《基因工程的发展前景》课件1.ppt

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1、第四节基因工程的发展前景“超级植物”1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来你已经知道了基因工程可应用于动植物遗传育种、人类疾病预防和生态环境保护。除了这些应用之外，基因工程在其他领域还有哪些应用吗？1.简述在基因工程方面的最新尝试；2.认识什么是生物反应器；3.简述蛋白质工程的内容。一、在基因工程方面的最新尝试（一）光合作用1、什么是光合作用？2、如何提高光合效率？内因：外因：色素、酶光照、二氧化碳、矿质元素、水3、以上哪些可通过基因工程来实现提高光合效率？提高农作物光能利用率的方法有：1、控制光照；2、控制温

2、度；3、提供适量的二氧化碳；4、提供适量的水分二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶，CO2的固定阶段反应是在二磷酸核酮糖羧化酶催化下完成,提高羧化酶活性,降低加氧酶活性。（二）生物固氮2、生物固氮由哪些生物来完成？1、氮元素在植物细胞中有何作用？3、生物固氮有何意义？4、如何应用基因工程让非豆科植物能固氮？5、为什么科学家尚未培育出有固氮能力的豆科植物？思考氮在植物体中的作用1)氮是构成蛋白质的主要成分，2)核酸、辅酶、磷脂、叶绿素等都含有氮，所以氮为基本生命元素，必须不断补充植物体氮吸收的形式：主要是无机态氮，即铵态氮和硝态氮

3、，也可以吸收利用有机态氮，如尿素等。根瘤菌：原核单细胞代谢类型是异养需氧型侵入豆科作物根部后不断繁殖可刺激根薄壁细胞分裂、组织膨大成根瘤将固氮细菌体内的固氮基因转移到非豆科粮食作物的细胞内，让非豆科粮食作物的细胞内合成出固氮酶并且固氮。固氮基因工程：（三）生物反应器1、什么是生物反应器？用来生产蛋白质药物（包括疫苗）的动植物2、已获得哪些成就？热点1：植物生产疫苗2001-6中国农科院经过十年研究，培育出的抗乙肝西红柿顺利通过前三个阶段的测试。抗乙肝西红柿与普通西红柿口感一样，对人体没有任何毒副作用。食用抗乙肝西红柿

4、，一年只吃几个，就完全能代替注射乙肝疫苗。这种西红柿上市后将论个出售，每个售价大概在2元左右。如荷兰的GenPharm公司用转基因牛生产乳铁蛋白，预计每年从牛奶生产出来营养奶粉的销售额是50亿美元。热点2：转基因动物乳腺生产蛋白质药物（四）蛋白质工程（第二代基因工程）1、定义：2、蛋白质工程与基因工程的异同利用基因工程技术对天然蛋白质进行改造，以便获得具有理想生物学功能的蛋白质相同点：不同点两者都是分子水平的操作项目蛋白质工程基因工程蛋白质实质应用现状合成自然界不存在的蛋白质天然存在的蛋白质改造基因目的基因导入受体细

5、胞并表达对现有蛋白质进行改造，对创造新的蛋白质还未成功已被广泛应用3、优点：4、实例：提高蛋白质的活性、稳定性、产率提高T4溶菌酶的热稳定性点突变异亮氨酸半胱氨酸二硫键5、蛋白质工程崛起的缘由基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。天然蛋白质不一定完全符合人类的需要。生产符合人们需要的并非自然界已存在的蛋白质。对天然的蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？蛋白质工程流程图：预期功能DNA合成分子设计蛋白质三维结构氨基酸序列多肽链基因DNAmRNA生物功能转录翻译折叠中心法

6、则解决人类的问题：1、粮食问题2、健康问题3、环境问题二、基因工程的未来帮助人们认识生命世界和人类自己：1、对人类基因组的研究2、受精卵发育机制的研究3、人类学习和记忆的分子基础1.在基因工程中，科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（）A.结构简单，操作方便B.遗传物质含量少C.繁殖速度快D.性状稳定，变异少C2.基因工程与蛋白质工程的区别是（）A.基因工程合成的是天然的蛋白质，蛋白质工程合成的不一定是天然存在的蛋白质B.基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作C.基因工程是分子水平操

7、作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）D.基因工程完全不同于蛋白质工程A3.1976年，美国H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子基因转移到大肠杆菌，并获得表达，此文中的“表达”指该基因在大肠杆菌（）A.能进行DNA复制B.能传递给细菌后代C.能合成生长抑制素释放因子D.能合成人的生长素C