浙江省桐乡市高考生物一轮复习 生物工程与健康课件 新人教版.ppt

生命是美丽的 对它的欣赏使我们产生接近它的强烈欲望 生命是复杂的 对它的探索可以满足我们与生俱来的好奇心 也许今天 我们赞颂生命 是因为它的千姿百态与奇妙无比 而明天 我们会发现生命是最有规律的 也是最为简洁 明快的 而将来 我们迎来的将是一个更为理智 和谐 美妙的生命世界 杨焕明 专题复习 生物工程与健康 案例 小强出生23个月就出现皮疹 便血等病状 在各地医院治疗后都没有明显好转 昆明儿童医院给小强做过免疫功能检查后 怀疑他患上了罕见的遗传病 先天性免疫缺陷病 如果是 则可能是由于基因突变导致的 医生建议用基因诊断的方法进行确诊 内容指什么 生物工程与人类健康 如果要确诊 你的建议是用什么方法 一 基因诊断 生物工程与人类健康 基因诊断是用放射性同位素 32p 荧光分子等标记的dna分子做探针 利用dna分子杂交原理 鉴定被检测标本上的遗传信息 达到检测疾病的目的 异常基因作探针 正常人患者dnadna 点杂交 正常基因作探针 正常人患者dnadna 点杂交 生物工程与人类健康 1 制作基因探针2 将待测基因加热成单链3 两者混合杂交 一 基因诊断 取小强哪里的细胞才能鉴定出结果呢 多个细胞 有丝分裂 分化 基因相同 基因的选择性表达不同的mrna 受精卵 不同功能细胞 生物工程与人类健康 例1 人类基因组计划 中的基因测序工作是指测定a dna的碱基对顺序b mrna的碱基排列顺序c 蛋白质的氨基酸排列顺序d dna的基因排列顺序 a 例2要想提高饲料利用率 让牛多出肉和奶 胚胎分割是首选方法 但在这之前得先进行性别鉴定 已经查明y染色体上还有睾丸决定基因 sry 用含有sry的核酸探针与少数早期胚胎细胞的dna扩增产物进行分子杂交 植入的胚胎应选择的是 的a能杂交b不能杂交 b 孩子的dna被儿童医院的杨锡强教授送往香港大学医学院的刘宇隆教授处 经香港大学玛丽医院作dna序列分析 证实了小强的was蛋白 wasp 基因的1388位核苷酸由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 原本由502个氨基酸组成的was蛋白突变为只有451个氨基酸的无功能的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 讨论 他们该怎么办 二 基因治疗的原理 基因治疗 向有功能缺陷的细胞补充相应功能基因 以纠正或补偿其基因缺陷 从而达到治疗的目的 将正常 was蛋白 基因通过哪些步骤才能导入患者体细胞 生殖细胞 生物工程与人类健康 质粒是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状dna分子 提取目的基因 直接分离法 鸟枪法人工合成法 反转录法 化学合成法 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与表达 1能在宿主细胞内复制并稳定的保存2具有多个限制酶切点 3具有某些标记基因 质粒 噬菌体和动植物病毒 处理受体细胞 氯化钙 增大细菌细胞壁的通透性 根据受体细胞是否具有某些标记基因判断目的基因是否导入 三 基因工程药物治疗 讨论 怎样才能生产出小强所需的药物 需要哪些工具 如何操作 用人工方法 把生物的遗传物质dna was基因 分离出来 在体外进行切割 拼接和重组 然后将重组的dna导入适当的宿主细胞或个体 从而改变它们的遗传性质 或者使新的遗传信息在新的细胞或个体中大量表达 以获得基因产物 蛋白质 多肽 酶 图3 5 例2 质粒b 例1基因工程是在dna分子水平上进行设计施工的 在基因操作的基本步骤中 不进行碱基互补配对的是a 人工合成目的基因b 目的基因与运载体结合c 将目的基因导入受体细胞d 目的基因的检测和表达 c 例2采用基因工程的方法培育抗虫棉 下列导入目的基因的做法正确的是 将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的dna序列 注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的dna序列 与质粒重组 导入细菌 用该细菌感染棉的体细胞 再进行组织培养 将编码毒素蛋白的dna序列 与细菌质粒重组 注射到棉的子房并进入受精卵a b c d c 例3 2003年 我国科学工作者用基因工程迅速研制出 非典 诊断盒 其作用及机理是a 治疗 非典 利用的是抗原抗体反应b 诊断 非典 利用的是dna分子杂交原理c 诊断 非典 利用的是抗原抗体反应d 治疗 非典 利用的是dna分子杂交原理 b 例4 经确诊小强还因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病 医生对他进行治疗 采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养 然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中 再将这些转基因白细胞回输到患者的体内 经过多次治疗 患者的免疫功能趋于正常 1 该病治疗运用了基因工程技术 在这个实例中运载体是 目的基因是 目的基因的受体细胞是 2 将转基因白细胞多次回输到患者体内后 免疫能力趋于正常是由于产生了 产生这种物质的两个基本步骤是 和 腺苷脱氨酶基因 某种病毒 白细胞 腺苷脱氨酶 或 抗体 转录翻译 例4 经确诊小强还因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病 医生对他进行治疗 采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养 然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中 再将这些转基因白细胞回输到患者的体内 经过多次治疗 患者的免疫功能趋于正常 3 人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比 其主要差别是 与大肠杆菌基因相比 其主要特点是 4 该病的治疗方法属于基因工程运用中的 这种治疗方法的原理是 脱氧核苷酸排列顺序不同 或 遗传信息不同或碱基的数目和排列顺序不同 编码区是间隔的 不连续的 或 编码区有外显子和内含子 基因治疗 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内 从而达到治疗的目的 基因工程概念 特点 应用 概念 基因工程 也称遗传工程 是指按照人类的愿望 将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增 并表达产生出所需的蛋白质的技术 特点 基因工程能够打破种属的界限 在基因水平上改变生物遗传性 并通过工程化手段为人类提供有用的产品及服务 应用 如将人的胰岛素基因等导入细菌中 由细菌生产出人的岛素 将一些外源基因导入植物细胞 培育出诸如抗虫棉花等植物新品种 将人的有关基因转移到动物细胞 得到诸如含有人干扰素的羊奶等 另外在基因诊断 基因治疗 基因工程疫苗 器官移植等方面也展现出广阔的前景 除了基因治疗和基因工程药物治疗外 还有什么方法可以提高小强的免疫力 来应对春季的流感 讨论 小强的血样表明各种抗体的水平较正常儿童低一些 补充相应的抗体 小强由于免疫缺陷 导致他的抵抗力差 经常出现消化不良 某医生建议服用 合生元儿童益生菌冲剂 生物工程与人类健康 四 发酵工程 例1在用酵母菌进行家庭酿酒的过程中 从密闭的发酵罐中检测到三种化学物质 其浓度变化如图1 6 3 图中p q r三曲线依次代表 a co2 c2h5oh o2b co2 o2 c2h5ohc c2h5oh o2 co2d c2h5oh co2 o2 a 能否考虑用中药来改善小强的体质 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 高度濒危 怎么办 生物工程与人类健康 五 植物组织培养过程 离体的植物器官组织或细胞 外植体 愈伤组织 根 芽 植物体 脱分化 再分化 高度分化 排列疏松无序液泡化壁薄无分化状态 培养基无菌 培养基的成分矿质元素蔗糖植物激素维生素有机添加物琼脂 屋漏偏遭连夜雨 小强很调皮 又不小心倒翻了一瓶开水 整只手的皮肤都烫伤了 该用什么技术为他植皮呢 六 动物细胞的培养过程 动物胚胎或幼龄动物的组织 器官 10代细胞 无限传代 遗传物质未改变 遗传物质改变 无限增殖 动物细胞培养的应用作为研究动物细胞的材料 hela细胞 1952 生产各类蛋白质制品 干扰素 单抗 病毒疫苗细胞 组织移植 烧伤病人植皮 等 小结 愿小强能健康成长 生物工程与人类健康 练习 1 用高度分化的植物细胞 组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织 下列叙述错误的是a 该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的b 该愈伤组织的细胞没有全能性c 该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成d 该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构 b 2甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化 目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗 以保证该品种的品质和产量水平 这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的a 有丝分裂b 分化c 减数分裂d 全能性 c 3下列哪些技术或过程与试管婴儿的形成有关 体外培养 人工授精 胚胎移植 正常妊娠a b c d d