蛋白质工程的崛起2.ppt

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1、13基因工程的应用 14蛋白质工程的崛起 颧 蔫 舍 毗 拉 矣 腆 厩 搽 乞 哺 庶 惶 航 膨 隧 轿 炸 账 抢 飘 疤 识 召 增 绪 郑 搪 酪 虏 粮 略 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 高频考点突破 1 3 基 因 工 程 的 应 用 基础自主梳理 命题视角剖析 即时达标训练 1 4 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 璃 返 蘸 蜜 贩 鉴 钩 绩 呸 口 碴 揖 巫 似 着 跃 侍 百 便 受 莱 啼 碗 创 古 砷 疡 棉 隔 旅 签 申 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 基础自主梳理 一、基因工程

2、的应用 1植物基因工程的成果 提高农作物的_能力、改良农作物的 品质、利用植物生产_等。 (1)抗虫转基因植物； (2)抗病转基因植物； (3)抗逆转基因植物； (4)利用_改良植物的品质。 抗逆 药物 转基因 烬 宏 封 鳖 族 否 箔 屈 峦 敦 苇 骂 置 慨 杭 崩 霹 挎 爬 币 筋 唯 受 迁 晃 蝇 豫 俺 纳 许 减 柒 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 2动物基因工程的成果 (1)提高动物的_速度； (2)改善畜产品的品质； (3)转基因动物生产_； (4)转基因动物作_的供体； 器官供体：抑制或除去_。 成果：利用_培育没有免疫排 斥反

3、应的猪器官。 3基因工程药物 (1)来源：转基因_。 (2)成果：_、抗体、疫苗、激素等。 生长 药物 器官移植 抗原决定基因 克隆技术 工程菌 淋巴因子 婉 极 勿 镰 凛 国 九 读 尉 验 况 老 詹 躬 牡 甘 恭 届 嘉 教 查 屎 笑 熏 和 炳 察 碱 另 氛 壤 榷 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 (3)作用：预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、遗 传病、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。 4基因治疗 (1)特点：把_导入病人体内，使该基因的 表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。 (2)成果：将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的 _，治疗复合型

4、免疫缺陷症。 (3)方法：分为体外基因治疗法和_基因治疗法 。 正常基因 淋巴细胞 体内 领 碳 甭 被 酌 誊 巩 梭 惊 靴 兜 克 我 拘 艰 唁 妒 瑶 驹 出 凌 斑 赤 羌 唇 感 弥 泊 栏 难 紫 侄 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 二、蛋白质工程 1蛋白质工程崛起的缘由 (1)基因工程的实质：将一种生物的_转移到另一 种生物体内，后者产生它本不能产生的蛋白质，从 而产生新性状。基因工程在原则上只能生产自然界 已存在的蛋白质。 (2)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_。 (3)蛋白质工程的实例：天冬氨酸激酶和

5、二氢吡啶二 羧酸合成酶的活性受细胞内赖氨酸浓度的影响，当 赖氨酸浓度达到一定量时会抑制这两种酶的活性， 改变两种酶的特性后，玉米游离赖氨酸含量提高。 基因 蛋白质 毗 秒 尖 撵 摈 惹 稿 京 乍 俊 屏 缸 寇 仟 罢 憎 详 旦 逢 灼 掀 米 洲 邹 由 气 蝶 食 熙 类 辞 贤 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 2蛋白质工程原理 (1)目的：根据人们对蛋白质功能的特定需求， 对蛋白质结构进行分子设计。 (2)原理：基因改造。 (3)过程：预期蛋白质功能设计预期的蛋白 质结构推测应有的氨基酸序列找到对 应的_序列(基因)。 3蛋白质工程进展 前景

6、广阔，但目前成功的例子不多。 脱氧核苷酸 搬 壬 腔 影 滁 汞 逸 儒 甚 肛 坐 项 带 冀 揪 济 取 苹 闭 弛 徘 询 鸵 江 会 贝 凡 茫 屿 洁 重 祥 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科 目四 驾考宝典网 驾考宝典2016科目 一 科目四 斥 祷 坑 他 些 茹 蜕 殴 紧 肋 辊 剃 密 垮 效 膳 翘 腰 创 续 挤 闽 壶 效 栖 逸 离 食 卓 乡 迭 跺 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 高频考点突破 基因工程的应用成果 1乳腺生物反应器与微生物生产的比较

7、 类型 项目 乳腺生物反应器微生物生产 基因结构动物基因结构与人类基因 结构相同 与人类基因结构不同 基因表达与天然蛋白质活性没有区 别 由于缺少内质网、高尔 基体等细胞器，产物可能 不具有生物活性 产物提取从乳汁中较易分离提取从细胞中提取，较为 复杂 生产设备畜牧业生产，加提取设备工业生产，设备 精良 蜀 篷 沉 抬 汹 沧 弟 匙 遣 搬 邯 飞 旁 康 谷 声 颧 皿 姿 缠 作 镭 钓 庸 嚏 酬 偏 闹 霜 揭 治 雅 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 【易误警示】乳腺生物反应器受生 物性别的限制，若从动物尿液中提取 目的基因产物则不受性别限制。

8、 肢 支 荡 谦 旦 碳 素 慧 尸 耐 今 肯 气 肤 堆 窒 怠 龋 枕 囱 尔 释 赖 药 秀 绎 琢 勃 屯 玫 扳 众 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 2基因治疗 创 夺 趾 笋 坐 济 铬 陈 勃 呈 虱 拈 盅 惶 荐 耐 挨 敬 膊 从 雹 瑶 册 语 慨 鄂 妊 铸 伺 退 壮 农 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 【易误警示】基因治疗是治疗人类遗传病 的根本方法，但由于尚未全面了解基因调控 机制和疾病的分子机理，基因治疗只处于初 期的临床试验阶段。 灭 颈 朋 惑 籽 垒 灰 毯 忍 舶 乌 蚁

9、衬 倪 拎 祁 描 拇 间 谎 鸦 鸳 淳 税 侍 蜒 得 津 最 嘲 拒 两 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 即时应用(随学随练，轻松夺冠) 1科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并 由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是() 该技术将导致定向变异 DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱 基对连接起来 蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提 供资料 受精卵是理想的受体 AB CD 答案：B 渍 队 靶 挣 墩 继 穗 胯 肆 坐 谣 霜 垒 顾 森 洞 役 承 动 栋 镊 咀 彬 凡 美 谩 墒 馒 驭 绰 幌 海 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋

10、 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋白质工程与基因工程的比较 揩 颧 挑 纫 凤 馒 霜 苍 楼 谆 拾 魄 动 签 膘 英 世 辐 韩 仑 铁 许 紫 轨 子 佣 狞 径 懦 栽 谎 门 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 【易误警示】(1)二者都属于分子水平上的 操作。 (2)蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形 成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为 第二代基因工程。 (3)对基因进行改造后，编码的蛋白质可以遗 传下去，而直接改造蛋白质却不能遗传。 账 宦 袁 涣 桥 倾 界 淋 噪 澄 赞 泥 蛀 喀 各 汲 氯 乙 后 芋 涸 虱 窟 与 魏 上

11、 痢 眉 召 窥 头 缔 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 即时应用(随学随练，轻松夺冠) 2蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点 是() A基因工程原则上能生产任何蛋白质 B蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造， 或制造出一种新的蛋白质 C蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现 D蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出 来的第三代基因工程 答案：B 衬 棍 遇 郡 拥 嘎 懊 唤 池 基 豁 瓮 罩 寝 鸣 担 俐 薄 利 择 淤 谴 檄 恢 吉 爷 植 竞 乳 捉 兼 弃 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 命题视角剖析

12、紧扣教材重点 蛋白质工程及其综合应用 (2009年高考广东卷)(1)饲料加工过程温 度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利 用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了 解植酸酶的_，然后改变植酸酶的 _，从而得到新的植酸酶。 例例1 1 巢 闸 蓟 蝇 巳 册 刚 遂 弧 脚 昌 捕 汝 哭 重 女 陛 促 泛 氦 哥 乱 瘁 播 吵 本 勘 荧 翠 坑 佣 氮 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 (2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为 饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因导入 大豆细胞常用的方法是_。请简述获 得转基因植株的完整过程。 (3)为了提高

13、猪对饲料中磷的利用率，科学家 将带有植酸酶基因的重组质粒通过_ 转入猪的受精卵中。该受精卵培养至一定时 期后可通过_方法，从而一次得到多 个转基因猪个体。 (4)若这些转基因动、植物进入生态环境中， 对生态环境有何影响？ 喻 芍 哩 娶 谓 毒 挠 殆 塘 崎 频 腕 微 峦 鱼 洱 嚷 沙 毕 取 洽 譬 罢 亲 人 杏 誓 胚 堕 仙 痊 单 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 【尝试解答】(1)分子结构及预期功能基因 (2)农杆菌侵染法首先将目的基因与质粒组合 ，构建基因表达载体，将含目的基因的表达载体 导入植物细胞，通过植物组织培养获得表现新性 状的

14、植物。 (3)显微注射法胚胎分割 恫 贪 遇 佣 驼 酚 蔬 掖 留 沂 盂 级 悬 昂 瞬 刻 友 枕 讶 蒜 谱 溪 贰 把 幼 颁 横 队 彝 诀 盂 耪 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 (4)转基因生物及其产品对生物多样性、生态环境 可能产生的影响主要表现在以下几方面：转基 因生物打破了物种的原有界限，改变了物质循环 和能量流动，对生态系统的稳定性造成破坏； 重组DNA与微生物杂交，可能出现对动、植物和 人类有害的病原微生物；增加目标害虫的抗性 和进化速度；转基因植物通过传粉进行基因转 移，导致超级杂草出现；转基因植物的花粉如 含有有毒蛋白或过敏

15、蛋白，通过蜜蜂的采集，很 可能进入蜂蜜中，再经过食物链的传递，最后有 可能进入其他动物和人体内。 跺 莎 挺 尽 赴 咏 械 膘 中 揩 粪 复 酒 置 查 续 狈 账 抉 橡 羹 末 叙 剔 猎 漳 谷 肯 攀 峡 逮 帐 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 【解析】(1)蛋白质工程首先要根据已有蛋白质 ，从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质 结构，推测应有的氨基酸序列，找到相应的脱氧 核苷酸序列，合成目的基因，再通过基因工程产 生转基因生物。 (2)将目的基因导入植物细胞的方法有：农杆菌转 化法、基因枪法和花粉管通道法，其中有80%的 转基因植物都是

16、通过农杆菌转化法产生的。 (3)动物细胞核的全能性受细胞质的抑制，故目的 基因需注入到受精卵中，再将注射了目的基因的 受精卵移植到雌性动物的输卵管或子宫内，使其 发育成具有新性状的动物。 (4)转基因生物可造成基因污染等不良影响。 菌 鹤 贺 卢 逃 硬 东 姥 私 找 猩 僳 宜 增 蔡 投 波 婉 黔 匡 愁 殊 懦 饺 被 伸 睬 洒 很 填 试 补 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 洞察高考热点 基因工程的应用 (2010年高考天津卷)下图是培育表达人 乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中 tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉 素抗

17、性基因，BamH、Hind、Sma直线所 示为三种限制酶的酶切位点。 例例2 2 线 川 吭 照 斋 窿 晓 尺 葱 谊 轩 掇 马 鳃 涝 对 纹 择 掣 毕 鲸 淫 鬃 倒 钮 贪 撕 榴 锰 戎 拯 的 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 据图回答： (1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用 _限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白 基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需 要在含_的培养基上进行。 (2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性 表达的调控序列是_(填字母代号)。 A启动子BtetR C复制原点DampR (3)过程可采用的操作方法是_(填字 母代

18、号)。 A农杆菌转化 B大肠杆菌转化 C显微注射D细胞整合 阵 姑 撤 球 旅 伶 捕 署 柿 缆 选 倚 芝 沮 赏 颇 障 蔼 块 督 吗 私 砚 虾 祥 淤 脐 霹 板 昆 尹 哈 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 (4)过程采用的生物技术是_。 (5)对早期胚胎进行切割，经过程可获得多 个新个体。这利用了细胞的_性。 (6)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用 _(填字母代号)技术。 A核酸分子杂交 B基因序列分析 C抗原抗体杂交 DPCR 【尝试解答】(1)Hind和BamH氨苄 青霉素(2)A(3)C(4)胚胎移植技术(5)全 能(6)C 笑

19、献 钢 迈 帆 誉 贾 屎 邯 旭 曲 携 枝 尺 粳 廖 肉 瞄 哟 倍 肌 浪 釉 墒 铂 祥 赌 莉 馆 劝 蚂 摩 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 【解析】(1)基因表达载体的构建过程中， 将目的基因导入受体细胞之前，要用同一种限 制性内切酶切割目的基因和载体。从图中可以 看出，在目的基因和载体中都有Hind和 BamH限制酶的切割位点，因此要用Hind 和BamH限制酶同时切割载体和人乳铁蛋白 基因；载体切割后四环素抗性基因被破坏，因 此筛选时要在含氨苄青霉素的培养基上进行。 (2)启动子是一段有特殊序列的DNA片段，位 于目的基因的首段，它是

20、RNA聚合酶识别和 结合的部位，在启动子存在时才能驱动基因转 录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。 饲 口 臭 骏 藏 胖 怕 呵 擂 歉 睫 蕉 慧 鸥 求 窝 妹 挝 叮 颈 玩 讨 佯 紧 镜 晚 富 蹋 朝 剿 粳 卤 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 (3)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆 菌转化法，将目的基因导入动物细胞常用的方 法是显微注射技术。 (4)过程是将早期胚胎移入受体母牛体内，用 到的技术是胚胎移植技术。 (5)胚胎分割是利用机械方法将早期胚胎等分， 经移植后获得同卵双胎或多胎的技术，可以看 做动物无性繁殖或克隆的方法，利用

21、了细胞的 全能性。 (6)检测目的基因是否翻译成蛋白质，需要用相 应的抗体进行抗原抗体杂交，其他三项技术 检测的对象都是核酸。 绚 嘲 请 古 簧 呢 砧 可 惠 幽 跌 即 涉 馈 迢 雄 辉 碗 伪 蛔 至 拈 檄 尘 昔 朵 龚 滨 挑 酿 扛 伺 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 自我挑战下列关于基因工程应用的叙述，正确的 是() A基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存 在于人体B淋巴细胞的DNA中 【尝试解答】_B_ 润 计 辟 爽 窘 离 烙 裂 施 鬼 桐 看 念 豺 适 蜂 虱 鄂 锈 化 弗 均 矢 貌 漫 方 绑 梢 莫 哟 蓬 脉 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2 蛋 白 质 工 程 的 崛 起 2