2023届高三生物一轮复习课件基因工程3【应用及蛋白质工程】

1.29 基因工程 一.概念 二.原理：基因重组 三.理论基础 四.优点 五.工具 六.操作程序 科学思维：PCR技术获取和扩增目的基因 探究实践：DNA片段的扩增及电泳鉴定 七.应用 农牧业、医药卫生、食品等 八.第二代基因工程 ——蛋白质工程 1.崛起缘由 2.概念 3.原理 4.应用 1.29 基因工程 板书设计 基因工程小结 基因工程 理论基础 优点 工具 程序 应用 限制酶 DNA连接酶 载体 农牧业 医药卫生 食品 1.目的基因的筛选与获取 2.基因表达载体的构建 3.将目的基因导入受体细胞 4.目的基因的检测与鉴定 概念 原理 第二代基因工程 ——蛋白质工程 生命观念 基因工程在农牧业中的应用发展迅速。已被广泛用于改良动植物品种、提高作物和畜产品产量等方面。 1.在农牧业方面的应用 转基因抗虫植物 农牧业方面的应用 转基因抗病植物 转基因抗除草剂植物 改良植物的品质 提高动物的生长速率 改良畜产品的品质 七.基因工程的应用 ——抗虫基因 ——病毒、真菌等抗病基因 ——抗除草剂基因 ——必需氨基酸（如赖氨酸）含量多的蛋白质编码基因 ——外源生长激素基因 ——肠乳糖酶基因 社会责任 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响。 乳汁中乳糖的含量大大降低的转基因牛。 改善畜产品的品质 ①培育方法： ③实例： ②解决的问题: 有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状，称之为乳糖不耐受。 社会责任 我国西北地区的主要气候特点是年降雨量小，从而影响粮食的产量，如果从基因工程的角度考虑，如何避免粮食减产？ 可以用基因工程技术培育抗旱作物（筛选获取抗旱基因） 抗盐碱、干旱基因。 干 旱 盐 碱 地 涝 灾 抗盐碱、抗旱、耐寒、抗除草剂。 耐储藏的番茄 学以致用 1.在农牧业方面的应用 七.基因工程的应用 2.在医药卫生领域的应用 让转基因哺乳动物批量生产药物 用转基因动物作为器官移植的供体 对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物 社会责任 1.在农牧业方面的应用 七.基因工程的应用 2.在医药卫生领域的应用 对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物 我国生产的重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等 可以用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、传染病、糖尿病和类风湿关节炎等； ①药物类型： 细胞因子、抗体、疫苗和激素等。 ②应用： ③实例： 社会责任 资料卡——干扰素 干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病。此外，干扰素对于治疗乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病等也有一定的疗效。 传统生产干扰素的方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取1mg干扰素。 1980-1982年，科学家用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，从1Kg培养物中可以得到20—40mg干扰素。 1993年我国批准生产重组人干扰素α-1b，它是我国批准生产的第一个基因工程药物，目前主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等。 社会责任 1.干扰素的化学本质是什么？ 2.干扰素的作用机理是怎样的？ 3.干扰素用于哪些疾病的治疗？ 4.传统生产干扰素的方法是什么？ 5.目前大量生产干扰素的方法是什么？ 6.我国批准生产的第一个基因工程药物的名称叫什么？ 用于治疗哪些疾病？ 糖蛋白 干扰病毒复制 病毒感染性疾病、乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病等 从人血液中的白细胞内提取 用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得 重组人干扰素α-1b 主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等 社会责任 例：根据前面学过的基因工程的操作程序，说出通过基因工程方法用酵母菌生产乙肝疫苗的过程是怎样的？ （提示：乙肝病毒抗原蛋白基因） ①用PCR扩增乙肝病毒抗原蛋白基因； ②将乙肝病毒抗原蛋白基因插入质粒，构建基因表达载体； ③将该基因表达载体导入酵母菌(该过程也是将酵母菌制备成感受态细胞，但是并不是用Ca2+处理，而是用醋酸锂处理）； ④检测并鉴定，筛选出成功转化的酵母菌，进行发酵培养，分离并提纯产物，获得乙肝病毒抗原蛋白。 学以致用 1.在农牧业方面的应用 七.基因工程的应用 2.在医药卫生领域的应用 让转基因哺乳动物批量生产药物 目前已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品 ①实例： 乳腺生物反应器或乳房生物反应器 ②培育过程： 药用蛋白基因 乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件 基因表达载体 显微注射 受精卵