高中生物一轮复习选修3基因工程的应用

1、一、植物基因工程方面一、植物基因工程方面课本课本P17P17抗虫基因：抗虫基因：BtBt毒蛋白基因毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等制剂基因、植物凝集素基因等 病原微生物：病原微生物：引起植物生病的微生物，主要有引起植物生病的微生物，主要有病毒、真菌和细菌等病毒、真菌和细菌等二二、动物基因工程方面、动物基因工程方面导入外源生长激素基因导入外源生长激素基因例如：将例如：将肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。获取目的基因（例如血清白蛋白基因）

2、获取目的基因（例如血清白蛋白基因）构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）特异表达的启动子）显微注射导入哺乳动物受精卵中显微注射导入哺乳动物受精卵中形成胚胎形成胚胎将胚胎送入母体动物将胚胎送入母体动物发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。中，转入的基因才能表达）。思考思考: :用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？的操作过程是怎样的？ 乳腺生物反应器的优点：乳腺生物反应器的优点：产量高；产量高；质量好；质量好；成本低；成本低

3、；易提取。易提取。 利用基因工程对猪的器官进行改造利用基因工程对猪的器官进行改造方法：方法：将器官供体基因组导将器官供体基因组导入入 ，以抑制的，以抑制的 表达或设法除去表达或设法除去 ，再结合克，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官因克隆猪器官某种调节因子某种调节因子抗原决定基因抗原决定基因抗原决定基因抗原决定基因基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素如白细胞介素2 2、干扰素）、抗体、疫苗、干扰素）、抗体、疫苗、激素等激素等体外基因治疗体外基因治疗：先从病人体内获得某种细：先从病人体内

4、获得某种细胞，进行培养，然后在胞，进行培养，然后在体外完成基因转移体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。新输入患者体内。体内基因治疗体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转：直接向人体组织细胞中转移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）正常基因转入患者肺组织）蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起基因工程原则上只能生产基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。自然界已存在的蛋白质。天然蛋白质天然蛋白质符合特定物符合特定物种生存需要。种生存需要。 不一定符合不一定符合人类生产、生人

5、类生产、生活需要。活需要。干扰素干扰素治疗病毒感治疗病毒感染、癌症。染、癌症。体外保存体外保存困难。困难。改变分子改变分子结构：结构：半胱氨酸半胱氨酸丝氨酸丝氨酸保存半年保存半年一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由产量提高产量提高赖氨酸含量低赖氨酸含量低合成时需：合成时需：天冬氨酸激酶；天冬氨酸激酶；二氢吡啶二羧酸二氢吡啶二羧酸合成酶。合成酶。浓度浓度影响影响苏氨酸苏氨酸异亮氨酸异亮氨酸天冬酰胺天冬酰胺异亮氨酸异亮氨酸1 1、目标：、目标：根据人们对根据人们对 功能功能 的特定需求，对蛋白质的的特定需求，对蛋白质的 进进 行分子设计。行分子设计。2 2、手段：、手段：改造基因（基因

6、改造基因（基因 或基或基 因因 ）。）。蛋白质蛋白质结构结构修饰修饰合成合成蛋白质工程的蛋白质工程的实质实质是是对对编码蛋白质的编码蛋白质的基基因因进行改造。进行改造。二、蛋白质工程的概念二、蛋白质工程的概念 课本课本P27P27蛋白质蛋白质三维结构三维结构氨基酸序列氨基酸序列多肽链多肽链mRNAmRNA基因基因DNADNA转录转录翻译翻译折折叠叠生物功能生物功能分子分子设计设计预期功能预期功能合成合成天然蛋白质合成天然蛋白质合成蛋白质工程蛋白质工程三、蛋白质工程的基本原理三、蛋白质工程的基本原理只能生产自然界已有的蛋只能生产自然界已有的蛋白质白质可生产自然界没有的蛋白质可生产自然界没有的蛋白

7、质结果结果定向改造生物的遗传特性，定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类以获得人类所需的生物类型或生物产品型或生物产品定向改造或生产人类所需的定向改造或生产人类所需的蛋白质蛋白质实质实质获取目的基因获取目的基因构建基因构建基因表达载体表达载体将目的基因导将目的基因导入受体细胞入受体细胞目的基因的目的基因的检测与鉴定检测与鉴定预期蛋白质功能预期蛋白质功能设计预期设计预期的蛋白质结构的蛋白质结构推测应有的推测应有的氨基酸序列氨基酸序列找到相对应的找到相对应的脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列过程过程区区别别基因工程基因工程蛋白质工程蛋白质工程项目项目区别区别 与联系与联系三维设计三维设计P230P230四、蛋白质工程的进展和前景四、蛋白质工程的进展和前景1 1、前景诱人：、前景诱人：如用此技术制成如用此技术制成的的 ，具有，具有 、耗电少和耗电少和 的特点。的特点。2 2、难度很大：、难度很大：主要是目