基因工程一轮复习市公开课一等奖百校联赛获奖课件.pptx

基因工程专题复习基因工程专题复习第1页一、基因工程基本操作工具一、基因工程基本操作工具第2页 基因工程基因工程，通俗地说，就是按照人们意愿，把一个通俗地说，就是按照人们意愿，把一个生物某种生物某种基因基因提取出来，加以提取出来，加以修饰改造修饰改造，然后放到另，然后放到另一个生物细胞里，一个生物细胞里，定向地定向地改造生物遗传性状。改造生物遗传性状。基因工程概念基因工程概念基因工程别名操作环境操作环境原理原理基本过程基本过程优势优势目标DNADNA重组技术重组技术或或基因拼接技术基因拼接技术生物体外生物体外基因基因重组重组人类需要生物类型和生物产品人类需要生物类型和生物产品定向改造性状、打破物种界限定向改造性状、打破物种界限剪切剪切拼接拼接导入导入检测表示检测表示第3页 DNADNA重组技术重组技术基本工具基本工具第4页“分子手术刀分子手术刀”-”-“分子缝合针分子缝合针”-”-“分子运输车分子运输车”-”-限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNADNA连接酶连接酶载体载体 DNADNA重组技术重组技术基本工具基本工具第5页识别双链识别双链识别双链识别双链DNADNA分子某种分子某种分子某种分子某种特定特定特定特定核苷酸序列，核苷酸序列，核苷酸序列，核苷酸序列，而且使每一条链中而且使每一条链中而且使每一条链中而且使每一条链中特定部位特定部位特定部位特定部位两个核苷酸两个核苷酸两个核苷酸两个核苷酸之间之间之间之间磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键断开。断开。断开。断开。主要是从主要是从主要是从主要是从原核生物原核生物原核生物原核生物中分离纯化出来一个中分离纯化出来一个中分离纯化出来一个中分离纯化出来一个酶酶酶酶 化学本质：化学本质：蛋白质蛋白质。1、起源：、起源：3、作用：、作用：4、结果：、结果：形成两种末端形成两种末端形成两种末端形成两种末端黏性末端黏性末端平末端平末端可用于目标基因和载体切割可用于目标基因和载体切割2、特征：、特征：限制酶是一类酶，而不是一个酶。限制酶是一类酶，而不是一个酶。限制酶是一类酶，而不是一个酶。限制酶是一类酶，而不是一个酶。一一、限制限制酶酶“分子分子手术刀手术刀”第6页 A T磷磷酸酸二二酯酯键键1234512345第7页黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端EcoRIEcoRI限制酶切割限制酶切割 被限制酶切开被限制酶切开DNA两两条单链切口，带有几个条单链切口，带有几个伸伸出核苷酸出核苷酸，他们之间恰好他们之间恰好互补配对，这么切口叫互补配对，这么切口叫黏黏性末端性末端。第8页平末端平末端平末端平末端SmaISmaI限制酶切割限制酶切割当限制酶从识别序列中心轴线处切开时，切开当限制酶从识别序列中心轴线处切开时，切开DNADNA两条单链两条单链切口，是平整切口，是平整，这么切口叫，这么切口叫平末平末端端。第9页 例例1.1.以下相关基因工程中限制性内切酶描述，以下相关基因工程中限制性内切酶描述，错误是错误是 ()A A一个限制性内切酶只能识别一个特定脱氧一个限制性内切酶只能识别一个特定脱氧核苷酸序列核苷酸序列 B B限制性内切酶活性受温度影响限制性内切酶活性受温度影响 C C限制性内切酶能识别和切割限制性内切酶能识别和切割RNARNA D D限制性内切酶可从原核生物中提取限制性内切酶可从原核生物中提取C第10页1 1、种类：、种类：2 2、作用部位：、作用部位：EEcolicoli DNA DNA连接酶连接酶T T4 4 DNA DNA连接酶连接酶磷酸二酯键磷酸二酯键 二、二、DNA DNA连接酶连接酶“分子缝合针分子缝合针”（黏性末端）（黏性末端）（黏性末端和平末端）（黏性末端和平末端）第11页两两DNADNA片段要含有片段要含有互补互补黏性末端黏性末端才能拼起来才能拼起来DNADNA连接酶缝合作用连接酶缝合作用可把黏性末端之间可把黏性末端之间缝缝隙隙“缝合缝合”起来起来，DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶是一回事吗？聚合酶是一回事吗？第12页A A T T GA A T T GC CA AA AT TT TA AA AT TT TDNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶聚合酶DNA聚合酶作用聚合酶作用第13页DNA连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶相相同同点点作用实质作用实质化学本质化学本质不不同同点点模板模板作用对象作用对象 作用结果作用结果用途用途都能催化形成都能催化形成磷酸二酯键磷酸二酯键都是蛋白质都是蛋白质不需要不需要需要需要形成完整重组形成完整重组DNA分子分子形成形成DNA一条链一条链基因工程基因工程DNA复制复制DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶比较聚合酶比较在两个两个DNADNA片片段之间段之间形成磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸加将单个脱氧核苷酸加到已存在核酸片段上，到已存在核酸片段上，形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键第14页与与DNADNA相关酶相关酶种种类类项项目目限制限制酶酶DNA连连接接酶酶DNA聚合聚合酶酶解旋解旋酶酶作用底物作用底物DNA分子分子DNA分子分子片段片段脱氧核苷脱氧核苷酸酸DNA分子分子作用部位作用部位磷酸二磷酸二酯酯键键磷酸二磷酸二酯酯键键磷酸二磷酸二酯酯键键碱基对间氢键作用作用结结果果形成黏性形成黏性末端或平末端或平末端末端形成重形成重组组DNA分子分子形成新DNA分子形成形成单链单链DNA分子分子第15页1下列下列图为图为DNA分子在不一分子在不一样样酶酶作用下所作用下所发发生改生改变变，图图中依次表示限制性核酸内切中依次表示限制性核酸内切酶酶、DNA聚合聚合酶酶、DNA连连接接酶酶、解旋、解旋酶酶作用正确次序是作用正确次序是()ABCDC第16页三、三、载体载体“分子运输车分子运输车”1 1、载体作用、载体作用将将 转移到受体细胞中去。转移到受体细胞中去。目基因2 2、惯用载体、惯用载体 质粒、质粒、噬菌体衍生物、动植物病毒噬菌体衍生物、动植物病毒3 3、作为载体必须具备条件、作为载体必须具备条件 能在宿主细胞内能在宿主细胞内稳定保留稳定保留并大量并大量复制复制；有有一个至多个限制酶切割位点一个至多个限制酶切割位点,方便于与外源方便于与外源 基因连接；基因连接；有特殊遗传有特殊遗传标识基因标识基因,供重组供重组DNADNA检测和判定检测和判定第17页有标识基因存在，有标识基因存在，可用含青霉素培可用含青霉素培养基判别。养基判别。有切割位点有切割位点能复制并带着能复制并带着插入目标基因插入目标基因一起复制一起复制质粒质粒裸露、结构简单、独立于细菌裸露、结构简单、独立于细菌拟核拟核DNADNA之外之外，并含，并含有有自我复制能力自我复制能力很小双链环状很小双链环状DNADNA分子。分子。最惯用运载体最惯用运载体质粒质粒第18页 典例典例1.1.以下关于染色体和质粒叙述，正确是以下关于染色体和质粒叙述，正确是()A A染色体和质粒化学本质都是染色体和质粒化学本质都是DNADNA B B染色体和质粒都只存在于原核细胞中染色体和质粒都只存在于原核细胞中 C C染色体和质粒都与生物遗传相关染色体和质粒都与生物遗传相关 D D染色体和质粒都可作为基因工程惯用载体染色体和质粒都可作为基因工程惯用载体C第19页二、基因工程基本操作程序二、基因工程基本操作程序第20页编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区编码区上游编码区上游编码区下游编码区下游编码蛋白质编码蛋白质调控遗传信息表示调控遗传信息表示（调控程序）（调控程序）AATGTGCACGTAGTTAGTTACACGTGCATCAATC开启子开启子终止子终止子知识点一：基因结构知识点一：基因结构1.1.原核细胞基因结构原核细胞基因结构第21页编码区编码区编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区非编码区开启子开启子终止子终止子ATGTGCACGTAGTTAATGTGCACGTAGTTATACACGTGCATCAATTACACGTGCATCAATRNARNA聚合酶聚合酶聚合酶聚合酶AUGUGCACGUAGUUAAUGUGCACGUAGUUA 开启子：开启子：位于基因首端一段能与位于基因首端一段能与RNARNA聚合酶结合聚合酶结合并能起并能起始始mRNAmRNA合成序列。没有开启子，基因就不能转录。合成序列。没有开启子，基因就不能转录。RNA RNA聚合酶聚合酶:能够识别能够识别开启子上结合位点开启子上结合位点并与其结合一并与其结合一个蛋白质个蛋白质.终止子：终止子：位于基因尾端一段特殊位于基因尾端一段特殊DNADNA片断，它能妨碍片断，它能妨碍RNARNA聚合酶移动，并使其从聚合酶移动，并使其从DNADNA模板链上脱离下来，使模板链上脱离下来，使转录终止转录终止。第22页编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区开启子开启子终止子终止子外显子外显子内含子内含子编码蛋白质编码蛋白质2 2.真核细胞基因结构真核细胞基因结构能够编码蛋白质序列叫做外显子能够编码蛋白质序列叫做外显子 不能编码蛋白质序列叫做内含子不能编码蛋白质序列叫做内含子内含子：内含子：外显子：外显子：RNARNA聚合酶聚合酶结合位点结合位点第23页原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞n不一样点n编码区是n_n编码区是间隔、_相同点相同点n都由能够编码蛋白质_和含有调控作用_区组成3.3.原核细胞与真核细胞基因结构比较原核细胞与真核细胞基因结构比较连续连续不连续不连续编码区编码区非编码非编码第24页知识点二：知识点二：基因工程基本操作四个步骤基因工程基本操作四个步骤1 1、目标基因获取、目标基因获取2 2、基因表示载体构建、基因表示载体构建3、将目基因导入受体细胞4 4、目标基因检测与判定、目标基因检测与判定第25页1、目基因主要是_编码蛋白质结构基因编码蛋白质结构基因2 2、获取目标基因惯用方法、获取目标基因惯用方法：（1 1）从基因文库中获取从基因文库中获取（2 2）利用利用PCRPCR技术扩增技术扩增（3 3）人工合成人工合成一、目标基因获取一、目标基因获取第26页（一）从基因文库中获取目基因 将含有某种生物不一样基因许多将含有某种生物不一样基因许多DNA片断片断，导入到，导入到受体菌群体受体菌群体中，各中，各个受体菌分别含有这种生物不一样基个受体菌分别含有这种生物不一样基因，称为因，称为基因文库基因文库基因文库基因文库基因组文库基因组文库部分基因文库部分基因文库（cDNA文库文库）第27页提取某种生物全部提取某种生物全部DNADNA用适当限制酶切用适当限制酶切一定大小一定大小DNADNA片段片段将将DNADNA片段与载体连接片段与载体连接导入受体菌中储存导入受体菌中储存基因组文库基因组文库1 1.基因文库构建方法基因文库构建方法（1 1）直接分离法）直接分离法(鸟枪法鸟枪法)第28页某种生物单链某种生物单链mRNAmRNA单链互补单链互补DNADNA双链双链cDNAcDNA片段片段导入受体菌中储存导入受体菌中储存与载体连接与载体连接cDNAcDNA文库文库反（逆）转录酶反（逆）转录酶DNADNA聚合酶聚合酶（2 2）反转录法）反转录法第29页基因组基因组DNADNA文库文库cDNAcDNA文库文库2.2.基因组基因组DNADNA文库与文库与cDNAcDNA文库比较文库比较第30页2.2.基因组文库和部分基因文库比较基因组文库和部分基因文库比较文库类型文库类型文库类型文库类型cDNAcDNA文库文库文库文库基因组文库基因组文库基因组文库基因组文库文库大小文库大小文库大小文库大小基因中开启子基因中内含子基因中内含子基因中内含子基因中内含子基因多少基因多少基因多少基因多少物种间基因交流物种间基因交流物种间基因交流物种间基因交流小小大大无无有有无无有有某种生物部分基因某种生物部分基因某种生物全部基因某种生物全部基因能够能够部分基因能够部分基因能够第31页 概念：概念：PCRPCR全称为全称为_，是一项，是一项 在生物在生物_复制复制_核酸合成技术。核酸合成技术。前提条件：前提条件：_；原料：原料：_、_ _、_、_。原理：原理：_聚合酶链式反应聚合酶链式反应体外体外特定特定DNADNA片段片段DNADNA复制复制已知基因核苷酸序列已知基因核苷酸序列四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸DNADNA引物引物热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶模板模板DNADNA（二）利用PCR技术扩增目基因第32页过程过程：a a、变性、变性（90-9590-95）：双链）：双链DNADNA模板模板 在热作用下，在热作用下，_断裂，形成断裂，形成_b b、复性、复性（复性复性55-6055-60）：系统温度降低，引）：系统温度降低，引 物与物与DNADNA模板结合，形成局部模板结合，形成局部_。c c、延伸、延伸（70-7570-75）：在）：在TaqTaq酶作用下，酶作用下，合成与模板互补合成与模板互补_。氢键氢键单链单链DNADNA双链双链DNADNA链链第33页变性、退火、延伸三步曲变性、退火、延伸三步曲变性：变性：加热至加热至9095双链双链DNADNA解链成解链成为单链为单链DNADNA退火：退火：冷却至冷却至5560部分引物与模部分引物与模板单链板单链DNADNA特定互补特定互补部位相配对和结合部位相配对和结合延伸：延伸：加热至加热至7075以目标基因为以目标基因为模板，合成互补新模板，合成互补新DNADNA链链变性变性退火退火延伸延伸第34页PCR技术扩增与技术扩增与DNA复制比较复制比较PCRPCR技术技术DNADNA复制复制相相同同点点原理原理原料原料条件条件不一样点解旋解旋方式方式场所场所酶酶结果结果碱基互补配对碱基互补配对四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸模板、能量、酶模板、能量、酶DNADNA在在高温下高温下变性变性解旋解旋解旋酶解旋酶催化催化体外体外复制复制细胞核内细胞核内热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶细胞内细胞内DNADNA聚合酶聚合酶大量大量DNADNA片段片段形成整个形成整个DNADNA分子分子第35页依据已知氨基酸序列合成依据已知氨基酸序列合成DNA DNA 蛋白质氨基酸序列蛋白质氨基酸序列mRNAmRNA核苷酸序列核苷酸序列结构基因核苷酸序列结构基因核苷酸序列推测推测推测推测目基因化学合成化学合成已知核苷酸序列已知核苷酸序列较小基因能够较小基因能够化化学合成，不需要学合成，不需要模板。模板。（三）人工合成获取目基因第36页人工合成人工合成(基因序列已知，且比较小基因序列已知，且比较小)DNA合成仪合成仪第37页质粒质粒目基因限制酶处理限制酶处理一个切口一个切口两个黏性末端两个黏性末端两个切口获得目基因DNADNA连接酶连接酶表表示示载载体体同一个同一个1 1.基因表示载体基因表示载体构建构建二、基因表示载体构建二、基因表示载体构建关键关键限制酶切割位点选择必须确保限制酶切割位点选择必须确保目标基因，标识目标基因，标识基因完整性基因完整性，方便于检测和表示。，方便于检测和表示。第38页2 2.基因表示载体组成：基因表示载体组成：它们有什么作用？它们有什么作用？a、目基因b、开启子、开启子c、终止子、终止子d、标识基因、标识基因位于基因首端位于基因首端,RNA聚聚合酶合酶结合位点结合位点位于基因末端位于基因末端,终止终止转录转录检测目基因是否导入受体细胞第39页三、将目基因导入受体细胞（一）转化：（一）转化：（二）方法（二）方法将目基因导入植物细胞将目基因导入动物细胞将目基因导入微生物细胞农杆菌转化法农杆菌转化法基因枪法基因枪法花粉管通道法花粉管通道法显微注射法显微注射法感受态细胞法感受态细胞法目标基因进入目标基因进入_内，而且在内，而且在 受体细胞内维持受体细胞内维持_和和_过程过程受体细胞受体细胞稳定稳定表示表示第41页（1 1）农杆菌转化法）农杆菌转化法特点：特点：易感染易感染双子叶植物双子叶植物和裸子植和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感物，对大多数单子叶植物没有感染能力染能力原理：原理：TiTi质粒上质粒上T-DNAT-DNA能够转移到受体细胞，并能够转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体整合到受体细胞染色体DNADNA上。上。1、将目基因导入植物细胞第42页转化过程转化过程:Ti质粒目基因构建构建表示表示载体载体导入导入植植物物细细胞胞插入插入植物细胞植物细胞染色染色DNADNA表示表示新新性性状状转入转入农农杆杆菌菌第43页 基因枪法又称微基因枪法又称微弹轰击法，是弹轰击法，是利用压利用压缩气体产生动力缩气体产生动力，将，将包裹在金属颗粒表面包裹在金属颗粒表面表示载体表示载体DNADNA打入受打入受体细胞中体细胞中，使目标基，使目标基因与其整合并表示方因与其整合并表示方法。法。（2 2）基因枪法）基因枪法适合用于适合用于适合用于适合用于单子叶植物单子叶植物单子叶植物单子叶植物第44页（3 3）花粉管通道法）花粉管通道法适合用于适合用于适合用于适合用于被子植物被子植物被子植物被子植物第45页方法：方法：显微注射法显微注射法程序：程序：目基因表达载体提纯 取卵（受精卵）显微注射 受精卵 新性状动物2、将目基因导入动物细胞第46页原核生物原核生物特点：特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少繁殖快、单细胞、遗传物质少方法：方法：用用Ca2+处理细胞处理细胞 感受态细胞感受态细胞 表表示载体与感受态细胞混合示载体与感受态细胞混合 感受态感受态细胞吸收细胞吸收DNA分子分子3、将目基因导入微生物细胞思索：为何要用思索：为何要用CaCa2+2+处理受体细胞？处理受体细胞？用用Ca2Ca2处理，增加细菌细胞壁通透性处理，增加细菌细胞壁通透性第47页四、目标基因检测与判定四、目标基因检测与判定检测检测导入检测：目基因是否导入受体细胞方法方法 DNADNA分子杂交分子杂交表示检测表示检测转录检测转录检测分子杂交分子杂交翻译检测翻译检测抗原抗体抗原抗体杂交杂交分分子子检检测测法法判定判定抗虫判定抗虫判定抗病判定抗病判定活性判定等活性判定等个体水平判定个体水平判定第48页DNADNA分子杂交分子杂交1515N N1515N N1 14 4N N1 14 4N N探针探针探针探针转基因生转基因生转基因生转基因生物物物物DNADNA变性变性变性变性变性变性变性变性 首先取出转基因生物基因组首先取出转基因生物基因组DNADNA；将含将含目标基因目标基因DNADNA片段片段用放射性同位素等作用放射性同位素等作标识标识,以此做以此做探针探针；使探针和转基因生物基因组杂交使探针和转基因生物基因组杂交,若显示出若显示出杂交带杂交带,表明染色体已插入染色体表明染色体已插入染色体DNADNA中。中。第49页归纳:基因工程基本操作程序1.1.获取目标基因获取目标基因从基因文库从基因文库利用利用PCRPCR化学方法人工合成化学方法人工合成2.2.构建基因表示载体构建基因表示载体目标基因、开启子、终止子、标识基因目标基因、开启子、终止子、标识基因3.3.将目标基因导入受体细胞将目标基因导入受体细胞农杆菌转化法、显微注射法农杆菌转化法、显微注射法4.4.目标基因检测与判定目标基因检测与判定检测：是否插入、转录、翻译检测：是否插入、转录、翻译判定：判定：第50页1、在已知序列信息情况下，获取目标基因最方便、在已知序列信息情况下，获取目标基因最方便方法是方法是A、化学合成法、化学合成法B、基因组文库法、基因组文库法C、cDNA文库法文库法D、聚合酶链反应、聚合酶链反应2、以下获取目标基因方法中需要模板链是、以下获取目标基因方法中需要模板链是从基因文库中获取目标基因从基因文库中获取目标基因利用利用PCR技术扩增目标基因技术扩增目标基因反转录法反转录法经过经过DNA合成仪利用化学方法人工合成合成仪利用化学方法人工合成ABCDAD第51页 3 3.如图为利用生物技术取得生物新品种过程如图为利用生物技术取得生物新品种过程,据图回答：据图回答：(1 1)在在基基因因工工程程中中,A AB B为为 技技 术术,利利 用用 原原 理理 是是 ,其其 中中 为为 过过 程程。(2 2)加加 热热 至至9 9 4 4 目目 标标 是是 使使D D N N A A中中 键键 断断裂裂,这这一一过过程程在在细细胞胞内内是是经经过过 作用来完成。作用来完成。DNADNA解旋解旋解旋酶解旋酶PCR DNADNA复制复制氢氢第52页 (3 3)当当温温度度降降低低时时,引引物物与与模模板板末末端端结结合合,在在D DN NA A聚聚 合合 酶酶 作作 用用 下下,引引 物物 沿沿 模模 板板 链链 延延 伸伸,最最 终终 合合 成成 两两 条条 DNA DNA分子分子,此过程中原料是此过程中原料是 ,遵遵 照照 标标 准准 是是 。(4 4)B B D D为为 抗抗 虫虫 棉棉 培培 育育 过过 程程,其其 中中 过过 程程 惯惯 用用 方方 法法 是是 ,要要确确定定目目标标基基因因(抗抗虫虫基基因因)导导入入受受体体细细胞胞后后是是否否 能能稳稳定定遗遗传传并并表表示示,需需进进行行检检测测和和判判定定工工作作,请请 写写 出在个体生物学水平上判定过程：出在个体生物学水平上判定过程：4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸碱基互补配对标准碱基互补配对标准农杆菌转化法农杆菌转化法让害虫吞食转基因棉花叶子让害虫吞食转基因棉花叶子,观察害虫存活情况观察害虫存活情况第53页三、三、基因工程应用基因工程应用第54页抗抗病病抗逆抗逆生生长长速度速度品品质质药药品品器官移植器官移植第55页将将 基因与基因与 等等调控组件重组在一起，经过调控组件重组在一起，经过 等方法，等方法，导入哺乳动物导入哺乳动物 中，将中，将 其其 送入母体，使送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，能够经过分泌乳汁生产所需要药品，期后，能够经过分泌乳汁生产所需要药品，称为称为乳腺生物反应器乳腺生物反应器或或乳房生物反应器。乳房生物反应器。乳腺生物反应器乳腺生物反应器乳腺生物反应器优点：乳腺生物反应器优点：产量高；产量高；质量好；质量好；成本低；成本低；易提取。易提取。药品蛋白药品蛋白乳腺蛋白基因开启子乳腺蛋白基因开启子显微注射显微注射受精卵受精卵第56页1、基因治疗概念：基因治疗概念：基因治疗基因治疗 把把正常基因正常基因导入病人体内，使该基因表示产导入病人体内，使该基因表示产物发挥功效，从而到达物发挥功效，从而到达治疗疾病治疗疾病目标，是治疗目标，是治疗遗遗传病传病最有效伎俩。最有效伎俩。（把特定（把特定（把特定（把特定外源基因导入有基因缺点细胞外源基因导入有基因缺点细胞外源基因导入有基因缺点细胞外源基因导入有基因缺点细胞中，从而中，从而中，从而中，从而到达治疗疾病目标）到达治疗疾病目标）到达治疗疾病目标）到达治疗疾病目标）2、实例：、实例：将将腺苷酸脱氨酶基因腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者淋巴转入取自患者淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。对严重复合型免疫缺点症治疗对严重复合型免疫缺点症治疗第57页3、原理、原理 病人细胞中既含有缺点基因，又含有经过基因病人细胞中既含有缺点基因，又含有经过基因病人细胞中既含有缺点基因，又含有经过基因病人细胞中既含有缺点基因，又含有经过基因工程导入工程导入工程导入工程导入正常基因，在病人体内两种基因都存在且正常基因，在病人体内两种基因都存在且都能表示，正常基因表示产物掩盖了都能表示，正常基因表示产物掩盖了缺点基因缺点基因缺点基因缺点基因表示表示产物，从而治愈了有产物，从而治愈了有基因缺点疾病。基因缺点疾病。基因缺点疾病。基因缺点疾病。第58页4 4、基因治疗类型、基因治疗类型体外基因治疗体外基因治疗：先从病人体内取得某种细：先从病人体内取得某种细胞，进行培养，然后在胞，进行培养，然后在体外完成基因转移体外完成基因转移，再筛选成功转移细胞扩增培养，最终重新再筛选成功转移细胞扩增培养，最终重新输入患者体内。输入患者体内。体内基因治疗体内基因治疗：直接向人体组织细胞直接向人体组织细胞中转移中转移治病方法。（如将治疗囊性纤维病正常基因治病方法。（如将治疗囊性纤维病正常基因转入患者肺组织）转入患者肺组织）5 5、基因治疗发展现实状况：、基因治疗发展现实状况：处于早期临床处于早期临床试验阶段试验阶段第59页基因诊疗基因诊疗概念概念用放射性同位素或荧光分子等标识用放射性同位素或荧光分子等标识DNA分子做探针，利用分子做探针，利用DNA分子杂交原理，分子杂交原理，判定被测标本上遗传信息，到达检测疾判定被测标本上遗传信息，到达检测疾病目标。病目标。第60页D考向考向1 1以下关于基因工程应用叙述，错误是以下关于基因工程应用叙述，错误是()A A基因治疗需要将正常基因导入有基因缺点细基因治疗需要将正常基因导入有基因缺点细胞胞B B基因诊疗基本原理是基因诊疗基本原理是DNADNA分子杂交分子杂交C C一个基因探针只能检测水体中一个病毒一个基因探针只能检测水体中一个病毒D D原核基因不能用来进行真核生物遗传改良原核基因不能用来进行真核生物遗传改良第61页四、四、蛋白质工程崛起蛋白质工程崛起 第62页一、蛋白质工程崛起缘由一、蛋白质工程崛起缘由基因工程产物基因工程产物 基因工程在标准上只能生产基因工程在标准上只能生产自然界自然界已存在已存在蛋白质。蛋白质。这些这些天然蛋白质天然蛋白质是生物在长久进化过程是生物在长久进化过程中形成中形成,它们结构和功效符合特定物种生它们结构和功效符合特定物种生存需要存需要,却却不一定不一定完全符合完全符合人类人类生产和生生产和生活活需要需要。第63页二、蛋白质工程基本原理二、蛋白质工程基本原理1 1、蛋白质工程目标、蛋白质工程目标 依据人们对依据人们对蛋白质功效蛋白质功效特定需求，对特定需求，对蛋白质蛋白质结构结构进行分子设计。进行分子设计。2 2、天然蛋白质合成过程、天然蛋白质合成过程DNADNA（基因）（基因）转录转录mRNAmRNA翻译翻译蛋白质蛋白质基因基因表示（转录和翻译）表示（转录和翻译）形成氨基酸序列多肽链形成氨基酸序列多肽链形成含有高级结构蛋白质形成含有高级结构蛋白质行使生物功效行使生物功效第64页、蛋白质工程基本路径预期蛋白质功效预期蛋白质功效设计预期蛋白质结构设计预期蛋白质结构推测应有氨基酸序列推测应有氨基酸序列找到相对应脱氧核苷酸序列找到相对应脱氧核苷酸序列（基因）（基因）第65页4 4、蛋白质工程概念、蛋白质工程概念 是指以蛋白质分子结构规律及其生物功效关是指以蛋白质分子结构规律及其生物功效关系作为基础，系作为基础，经过基因修饰或基因合成，经过基因修饰或基因合成，对现有对现有蛋白质进行改造，或制造一个新蛋白质，以满足蛋白质进行改造，或制造一个新蛋白质，以满足人类生产和生活需求。人类生产和生活需求。蛋白质工程基础蛋白质工程基础:蛋白质分子结构规律及其生物蛋白质分子结构规律及其生物功效关系功效关系蛋白质工程实质：蛋白质工程实质：改造基因改造基因蛋白质工程产物：蛋白质工程产物：新蛋白质新蛋白质第66页5 5、蛋白质工程与基因工程比较蛋白质工程与基因工程比较项目蛋白质工程蛋白质工程基因工程基因工程区分原理中心法则逆推基因重组基因重组过程预期蛋白质功效设计蛋白质结构推测氨基酸序列推测脱氧核苷酸序列合成DNA表示出蛋白质获取目标基因构建表示载体导入受体细胞目标基因检测与判定实质定向改造或生产人类定向改造或生产人类所需蛋白质所需蛋白质定向改造生物遗传特征，以取得人类所需生物类型结果自然界没有蛋白质生产自然界中已经有蛋白质联络蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来第二代基因工程，因为对现有蛋白质改造或制造新蛋白质，必须经过基因修饰或基因合成实现第67页 1 1科学家将科学家将干扰素基因进行定点突干扰素基因进行定点突变，然后导入大肠杆菌表示，使干扰素第变，然后导入大肠杆菌表示，使干扰素第1717位半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提位半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提升升干扰素抗病性活性，而且提升了储干扰素抗病性活性，而且提升了储存稳定性。该生物技术为存稳定性。该生物技术为 ()A A基因工程基因工程B B蛋白质工程蛋白质工程C C基因突变基因突变 D D细胞工程细胞工程B第68页