基因工程复习陈第2课时

1、基因工程复习课(第二课时) 复习内容：1.3 基因工程的应用、 1.4蛋白质工程,学习目标,通过复习能够举例说出基因工程应用方面的成果，能够识记基因诊断与基因治疗的原理和应用 通过复习能够记住蛋白质工程的目的、原理和操作程序，并对基因工程和蛋白质工程 作分析比较,尝试总结：,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,生物共用一套遗传密码,基因重组,一、基因工程相关原理,基础梳理,1.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_。 2.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_。 3.基因治疗：_导入病人体内，使该基因表达产物发

2、挥作用。,把正常的外源基因,品质,药物,归纳整合,一、基因诊断与基因治疗,1.基因诊断 (1)原理：DNA分子杂交。 (2)过程：制备用放射性同位素（如32P）、荧光分子等标记的DNA（患者DNA）分子作探针；将待测DNA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。 2.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。,(2)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

3、体内，这种方法叫做体外基因治疗。 (4)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。 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）,结果：健康的基因表达掩盖了缺陷基因的表达。,说明 ：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，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B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。

4、但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遗传性糖尿病。,二、 植物基因工程与动物基因工程的成果,跟踪训练,（2009 年安徽卷）2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是（ ） A.追踪目的基因在细胞内的复制过程 B.追踪目的基因插入到染色体上的位置 C.追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D.追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构,C,基础梳理,

5、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_，对现有蛋白质进行_，或制造一种_，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_的蛋白质）,自然界已存在,基因修饰,基因合成,改造,新的蛋白质,归纳整合,一、蛋白质工程 1.蛋白质工程的目的：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的蛋白质。 2.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，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，还必须从基因入手。 3.蛋白质工程的流程图 预期功能蛋白质三维结构氨基酸序列（多肽链）基因具有预期功能的蛋白质

6、,二、基因工程和蛋白质工程的比较,跟踪训练,科学家将干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为（ ） A.基因工程 B.蛋白质工程 C.基因突变 D.细胞工程,B,1. 利用蛋白质工程改造天然蛋白质，进而改变其功能，获得毒副作用很小、专一性增强、药效加强、稳定性增强的理想的药物如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时，重症病人每天得注射好几次药物，给病人带来不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长半衰期，得到长效胰岛素。还可以在不改变胰岛素活性

7、部位结构的前提下，增强其他部位结合强度，使之难以被酶所破坏，从而增强其稳定性。 (1)蛋白质工程的基本途径是 ： (2)与基因工程相比，合成的蛋白质有何特点？ (3)用蛋白质工程生产的胰岛素，与天然胰岛素比较，显著的优点是？,随堂练习,答案,（1）从预期的蛋白质功能出发设计预期的胰岛素分子结构推测应有的氨基酸序列找到相应的核苷酸序列（基因）,（2）合成的是自然界原本不存在的蛋白质,（3）稳定性强,热点训练,继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答： （1）将人的生长激素基因导

8、入小鼠受体细胞，常用方法是_。 （2）进行基因转移是：通常要将外源基因转入_中，原因是_。 （3）通常采用_技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。,（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_细胞中特异性表达。 （5）为使外源基因在后代中长期保存，可将转基因小鼠细胞的_转入_细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为_。,答案： （1）显微注射 （2）受精卵（早期胚胎）；受精卵（或早期胚胎）具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达 （3）DNA分子杂交 （4）膀胱上皮 （5）细胞核 去核的卵 核移植（或克隆）,1. 下列关于基因治疗的说法正确的是 ( ) A

9、基因治疗能治疗所有的遗传病 B基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因 C基因治疗的主要原理是引入健康基因修复患者的基因缺陷 D基因治疗在发达国家已成为一种常用的临床治疗手段,C,课堂练习,2、利用PCR技术，把一条双链DNA分子当作第一代，经过3次循环，在第四代DNA分子中，有几条第一代的脱氧核苷酸的长链（ ） A2 B4 C8 D16,A,3. 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步骤是 （ ） 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,蛋白质工程的崛起,蛋白质工程中

10、直接需要进行操作的对象是（ ） A、氨基酸结构 B、蛋白质空间结构 C、肽链结构 D、基因结构 【解析】 蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础，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，以满足人类的生产或生活需要。因此，归根到底，还是要对基因进行改造。 【答案】D,例题 1997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。请据右下图回答问题。,(1) 此图表示的是采取 合成基因的方法获取 基因的过程。 (2) 图中DNA是以 为模板，形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的目的基因。 (3) 图中代表 ，它往往含 基因，以便对目的基因的检