一轮复习：选修3-基因工程.pptVIP

蛋白质工程的概念 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。 蛋白质工程的实质是对编码蛋白质的基因进行改造 比较基因工程和蛋白质工程 基因工程 蛋白质工程 相同点 都要改造基因，都属于分子水平 产生新的 基因型，无新基因 基因（型） 产生的蛋白质 原有的 新的 联系 蛋白质工程以基因工程为基础， 是基因工程的应用和延伸 五、蛋白质工程的进展和前景 1.进展 胰岛素速效型药品 2.前景 制作电子元件 3.现状 蛋白质工程目前成功的例子不多,原因是对蛋白质的高级结构了解不够。要设计出更加符合人类需求的蛋白质还需经过艰辛的探索。 应用于微电子方面 具有、耗电少和的特点 体积小 效率高 * * * 3.基因表达载体的组成： 它们有什么作用？ a、目的基因 b、启动子 c、终止子 d、标记基因 位于基因的首端,是mRNA结合位点 位于基因的末端,终止转录 检测目的基因是否导入受体细胞 常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。 将目的基因导入受体细胞的原理 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 三、将目的基因导入受体细胞 1、将目的基因导入植物细胞 （1）农杆菌转化法 特点: 能感染双子叶植物和祼子植物,对大多数单子叶植物无感染能力 Ti质粒的T—DNA可转移至受体细胞并整合到其染色体上 转化过程: Ti质粒 目的基因 构建 表达载体 导入 植物细胞 插入 植物细胞染色DNA 表达 新性状 转入 农杆菌 2、将目的基因导入动物细胞 方法: 显微注射技术 操作程序: 提纯含目的基因表达载体 取受精卵 显微注射 移植到子宫 受精卵发育 新性状动物 3、将目的基因导入微生物细胞 常用法：Ca2+处理 常用菌：大肠杆菌 微生物作受体细胞原因： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少 过程： Ca2+处理大肠杆菌 感受态细胞 表达载体与感受态细胞混合 感受态细胞吸收DNA (四)目的基因的检测与鉴定 检测 ①导入检测：目的基因是否导入受体细胞 方法—— DNA分子杂交 ②表达检测 转录检测——分子杂交 翻译检测——抗原抗体杂交 分子检测法 鉴定 抗虫鉴定 抗病鉴定 活性鉴定等 个体水平的鉴定1）将细菌用CaCl2处理，以增大细菌细胞壁的通透性。2）使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。3）目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。 基因探针： 基因探针就是一段与目的基因或DNA互补的特异核苷酸序列。它包括整个基因，或基因的一部分；可以是DNA本身，也可以是由之转录而来的RNA。 DNA分子杂交原理：DNA分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。其基本原理是：互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补配对进行。因此，当用一段已知基因的核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。 一、植物基因工程硕果累累 转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力,以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面. 杀虫基因 Bt毒蛋白基因 蛋白酶抑制剂基因 淀粉酶抑制剂基因 植物凝集素基因 导入作物 抗虫植物 意义： 减少化学农药的使用，降低生产成本，减轻对环境的污染 目的基因 1.抗虫转基因植物 Bt毒蛋白本身有毒性吗？ 2.抗病转基因植物 目的基因： 抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒复制酶基因 抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因 意义： 为培育抗病毒新品种开辟了新的途径 例如： 注意：引起植物生病的微生物有哪些？ 主要病毒、细菌、真菌等 3.抗逆转基因植物 抗逆性品种将抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。 4.利用转基因改良植物的品质 富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米 控制番茄果实成熟的基因导入番茄 转基因延熟番茄 与植物花青素代谢有关的基因 改变花瓣颜色 高赖氨酸玉米 基因工程在农业上的应用： 1）高产、稳产和具优良品质的品种用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。 2）抗逆性品种将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。 二、动物基因工程前景广阔 1.用于提高动物生长速度 2.用于改善畜产品的品质 3.用转基因的动物生产药物 4.用转基因的动物作器官移植的供体 5.基因工程药品异军突起 控制药品合成的相应基因：人胰岛素基因、 干扰素基因、乙型肝炎疫苗基因等利用基因工程方法制造“工程菌”，可高效率地生