15.1.5基因工程学案.ppt

1、常用的杀虫基因有哪些？它们的杀虫机理是什么？ 2、常用的抗病基因有哪些？ 3、简述如何用转基因动物生产药物。 4、如何利用转基因技术解决器官移植中免疫排斥难题？ 5、举例说明基因治疗如何操作，并总结基因治疗类型以及用于基因治疗的基因类型。 蛋白质工程的基本流程 * PCR技术 原理： 前提： 原料 方式 PCR扩增仪 DNA复制 一段已知目的基因的核苷酸序列 ：以_____方式扩增， 即____（n为扩增循环的次数） 指数 2n 模板DNA；DNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；离子 过程 变性、退火、延伸三步曲 变性：加热至90～95℃双链DNA解链成为单链DNA 退火：冷却至55～60℃部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合 延伸：加热至70～75℃以目的基因为模板，合成互补的新DNA链 变性 退火 延伸 3 PCR技术与DNA复制的比较 PCR技术 DNA复制 相同点 原理 原料 条件 模板、ATP、酶等 四种游离的脱氧核苷酸 DNA双链复制 碱基互补配对 PCR技术 DNA复制 不同点 解旋 方式 场所 酶 结果 形成整个DNA分子 在短时间内形成大量的DNA片段 细胞内含有的DNA聚合酶 热稳定的DNA聚合酶 Taq酶 主要在细胞核内 体外复制 解旋酶催化 DNA在高温下变性解旋 原核细胞的基因结构 补充内容） 非编码区 非编码区 编码区 编码区上游 编码区下游 与RNA聚合酶结合位点 启动子 终止子 ①不编码蛋白质。 ：编码蛋白质 ,连续不间断 编码区 非编码区 原核细胞的 基因结构 ②调控遗传信息表达,上 游有启动子，下游有终止子 真核细胞的基因结构（补充内容） 编码区 非编码区 非编码区 与RNA聚合酶 结合位点 内含子 外显子 启动子 终止子 编码区上游 编码区下游 真核细胞的 基因结构 编码区 非编码区 外显子：能编码蛋白质的序列 内含子：不能编码蛋白质的序列 ：有调控作用,上游有启动子，下游有终止子 非编码序列： 包括非编码区和内含子 都由能够编码蛋白质的______和具有调控作用的________组成的 相同点 编码区是间隔的、_____的 编码区是 _____的 不同点 真核细胞 原核细胞 原核细胞与真核细胞的基因结构比较 连续 不连续 编码区 非编码区 基因治疗 动物基因工程 植物基因工程 应用 技术名称 基因工程的应用 抗虫 抗病 抗逆 提高生长速度、改良品质、生产药物、器官移植 把正常基因导入病人体内，使其表达产物发挥作用 取患者骨髓 分离干细胞 病毒 正常基因 并入正常基因的干细胞 注入患者体内 P53基因 病毒 P53蛋白膜 瘤细胞变小 基因诊断 　　运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。 基因诊断的技术和方法 1.核酸分子杂交 实质上是用已知序列的DNA或RNA片段作为探针与待测样品的DNA或RNA序列进行核酸分子杂交。是基因诊断最基本的技术之一。 2.分子探针：核酸分子探针是指特定的已知核酸片段，能与互补核酸序列退火杂交，用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测。 满足：（1）必须是单链；（2）带有容易被检测出来的标记物。 生物芯片 从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱。从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。 通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。 基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。 基因工程与环境保护 ⑴　环境监测：　　基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。 1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来 ⑵　环境污染治理：　　基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。 　　通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。 别称 关键技术 手段 基础 基本途径 原理 目标 具体内容 蛋白质工程 生产符合人类生产和生活需要的一种新的蛋白质。 由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质结构进行改造， 必须从基因入手。 蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系。 基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造， 或者制造一种新的蛋白质。 基因工程 第二代基因工程 蛋白质工程的主要步骤通常包括： （1）从生物体中分离纯化目的蛋白； （2）测定其氨基酸序列； （3）借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构; （4）设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包