选修基因工程二轮复习

1、目标引领目标引领 一一、基因工程基因工程的诞生的诞生一一、基因工程的诞生基因工程的诞生基因工程基因工程是指按照人们的愿望，进行严格是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过的设计，通过_和和_，赋予生物以赋予生物以_的遗传特性，创造的遗传特性，创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产出符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在品。基因工程是在_上进行设计上进行设计和施工的，又叫做和施工的，又叫做_。DNA重组技术重组技术 体外体外DNA重组重组转基因技术转基因技术新新DNA分子水平分子水平DNADNA连接酶连接酶已知已知某种限制性内切酶在一线性某种限制性内切酶在一线性DNADNA分子上有

2、分子上有3 3个酶切位点，个酶切位点，如下图中箭头所指。如果该线性如下图中箭头所指。如果该线性DNADNA分子在分子在3 3个酶切位点上个酶切位点上都被该酶切断，则会产生都被该酶切断，则会产生a a、b b、c c、d d四种不同长度的四种不同长度的DNADNA片段。现有多个上述线性片段。现有多个上述线性DNADNA分子，若在每个分子，若在每个DNADNA分子上至分子上至少有少有1 1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性切后，这些线性DNADNA分子最多能产生长度不同的分子最多能产生长度不同的DNADNA片段种片段种类数是（类数

3、是（ ）A.3 B.4 C.9 D.12A.3 B.4 C.9 D.12C当堂诊学当堂诊学第一步： 基因组文库（一种生物的基因组文库（一种生物的所有基因所有基因） 部分基因文库：如部分基因文库：如cDNAcDNA文库（文库（部分基因部分基因）PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因原理：原理：_。过程过程第一步：变性：第一步：变性：_；第二步：复性：；第二步：复性：引物结合到互补引物结合到互补DNADNA链；第三步：延伸：在热链；第三步：延伸：在热稳定稳定DNADNA聚合酶作用下，从引物起始合成互补聚合酶作用下，从引物起始合成互补链链。DNA解链解链 DNA复制复制第二步：第二步：基因表达

4、载体的构建基因表达载体的构建基因表达基因表达运载体的构建运载体的构建(1)(1)目的：使目的基因在受体细胞中目的：使目的基因在受体细胞中_，并 且 可 以并 且 可 以 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ， 使 目 的 基 因 能 够， 使 目 的 基 因 能 够_。(2)(2)组成：组成：_稳定存在稳定存在遗传至下一代遗传至下一代表达和发挥作用表达和发挥作用目的基因目的基因启动子启动子终止子终止子标记基因标记基因 第三步：第四步：第四步：1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的利用转

5、基因改良植物的_。2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产品品质、用转基因动物生产_。3.基因治疗：基因治疗：_导入病人体内，使导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。该基因表达产物发挥作用。把正常的外源基因把正常的外源基因品质品质药物药物一、基因诊断与基因治疗一、基因诊断与基因治疗1.基因诊断基因诊断(1)原理：原理：DNA分子杂交。分子杂交。(2)过程：制备用放射性同位素（过程：制备用放射性同位素（如如32P）、荧光分）、荧光分子等标记的子等标记的DNA（患者（患者DNA）分子作探针；将待测）分子作探针；将待测DNA制成单

6、链；让两者进行杂交，若两者能进行互制成单链；让两者进行杂交，若两者能进行互补配对，则说明患有此病，否则不患此病。补配对，则说明患有此病，否则不患此病。2.基因治疗基因治疗(1)原理：把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞原理：把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。病人细胞中既有缺陷基中，达到治疗疾病的目的。病人细胞中既有缺陷基因，也有正常基因。因，也有正常基因。二、二、 植物基因工程与动物基因工程的成果植物基因工程与动物基因工程的成果外源基因类型及举例外源基因类型及举例成果举例成果举例抗虫转基抗虫转基因植物因植物抗虫基因：抗虫基因：BtBt毒蛋白基毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基

7、因、因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因淀粉酶抑制剂基因抗虫水稻、抗虫棉、抗虫水稻、抗虫棉、抗虫玉米抗虫玉米抗病转基抗病转基因植物因植物抗病毒基因：病毒外壳抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制蛋白基因、病毒的复制酶基因抗真菌基因：几酶基因抗真菌基因：几丁质酶基因丁质酶基因抗病毒烟草、抗病毒抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗病毒番茄、小麦、抗病毒番茄、抗病毒甜椒抗病毒甜椒抗逆转基抗逆转基因植物因植物抗逆基因：渗透压调节抗逆基因：渗透压调节基因、抗冻蛋白基因、基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因抗除草剂基因抗盐碱和抗干旱的烟抗盐碱和抗干旱的烟草、抗寒番茄、抗除草、抗寒番茄、抗除草剂的大豆和玉米草剂的大豆

8、和玉米外源基因类型及举例外源基因类型及举例成果举例成果举例改良品质的改良品质的转基因植物转基因植物优良性状基因：提高必优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白质需氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成编码基因、控制番茄成熟的基因、与花青素代熟的基因、与花青素代谢有关的基因谢有关的基因高赖氨酸玉米、高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新耐储存番茄、新花色矮牵牛花色矮牵牛提高生长速提高生长速度的转基因度的转基因动物动物外源生长激素基因外源生长激素基因转基因绵羊、转转基因绵羊、转基因鲤鱼基因鲤鱼改善畜产品改善畜产品品质的转基品质的转基因动物因动物肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因乳汁中含乳糖较乳汁中含乳糖较少的转基因少的

9、转基因外源基因类型及举例外源基因类型及举例成果举例成果举例生产药物的生产药物的转基因转基因动物药用蛋白基因动物药用蛋白基因+ +乳腺乳腺蛋白基因的启动子等调蛋白基因的启动子等调控组件控组件转基因动物具有转基因动物具有乳腺生物反应器乳腺生物反应器作器官转移作器官转移植供体的转植供体的转基因动物基因动物将外源的抗原决定基因将外源的抗原决定基因表达的调节因子导入到表达的调节因子导入到器官供体基因组或除去器官供体基因组或除去供体的抗原决定基因供体的抗原决定基因无免疫排斥反应无免疫排斥反应的转基因猪的转基因猪 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关

10、系作为基础，通过物功能的关系作为基础，通过_或或_，对现有蛋白质进行，对现有蛋白质进行_，或，或制造一种制造一种_，以满足人类的生产和生活，以满足人类的生产和生活的 需 求 。 （ 基 因 工 程 在 原 则 上 只 能 生 产的 需 求 。 （ 基 因 工 程 在 原 则 上 只 能 生 产_的蛋白质）的蛋白质）自然界已存在自然界已存在 基因修饰基因修饰基因合成基因合成改造改造新的蛋白质新的蛋白质一、蛋白质工程一、蛋白质工程1.1.蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的并非自并非自然界已存在的蛋白质然界已存在的蛋白质。2.2.蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定要求，蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定要求，对蛋白质基本结构进行分子设计。由于基因决定蛋白质，对蛋白质基本结构进行分子设计。由于基因决定蛋白质，因此，要对蛋白质结构进行设计改造，还因此，要对蛋白质结构进行设计改造，还必须从基因入必须从基因入手手。3.3.蛋白质工程的流程图蛋白质工程的流程图预期功能预期功能蛋白质三维结构蛋白质三维结构氨基酸序列（多肽链）氨基酸序列（多肽链）基因基因具有预期功能的蛋白质具有预期功能的蛋白质科学家将科学家将干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌干扰素基因进行定点突变导入大肠