一轮复习基因工程课件

1、高考总复习高考总复习.生物生物选修选修3 3 现代生物科技专题现代生物科技专题 专题1 基因工程 一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具 基础梳理1.基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过_和_，赋予生物以_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品。基因工程是在_上进行设计和施工的，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分子水平分子水平一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物2.基因工程的基本工具(1)“分子手术刀” _来源：主要是从_中分离纯化出来的。

2、功能：能够识别双链DNA分子的某种_的核苷酸序列，并且使每一条链中_部位的两个核苷酸之间的_断开，因此具有_性。结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：_和_。专一专一 限制性核酸内切酶（限制酶）限制性核酸内切酶（限制酶）原核生物原核生物特定特定特定特定磷酸二酯键磷酸二酯键黏性末端黏性末端平末端平末端一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物(2)“分子缝合针”_两种DNA连接酶（EcoliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：a.相同点：都缝合_键。b.区别：EcoliDNA连接酶来源于_，只能将双链DNA片段互补的_之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合_

3、，但连接平末端之间的磷酸二酯键效率较_。 与 D N A 聚 合 酶 作 用 的 异 同 : D N A 聚 合 酶 只 能 将_加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接_的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶连接酶 大肠杆菌大肠杆菌磷酸二酯磷酸二酯黏性末端黏性末端两种末端两种末端低低单个核苷酸单个核苷酸两个两个DNA片段片段一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物(3)“分子运输车”_运载体具备的条件a.能在受体细胞中复制并稳定保存。b.具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。c.具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。最常用的运载体是_,它是一种裸露的、结构

4、简单的、独立于_核区DNA之外，并具有_的双链_DNA分子。其他运载体：_、_。动植物病毒动植物病毒载体载体质粒质粒细菌细菌自我复制能力自我复制能力环状环状噬菌体噬菌体一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物 一、基因工程的概念一、基因工程的概念基因工程的别名基因工程的别名基因拼接技术或基因拼接技术或DNA重组技术重组技术操作环境操作环境生物体外生物体外操作对象操作对象基因基因操作水平操作水平DNA分子水平分子水平基本过程基本过程剪切剪切拼接拼接导入导入表达表达结果结果人类需要的基因产物人类需要的基因产物归纳整合一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物二、二、DNA连接酶与连接酶与

5、DNA聚合酶聚合酶DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶都能形成磷酸二酯键，但两者聚合酶都能形成磷酸二酯键，但两者的性质各不相同。的性质各不相同。（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的的3末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在连接酶是在两个两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。片段之间形成磷酸二酯键。（2）DNA聚合酶是以一条聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板

6、链互补的通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而链；而DNA连接酶是将连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。双链上的两个缺口同时连接起来。因此因此DNA连接酶不需要模板。连接酶不需要模板。一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物（3）另外还介绍几种酶）另外还介绍几种酶解旋酶：该酶能在解旋酶：该酶能在DNA复制或转录时破坏复制或转录时破坏DNA碱基对间碱基对间的氢键，从而将双螺旋打开。的氢键，从而将双螺旋打开。DNA水解酶：该酶能催化水解酶：该酶能催化DNA水解。水解。RNA聚合酶：该酶能在转录时将单个的核糖核苷酸连接聚合酶：该酶能在转录时将单个的核糖核苷酸连接成成RNA单

7、链。单链。限制酶：该酶的作用是识别特定的核苷酸序列，并在特限制酶：该酶的作用是识别特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割定位点上切割DNA分子。分子。一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物 三、基因工程的操作工具三、基因工程的操作工具1.“分子手术刀分子手术刀”限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶2.“分子缝合针分子缝合针”DNA连接酶连接酶一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物3.“分子运输车分子运输车”基因进入受体细胞的运载体基因进入受体细胞的运载体(1)使用运载体的目的使用运载体的目的在基因工程中使用运载体有两个目的：一是用它作为运载在基因工程中使用运载体有两个目的：一是用它作

8、为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。主细胞内对目的基因进行大量的复制。(2)运载体的种类运载体的种类现在所利用的运载体主要有两类：一类是细菌的质粒，它现在所利用的运载体主要有两类：一类是细菌的质粒，它是一种相对分子质量较小、独立于细菌核区是一种相对分子质量较小、独立于细菌核区DNA之外的双之外的双链环状链环状DNA。另一类运载体是噬菌体或某些灭活的病毒等。另一类运载体是噬菌体或某些灭活的病毒等。现在人们还在寻找新的运载体，如叶绿体或线粒体等也可现在人们还在寻找新的运载体，如叶绿体或线粒体等也

9、可能成为运载体。能成为运载体。一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物 (3)作为运载体必须具备的条件：作为运载体必须具备的条件：能复制能复制能在宿主细胞内稳定地保存并大量复制，以便提供能在宿主细胞内稳定地保存并大量复制，以便提供大量的目的基因大量的目的基因具有多个具有多个限制酶切点限制酶切点具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接。每种具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接。每种酶的切点最好只有一个，如大肠杆菌酶的切点最好只有一个，如大肠杆菌pBR322就有多就有多种限制酶的单一识别位点，可适用于多种限制酶切割种限制酶的单一识别位点，可适用于多种限制酶切割的的DNA插入插入具有某些具有某

10、些标记基因标记基因具有某些标记基因，以便进行筛选。如大肠杆菌的具有某些标记基因，以便进行筛选。如大肠杆菌的pBR322质粒携带四环素抗性基因，就可以作为筛选质粒携带四环素抗性基因，就可以作为筛选的标记基因的标记基因对宿主对宿主细胞无害细胞无害载体必须是安全的，对宿主细胞无害载体必须是安全的，对宿主细胞无害载体载体DNA大小大小应合适应合适载体载体DNA分子大小应合适，以便提取和在体外进行分子大小应合适，以便提取和在体外进行操作，太小就不能操作操作，太小就不能操作一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物3.“分子运输车分子运输车”基因进入受体细胞的运载体基因进入受体细胞的运载体一般来说，天

11、然运载体往往不能满足上述要求，因此必须一般来说，天然运载体往往不能满足上述要求，因此必须根据不同的目的和需要，对运载体进行人工改造。现在使根据不同的目的和需要，对运载体进行人工改造。现在使用的质粒运载体几乎都是经过改造的。用的质粒运载体几乎都是经过改造的。一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物1(2010全国全国，5)下列叙述符合基因工程概念的是下列叙述符合基因工程概念的是 AB淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细淋巴细胞中的抗体基因胞中的抗体基因 B将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠

12、杆菌，获得能产生人干产生人干 扰素的菌株扰素的菌株 C用紫外线照射青霉菌，使其用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株得青霉素高产菌株 D自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合整合到细菌到细菌DNA上上答案：答案：B一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物2(20102010浙江理综，浙江理综，2 2)在用基因工程技术构建抗除草剂的在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是转基因烟草过程中，下列操作错误的是 () A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸用限制性核酸内

13、切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B用用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C将重组将重组DNA分子导入烟草原生质体分子导入烟草原生质体 D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞答案：答案：A A一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物基因工程的基本操作程序 基础梳理基因工程的基本操作程序包括：目的基因的获取、基因表目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞及目的基因的达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞及目的基因的表达与检测表达与检测等四个步骤。1.目的基因的获取(1)目的基因：_。(2)原核基

14、因采取_获得，真核基因通过_获得。人工合成目的基因的常用方法有_和_。编码蛋白质的结构基因编码蛋白质的结构基因直接分离直接分离人工合成人工合成反转录法反转录法化学合成法化学合成法一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物(3)PCR技术扩增目的基因原理：_。过程第一步：加热至9095 _；第二步：冷却到5560 ，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至7075 ，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。2.基因表达运载体的构建(1)目的：使目的基因在受体细胞中_，并且可以_，使目的基因能够_。(2)组成：_DNA解链解链 DNA双链复制双链复制标记基因标记基因 稳定存在稳定存在遗传至下一

15、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一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物1.1.常用方法：常用方法： 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cDNA文库（文库（部分基因部分基因） 考点归纳考点归纳一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物2.2.基因表达载体的构建基因表达载体的构建目的：是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可目的：是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代以遗传给下一代(核心）核心）一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物启动子：是一段有特殊

16、结构的_，位于基因的_，是_识别和结合的部位，能驱动基因转录出_，最终获得所需的_。终止子：也是一段有特殊结构的_，位于基因的_。标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是_。DNA片段片段首端首端RNA聚合酶聚合酶mRNA蛋白质蛋白质DNA片段片段尾端尾端抗生素基因抗生素基因一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物3.将目的基因导入受体细胞(1)转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。(2)常用的转化方法将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是_，其次还有_和_等。将目的基因导入动物细胞：最常用的

17、方法是_。此方法的受体细胞多是_。将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是_，最常用的原核细胞是_。其转化方法是：先用_处理细胞，使其成为_，再将重组表达运载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。农杆菌转化法农杆菌转化法基因枪法基因枪法花粉管通道法花粉管通道法显微注射技术显微注射技术受精卵受精卵繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少大肠杆菌大肠杆菌Ca2+感受态细胞感受态细胞(3)重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达运载体的受体细胞的依据是_是否表达。标记基因标记基因一轮复习基因工

18、程高考总复习高考总复习.生物生物3.将目的基因导入受体细胞中的方法的比较将目的基因导入受体细胞中的方法的比较生物种类生物种类植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞微生物细胞微生物细胞常用方法常用方法受体细胞受体细胞转化过程转化过程农杆菌转化法农杆菌转化法, ,基因基因枪法，花粉管通道法枪法，花粉管通道法显微注射法显微注射法Ca2Ca2处理法处理法体细胞体细胞受精卵受精卵原核细胞原核细胞目的基因插入目的基因插入TiTi质粒的质粒的T-DNAT-DNA上上农杆菌农杆菌导导入植物细胞入植物细胞整合到受整合到受体细胞的染色体体细胞的染色体DNADNA表达表达目的基因表达载体目的基因表达载体提纯提纯取卵取卵(

19、 (受精受精卵卵)显微注射显微注射受精卵发育受精卵发育获得获得具有新性状的动物具有新性状的动物Ca2Ca2处理细胞处理细胞感受态细胞感受态细胞重组表达载体与重组表达载体与感受态细胞混合感受态细胞混合感受态细胞吸感受态细胞吸收收DNADNA分子分子一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物4.目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定(1)首先要检测转基因生物的染色体首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的上是否插入了目的基因，方法是采用基因，方法是采用_。(2)其次还要检测目的基因是否转录出了其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采，方法是采用用_。(3)最后检测目的基因

20、是否翻译成蛋白质，方法是从转基因最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行_。(4)有时还需进行有时还需进行_的鉴定。如转基因抗虫植的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。物是否出现抗虫性状。个体生物学水平个体生物学水平DNA分子杂交技术分子杂交技术用标记的目的基因作探针与用标记的目的基因作探针与mRNA杂交杂交抗原抗体杂交抗原抗体杂交一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物4.目的基因的检测内容和方法的比较目的基因的检测内容和方法的比较类型类型步骤步骤检测内容检测内容方法方法结果显示结果显示分子水平分子水平检测

21、检测第一步第一步第二步第二步第三步第三步个体水平个体水平鉴定鉴定目的基因是否插入目的基因是否插入受体细胞染色体的受体细胞染色体的DNA上上DNA分子杂交分子杂交技术技术(DNA和和DNA之间之间)是否成功显示是否成功显示出杂交带出杂交带目的基因是否转目的基因是否转录出录出mRNA核酸分子杂交核酸分子杂交技术技术(DNA和和mRNA之间之间)同上同上目的基因是否翻译目的基因是否翻译出蛋白质出蛋白质蛋白质分子杂交蛋白质分子杂交(抗原抗原抗体之抗体之间间)同上同上包括抗虫或抗病的接种实验；基因工程产品与天然产品进包括抗虫或抗病的接种实验；基因工程产品与天然产品进行活性比较，以确定功能是否相同等行活性

22、比较，以确定功能是否相同等一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物总结：总结：两者的组成成分及结构基本相同两者的组成成分及结构基本相同目的基因通过转录和翻译表达遗传信息目的基因通过转录和翻译表达遗传信息生物共用一套遗传密码生物共用一套遗传密码基因重组基因重组一、基因工程相关原理一、基因工程相关原理一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物归纳整合 一、外显子与内含子一、外显子与内含子 一般来说，真核细胞的基因都是由外显子和内含子组成。一般来说，真核细胞的基因都是由外显子和内含子组成。原核细胞的基因原核细胞的基因真核细胞的基因真核细胞的基因不同点不同点编码区连续，无内含子，编码区连续，

23、无内含子，结构简单结构简单编码区有间隔，不连编码区有间隔，不连续，有内含子；结构续，有内含子；结构复杂复杂相同点相同点都有编码区和非编码区；编码区都有调控遗传信都有编码区和非编码区；编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列；编码区上游都有与息表达的核苷酸序列；编码区上游都有与RNA聚聚合酶结合的位点合酶结合的位点 二、原核细胞与真核细胞的基因结构的比较二、原核细胞与真核细胞的基因结构的比较一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物基因工程的应用及生物技术安全性基因工程的应用及生物技术安全性 基础梳理1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利

24、用转基因改良植物的转基因改良植物的_。2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产用转基因动物生产_。3.基因治疗：基因治疗：_导入病人体内，使该基导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。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轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物二、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：Bt毒蛋白基因、毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉蛋

25、白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因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：病毒外壳蛋抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基白基因、病毒的复制酶基因抗真菌基因：几丁质酶因抗真菌基因：几丁质酶基因基因抗病毒烟草、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：渗透压调节基抗逆基因：渗透压调节基因、抗冻蛋白基因、抗除因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因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和玉米一轮复习

26、基因工程高考总复习高考总复习.生物生物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转改良品质的转基因植物基因植物优良性状基因：提高必需优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白质编码氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基基因、控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的因、与花青素代谢有关的基因基因高赖氨酸玉米、耐高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新花色储存番茄、新花色矮牵牛矮牵牛提高生长速度提高生长速度的转基因动物的转基因动物外源生长激素基因外源生长激素基因转基因绵羊、转基转基因绵羊、转基因鲤鱼因鲤鱼改善畜产品品改善畜产品品质的转基因动质的转基因动物物肠乳糖酶基因肠乳糖酶基因乳汁中含乳

27、糖较少乳汁中含乳糖较少的转基因的转基因一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物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转生产药物的转基因基因动物药用蛋白基因动物药用蛋白基因+乳腺蛋乳腺蛋白基因的启动子等调控组白基因的启动子等调控组件件转基因动物具有乳转基因动物具有乳腺生物反应器腺生物反应器作器官转移植作器官转移植供体的转基因供体的转基因动物动物将外源的抗原决定基因表将外源的抗原决定基因表达的调节因子导入到器官达的调节因子导入到器官供体基因组或除去供体的供体基因组或除去供体的抗原决定基因抗原决定基因无免疫排斥反应的无免疫排斥反应的转基因猪转基因猪 一轮复习基因工程高考

28、总复习高考总复习.生物生物n1安全性问题安全性问题n(1)食物安全方面：可能合成出毒蛋白，出现食物安全方面：可能合成出毒蛋白，出现新的过敏原，改变食物的营养成分新的过敏原，改变食物的营养成分。n(2)生物安全方面：有可能造成生物安全方面：有可能造成“基因污染基因污染”，危害生物的多样性危害生物的多样性。n(3)环境安全方面环境安全方面：有可能打破物种界限，改有可能打破物种界限，改变生态系统的能量流动和物质循环变生态系统的能量流动和物质循环；造成二次污造成二次污染或产生出危害动染或产生出危害动、植物和人类的生物或产物。植物和人类的生物或产物。转基因生物的安全性问题转基因生物的安全性问题 一轮复习

29、基因工程高考总复习高考总复习.生物生物n2转基因生物存在安全性的原因转基因生物存在安全性的原因n(1)目前对基因的结构、调控机制及基因间的目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限；相互作用了解有限；n(2)目的基因往往是异种生物的基因；目的基因往往是异种生物的基因；n(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是随外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。机的。一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物n3理性看待转基因生物理性看待转基因生物n(1)转基因生物的优缺点分析转基因生物的优缺点分析优点优点缺点缺点1. 解决粮食短缺问题解决粮食短缺问题2减少农药使用，减少环减少农药使用，减

30、少环境污染境污染3增加食物营养，提高附增加食物营养，提高附加值加值4增加食物种类，提升食增加食物种类，提升食物品质物品质5提高生产效率，带动相提高生产效率，带动相关产业发展关产业发展1. 可能产生新病毒或新过可能产生新病毒或新过敏原敏原2可能产生抗除草剂的杂可能产生抗除草剂的杂草草3可能使疾病的传播跨越可能使疾病的传播跨越物种障碍物种障碍4可能会损害生物多样性可能会损害生物多样性5可能干扰生态系统的多可能干扰生态系统的多样性样性(2)对待转基因生物的正确态度是对待转基因生物的正确态度是趋利避害，不趋利避害，不能因噎废食。能因噎废食。一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物禁止生物武器禁止

31、生物武器 基础梳理1 . 种 类 ： 致 病 菌 、 病 毒 、 生 化 毒 剂 ， 以 及 经 过种 类 ： 致 病 菌 、 病 毒 、 生 化 毒 剂 ， 以 及 经 过_的致病菌。的致病菌。2.散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。叮咬等。3.特点：特点：_、多数具、多数具_、传染途径、传染途径_、污染面、污染面_、_、_、_等。等。4._生物武器公约及中国政府的态度。生物武器公约及中国政府的态度。(103)禁止禁止基因重组基因重组致病力强致病力强传染性传染性多多广广有潜伏期有潜伏期不易被发现不易被发现危害时间长危害时间长一轮

32、复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物归纳整合一、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（如过程：制备用放射性同位素（如32P）、荧光分子等标）、荧光分子等标记的记的DNA（患者（患者DNA）分子作探针；将待测）分子作探针；将待测DNA制成单制成单链；让两者进行杂交，若两者能进行互补配对，则说明链；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。患有此病，否则不患此病。2.基因治疗基因治疗-治疗遗传病的最有效手段。治疗遗传病的最有效手段。(1)原理：把正常的外源基因导入有基因

33、缺陷的细胞中，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因，也有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。正常基因。一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物(2)方法：体外基因治疗和体内基因治疗。方法：体外基因治疗和体内基因治疗。(3)体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进体外基因治疗：先从病人体内获得某种相关细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内，这种方法叫做细胞扩增培养，最后重新输入患者体内，这种方法叫做体外基因治疗。

34、例如：复合型免疫缺陷症。体外基因治疗。例如：复合型免疫缺陷症。(4)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫做体内基因治疗。疗方法叫做体内基因治疗。 举例：基因治疗的过程（以镰刀型细胞贫血症的治疗为举例：基因治疗的过程（以镰刀型细胞贫血症的治疗为例）例）一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物举例：基因治疗的过程（以镰刀型细胞贫血症的治疗为例）举例：基因治疗的过程（以镰刀型细胞贫血症的治疗为例）步骤步骤过程过程获取正常的血红蛋白获取正常的血红蛋白基因基因用限制性核酸内切酶从人的用限制性核酸内切酶从人的DNA分子中切取血分子中切取

35、血红蛋白基因红蛋白基因形成重组运载体形成重组运载体用同一种限制性核酸内切酶在运载体用同一种限制性核酸内切酶在运载体DNA上切上切开一个切口，用开一个切口，用DNA连接酶将正常血红蛋白基连接酶将正常血红蛋白基因连接在运载体因连接在运载体DNA上，形成重组运载体上，形成重组运载体重组运载体的转化与重组运载体的转化与筛选筛选将携带正常血红蛋白基因的重组运载体导入患将携带正常血红蛋白基因的重组运载体导入患者的造血干细胞中，并将重组运载体插入到染者的造血干细胞中，并将重组运载体插入到染色体。用选择培养基筛选出含重组质粒的造血色体。用选择培养基筛选出含重组质粒的造血干细胞干细胞将含正常血红蛋白基将含正常血

36、红蛋白基因的造血干细胞回输因的造血干细胞回输给患者骨髓给患者骨髓将携带正常血红蛋白基因的造血干细胞输入患将携带正常血红蛋白基因的造血干细胞输入患者骨髓中，此造血干细胞产生含正常血红蛋白者骨髓中，此造血干细胞产生含正常血红蛋白的红细胞，以根治镰刀型细胞贫血症的红细胞，以根治镰刀型细胞贫血症结果：健康的基因表达掩盖了缺陷基因的表达。结果：健康的基因表达掩盖了缺陷基因的表达。一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物说明说明 ：对于遗传病的治疗，最根本的方法是进行基因替：对于遗传病的治疗，最根本的方法是进行基因替换或修复。基因治疗的最佳时期理论上是受精卵时期，换或修复。基因治疗的最佳时期理论上是

37、受精卵时期，这样可以使个体的每个细胞都含有正常基因，但在现实这样可以使个体的每个细胞都含有正常基因，但在现实生活中是不可能的，因为不可能人人都在受精卵时期进生活中是不可能的，因为不可能人人都在受精卵时期进行基因检查。其次是对患者进行相关细胞的基因替换，行基因检查。其次是对患者进行相关细胞的基因替换，如对于遗传性糖尿病患者，只对胰岛如对于遗传性糖尿病患者，只对胰岛B细胞进行基因替细胞进行基因替换，该个体就能正常分泌胰岛素，糖尿病得以治疗。但换，该个体就能正常分泌胰岛素，糖尿病得以治疗。但这种局部细胞的基因替换，并没有改变其他部位细胞的这种局部细胞的基因替换，并没有改变其他部位细胞的基因，如精原细胞等，因此，患者的后代很可能还会患基因，如精原细胞等，因此，患者的后代很可能还会患遗传性糖尿病。遗传性糖尿病。一轮复习基因工程高考总复习高考总复习.生物生物基础梳理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系作为基础，通过_或_，对现有蛋白质进