高中生物 1.1.3、1.4基因工程的应用 蛋白质工程的崛起配套课件 新人教版选修3

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1、1.3、1.4基因工程的应用•蛋白质工程的崛起一、基因工程的应用1.转基因植物类别应用实例抗虫抗病抗逆改良杀虫的基因主要有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;抗真菌基因:几丁质酶基因和抗毒素合成基因抗盐碱和抗干旱的调节细胞渗透压基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因①转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30%②转基因延熟番茄储存时间可延长1～2个月③转基因矮牵牛呈现出自然界没有的颜色变异2.转基因动物类别应用实例提高生长速度如___________

2、_____基因绵羊和________________基因鲤鱼生长速率快、体型大改善畜产品品质如将__________基因导入奶牛基因组,使获得的转基因牛分泌的乳汁中,乳糖的含量大大减低,而其他营养成分不受影响转外源生长激素转外源生长激素肠乳糖酶类别应用实例生产药物目前,已在牛和山羊等动物________________中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要药品作器官移植的供体科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造,抑制______________的表达,或设法除去____________

3、____,再结合克隆技术,培育出没有______________的转基因克隆猪器官乳腺生物反应器抗原决定基因免疫排斥反应抗原决定基因3.基因工程药物(1)来源：转基因的________。(2)成果：___________、抗体、______、激素等。(3)作用：预防和治疗__________、心血管疾病、________、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。4.基因治疗(1)方法：把__________导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能。(2)效果：治疗________的最有效的手段。(3)分类：______基因治

4、疗和______基因治疗。工程菌细胞因子疫苗人类肿瘤遗传病正常基因遗传病体内体外二、蛋白质工程1.概念理解(1)基础：蛋白质分子的__________及其与生物功能的关系。(2)操作：__________或基因合成。(3)结果：改造了现有蛋白质或制造出____________。(4)目的：满足人类的____________的需求。2.操作过程从预期的____________出发→设计预期的____________→推测应有的____________→找到相对应的________________(基因)→基因表达→产生需

5、要的蛋白质。结构规律基因修饰新的蛋白质生产和生活蛋白质功能蛋白质结构氨基酸序列脱氧核苷酸序列基因工程的应用成果1.乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较(1)概念：①乳腺生物反应器是指将外源基因在哺乳动物的乳腺中特异表达，利用动物的乳腺组织生产药物蛋白。②工程菌是指用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。(2)两者的区别：比较项目乳腺生物反应器工程菌基因结构基因表达受体细胞导入目的基因的方式动物基因的结构与人类基因的结构基本相同细菌或酵母菌等生物基因的结构与人类基因的结构有较大差异合成的药物蛋白与天然蛋白

6、质相同细菌细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器,产生的药物蛋白可能没有活性动物的受精卵微生物细胞显微注射法感受态细胞法比较项目乳腺生物反应器工程菌生产条件药物提取生产设备不需严格灭菌,温度等外界条件对其影响不大需严格灭菌,严格控制工程菌所需的温度、pH、营养物质浓度等外界条件从动物乳汁中提取从微生物细胞中提取畜牧业生产,加提取设备工业生产,设备精良2.基因治疗与基因诊断原理操作过程进展基因治疗基因诊断基因表达碱基互补配对利用正常基因导入有基因缺陷的细胞中,以表达出正常性状来治疗临床实验制作特定DNA探针与病人样品DNA混

7、合分析杂交带情况临床应用【高考警示钟】1.并非所有个体都可作为乳腺生物反应器操作成功的应该是雌性个体，个体本身的繁殖速度较高，泌乳量、蛋白含量等都是应该考虑的因素。2.基因治疗后，缺陷基因没有改变基因治疗是把正常基因导入受体细胞中，以表达正常产物从而治疗疾病，对原来细胞中存在缺陷的基因没有清除或改变。【典例训练1】乳腺生物反应器是基于转基因技术平台，将外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺能够天然、高效合成分泌蛋白。如图为利用生物工程技术让羊生产治疗心脏病药物tPA的大致过程。请据图分析回答：(1)

8、图中①表示基因表达载体的构建，该载体的组成通常有外源基因、_______、_______、______等。(2)图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是____________________________________________________。(3)图中④表示检测与筛选过程，通常采用的方法是______