法是_(填字母代号)。 A农杆菌转化 B大肠杆菌转化 C显微注射 D细胞整合,【解析】 (1)基因表达载体的构建过程中，将目的基因导入受体细胞之前，要用同一种限制性内切酶切割目的基因和载体。从图中可以看出，在目的基因和载体中都有Hind和BamH限制酶的切割位点，因此要用Hind和BamH限制酶同时切割载体和人乳铁蛋白基因；载体切割后四环素抗性基因被破坏，因此筛选时要在含氨苄青霉素的培养基上进行。 (2)启动子是一段有特殊序列的DNA片段，位于目的基因的首段，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，在启动子存在时才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。,对“基因诊断”和“基因治疗”概念及应用辨析不清 (1)基因诊断 基因诊断是用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交