2023届高三生物二轮复习课件基因工程（二）

基因工程（二） 1 （Ⅱ）基因工程的应用 （Ⅰ）蛋白质工程 DNA的粗提取和鉴定 2019生物考纲 2 一、基因工程的应用 转基因植物 Ⅰ 转基因动物 Ⅱ 基因治疗 Ⅲ Ⅳ 基因工程药物 3 转基因植物 Ⅰ -提高农作物的抗逆能力，改良植物的品质。 抗虫转基因植物： 抗病转基因植物： 病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因 几丁质酶基因、抗毒素合成基因 Bt毒蛋白基因、蛋白酶、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因 调节细胞渗透压的基因 抗冻蛋白基因 抗除草剂基因 抗逆转基因植物： 品质改良转基因植物: 控制番茄果实成熟的基因 控制植物花青素代谢的基因 必需氨基酸含量多的蛋白质基因 控制必需氨基酸合成途径中关键酶基因 抗虫绵 苏云金杆菌 抗盐碱、抗干旱 耐寒 抗除草剂 4 转基因动物 Ⅱ 提高动物生长速度： 改善畜产品品质： 用转基因动物生产药物： 用转基因动物作器官移植的供体： 外源生长激素基因 肠乳糖酶基因 可以抑制抗原决定基因表达的调节因子或设法除去抗原决定基因 乳腺生物反应器或乳房生物反应器：将药用蛋白基因与 乳腺蛋白基因的启动子重组在一起，显微注射进入哺乳动物的受精卵，将 其 送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品。 优点①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。 膀胱生物反应器： 不受性别年龄的限制，而且药物提取更加简便 5 基因工程药物 Ⅲ 利用转基因工程菌生产________类药物 蛋白 举例：抗体、疫苗、激素、细胞因子、干扰素 基因治疗 Ⅳ :把正常基因导入病人体内，使得基因表达产物发挥作用，从而达到治疗疾病的目的，治疗遗传病最有效的手段。 ___(是否)破坏、替代异常基因本身，获得的性状___(是否)遗传给下一代 否 否 举例:复合型免疫缺陷症(将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内)。 6 基因治疗 Ⅳ 基因表达 正常基因 碱基互补配对 DNA探针 根据基因转移的过程在体内还是体外发生分为：体内基因治疗和体外基因治疗。 7 二、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，以满足人类的生产和生活的需求。 1.生产的是自然界没有的新的蛋白质 （基因工程生产自然界已存在的蛋白质） 2.通过基因操作实现 新基因 新蛋白质 第二代基因工程 8 蛋白质工程流程图 二、蛋白质工程 体现原理：（1）结构决定功能 （2）中心法则 基本途径：从预期蛋白质功能出发→设计预期蛋白质结构→ 推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列 9 三、DNA的粗提取和鉴定 粗提 原理 基本思路：用一定的物理或化学方法分离 DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线 氯化钠浓度为0.14mol/L时，DNA溶解度最小，如果小于0.14mol/L，DNA 的溶解度随氯化钠溶液浓度增加而逐渐降低，如果大于0.14mol/L，DNA 的溶解度随氯化钠溶液浓度增加而逐渐增加 1.DNA或蛋白质等成分在不同浓度的NaCl 溶液中溶解度不同。 10 三、DNA的粗提取和鉴定 2.DNA不溶于酒精溶液，但细胞内的某些蛋白质溶于酒精，利用这个原理，可将DNA与蛋白质进一步的分离。 95%冷酒精 含DNA的丝状物 基本思路：用一定的物理或化学方法分离 提纯 原理 11 三、DNA的粗提取和鉴定 a.蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA不起作用 b.大多蛋白质在60~80℃高温下变性，而DNA在高于80℃才变性 c.洗涤剂能瓦解细胞膜，但对DNA无影响 基本思路：用一定的物理或化学方法分离 其他 原理 12 三、DNA的粗提取和鉴定 在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色 鉴定 原理 13 三、DNA的粗提取和鉴定 选材 → 破碎细胞，获取DNA滤液 → 去除杂质→析出DNA → 鉴定 实验 流程 1.实验材料的选择 菜花、香蕉、紫色洋葱、菠菜叶、豌豆、鸡血细胞、哺乳动物血细胞、猪肝 理想材料：DNA含量高、易破碎，最好没有颜色干扰的组织 14 三、DNA的粗提取和鉴定 实验 流程 2.破碎细胞，获取DNA的滤液 （1）破碎动物细胞-渗透吸水的原理 DNA、蛋白质、 其他物质 过滤 （2）破碎植物细胞-加入洗涤剂和一定浓度的氯化钠进行研磨 15 三、DNA的粗提取和鉴定 实验 流程 3.去除滤液中的杂质 a.加不同浓度的NaCl溶液，析出DNA b.加蛋白酶分解蛋白质反应10~15min c.将滤液放置在60~75℃的水浴中保温10~15min 过滤杂