生物工程与人体健康.ppt

生物工程与人体健康 授课人 卜海燕 高三专题复习 情景1 小强出生23个月就出现皮疹 便血等症状 在各地医院治疗后都没有明显好转 昆明某儿童医院给小强做过免疫功能检查后 怀疑他患上罕见的遗传病 原发性免疫缺陷病 医生向他们推荐了重庆某儿童医院 3月16日 正好是小强的生日 天真的他在母亲和姑姑的陪伴下踏上重庆街头时已经是深夜12点左右 人类遗传病 概念 类型 诊断方法 基因诊断 遗传物质改变引起的人类疾病 单 多基因和染色体异常遗传病 用放射性同位素等标记的 DNA探针 检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷 不但准确而且迅速 情景2 小强的DNA被儿童医院的杨教授送往香港大学医学院的刘教授处 经香港大学的某医院进行DNA序列分析 证实了小强的WAS蛋白 简称WASP 基因的1388位含氮碱基由G突变为T 使编码谷氨酸 WASP的第452位氨基酸 的密码GAG突变为终止密码TAG 原本有502个氨基酸组成的WAS蛋白变为只有451个氨基酸组成的无功能的WAS蛋白 导致患儿血小板减少 淋巴细胞形态和功能异常 最后的诊断结果为 伴血小板减少 湿疹的免疫缺陷病 他们的希望破灭了 基因治疗 概念 将健康的基因导入病人体内 使该基因的表达产物发挥功能 从而达到治疗疾病的目的 如何获得大量健康的基因呢 PCR技术 原理 利用DNA分子的热变性原理 通过控制温度来控制双链的解聚与结合 从而完成体外DAN分子的扩增 DNA双链 单链 变性 加热80 100 复性 缓慢冷却 体外DNA复制的条件 反应过程每个循环包括 四种脱氧核苷酸 耐高温的聚合酶 引物 模板 缓冲溶液和严格控制温度的温控设备 变性 复性 延伸90 95 55 60 70 75 情景3 基因治疗对于小强的状况虽然是最根本的办法 但由于技术等因素的制约 并不是最好 最直接的办法 药物治疗是目前最理想的办法 基因工程 1 基因工程又叫做 或 2 基本工具 分子手术刀 分子缝合针 基因进入受体细胞的载体3 基本操作步骤 基因拼接技术 DNA重组技术 限制性内切酶 DNA连接酶 运载体 基因工程的基本步骤操作图 1 目的基因的获取 2 基因表达载体的构建 核心 3 将目的基因导入受体细胞 4 目的基因的检测与鉴定 情景4 通过对小强的血样进行化验 检测结果表明 小强体内的各种抗体的水平较正常儿童低一些 单克隆抗体 单 克隆 抗体 单克隆抗体制备过程 细胞融合特定培养基筛选 效应B细胞骨髓瘤细胞 灭活病毒 杂交瘤细胞 体外培养体内培育 单克隆抗体制备过程 情景5 小强由于免疫缺陷 导致他的抵抗力差 某医生建议注射干扰素 干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质 主要是糖蛋白 具有广譜的抗病毒 影响细胞生长以及分化 调节免疫功能等生物活性 可以用于治疗病毒感染和癌症等 但在体外保存相当困难 蛋白质工程 以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础 通过基因修饰或基因合成 对现有蛋白质进行改造 或制造一种新的蛋白质 蛋白质工程流程图 1 从预期的蛋白质功能出发2 设计预期的蛋白质结构3 推测应用的氨基酸序列4 找到相应的脱氧核苷酸序列 情景6 有医生建议用中药来改善小强的体质 中药取自于中草药材 早在唐代开元年间的 道藏 把石斛 天山雪莲 三两重的人参 百二十年的首乌 花甲之茯苓 苁蓉 深山灵芝 海底珍珠 冬虫夏草并称为 中华九大仙草 中华九大仙草 大都是高度濒危植物 植物组织培养技术 科学研究表明 处于离体状态的植物活细胞 在一定的营养物质 激素和其他外界条件的作用下 就可能表现出全能性 发育成完整的植株 人工条件下实现的这一过程 就是植物组织培养 植物组织培养 离体的植物器官 组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 胚状体 植物 外植体 植物激素 细胞分裂素 生长素 植物组织培养条件 含有全部营养成分的培养基 一定的温度 空气 无菌环境 适合的PH 适时光照等 过程 1 关于PCR技术的应用 错误的一项是 A古生物学 刑侦破案 DNA序列测定B诊断遗传疾病 基因克隆 古生物学CDNA序列测定 基因克隆 刑侦破案 D诊断遗传疾病 合成核苷酸 DNA序列测定 D 2下列有关细胞全能性的含义正确的是 A 每个生物体内的所有细胞都具有相同的功能B 生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能C 生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能D 生物体的每个细胞都经过产生 分裂 分化 生长 衰老 死亡的全过程 C 2008理综山东卷 35 8分 生物 现代生物科技专题 为扩大耕地面积 增加粮食产量 黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注 我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系 1 获得耐盐基因后 构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中处 DNA连接酶作用于处 填 a 或 b 2 将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法 3 由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用技术 该技术的核心是和 4 为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功 既要用放射性同位素