[优选文档]基因工程的应用及蛋白质工程PPT.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2015/9/24,#,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因工程的应用及蛋白质工程,(2),基因工程药品。,生产方式：利用基因工程培育“工程菌”来生产药品。,a.“,工程菌”：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系，如含有人胰岛素基因的大肠杆菌菌株、含有抗虫基因的土壤农杆菌菌株等。,b.,用基因工程生产的药品，从化学成分上分析都应该是蛋白质类。,成果：生产出细胞因子、抗体、疫苗、激素等。,(3),基因诊断。,方法：,DNA,分子杂交技术,(,即,DNA,探针法,),。,主要过程：,将互补的双链,DNA,解旋,获得单链,DNA,片段,用同位素、荧光分子或化学发光催化剂标记单链,DNA,片段,引入待检测的,DNA,样品中,检测,DNA,样品,(4),基因治疗。,方法：基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等。,途径。,a.,体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞进行培养，然后在体外完成转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内，如腺苷酸脱氨酶基因的转移。,b.,体内基因治疗：用基因工程的方法，直接向人体组织细胞中转移基因的方法。,2.,蛋白质工程与基因工程：,(1),区别：,项 目,蛋白质工程,基因工程,过 程,预期蛋白质功能设计预期的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,获取目的基因构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定,实 质,定向改造或生产人类所需的蛋白质,定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品,结 果,可生产自然界没有的蛋白质,只能生产自然界已有的蛋白质,(2),联系。,蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。,基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造。,【,考题回访,】,1.(2013,新课标全国卷,节选,),阅读如下资料：,资料：,T,4,溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码,T,4,溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的,T,4,溶菌酶第,3,位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第,97,位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了,T,4,溶菌酶的耐热性。,【解题指南】解答本题的关键是：,只能生产自然界已有的蛋白质,(2013新课标全国卷节选)阅读如下资料：,蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术。,(填“RAS mRNA”或“RAS蛋白”)含量减少引起的。,(2)原代培养产生的细胞需用胰蛋白酶处理，分散成单个细胞。,(3)研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图,引入待检测的DNA样品中,生产方式：利用基因工程培育“工程菌”来生产药品。,“工程菌”：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系，如含有人胰岛素基因的大肠杆菌菌株、含有抗虫基因的土壤农杆菌菌株等。,该资料属于工程的范畴。,蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。,基因工程的应用及蛋白质工程,答案：(1)限制性核酸内切(或限制)启动子,提示：游离的基因不易表达。,研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。,(2)注意题干信息“let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制”，由此推出肺癌细胞增殖受到抑制的原因是let-7基因翻译抑制。,方法：基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等。,回答下列问题：,该资料属于,工程的范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对,进行改造，或制造一种,的技术。在该实例中，引起,T,4,溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的,序列发生了改变。,生产方式：利用基因工程培育“工程菌”来生产药品。,【解析】资料中对基因进行改造，结果得到耐热性提高的蛋白质，因此属于蛋白质工程的范畴。,研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。,生产方式：利用基因工程培育“工程菌”来生产药品。,蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术。,(3)研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图,定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品,只能生产自然界已有的蛋白质,在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。,资料：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。,研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。,由图2可知let-7基因翻译抑制则不能产生RAS蛋白，因此RAS蛋白减少，肺癌细胞的增殖就受到抑制。,研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。,定向改造或生产人类所需的蛋白质,(2)构建基因表达载体，为什么要同时拼接启动子、终止子？,用基因工程生产的药品，从化学成分上分析都应该是蛋白质类。,【解题指南】解答本题的关键是：,【,解析,】,资料中对基因进行改造，结果得到耐热性提高的蛋白质，因此属于蛋白质工程的范畴。蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术。对基因进行改造后，第,3,位的异亮氨酸变为半胱氨酸，该半胱氨酸与第,97,位的半胱氨酸之间形成了二硫键，引起了空间结构的改变，所以最终是由于氨基酸序列的改变导致了空间结构的改变。,答案：蛋白质现有的蛋白质新蛋白质氨基酸,2.(2012,福建高考,),肺细胞中的,let-7,基因表达减弱，癌基因,RAS,表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将,let-7,基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图,1,。,请回答：,(1),进行过程时，需用,酶切开载体以插入,let-7,基因。,载体应有,RNA,聚合酶识别和结合的部位，以驱动,let-7,基因转录，,该部位称为,。,(2),进行过程时，需用,酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，,以利于传代培养。,(3),研究发现，,let-7,基因能影响癌基因,RAS,的表达，其影响机理如图,2,。据图分析，可从细胞中提取,进行分子杂交，以直接检测,let-7,基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中,(,填,“,RAS mRNA,”,或,“,RAS,蛋白,”,),含量减少引起的。,【,解题指南,】,解答本题的关键是：,(1),注意目的基因和载体需用同一种限制性核酸内切酶切割。,(2),注意题干信息,“let-7,基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制,”,，由此推出肺癌细胞增殖受到抑制的原因是,let-7,基因翻译抑制。,【,解析,】(1),基因工程中目的基因和载体需要同一种限制性核酸内切酶切割产生相同的黏性末端，使目的基因与载体结合，载体中与,RNA,聚合酶识别和结合的部位是启动子。,(2),原代培养产生的细胞需用胰蛋白酶处理，分散成单个细胞。,(3),检测目的基因是否转录需提取受体细胞中的,RNA,进行分子杂交；由图,2,可知,let-7,基因翻译抑制则不能产生,RAS,蛋白，因此,RAS,蛋白减少，肺癌细胞的增殖就受到抑制。,答案：,(1),限制性核酸内切,(,或限制,),启动子,(2),胰蛋白,(3)RNA,RAS,蛋白,【,延伸探究,】,(1),为什么构建基因表达载体，不能把基因直接导入？,提示：游离的基因不易表达。,(2),构建基因表达载体，为什么要同时拼接启动子、终止子？,提示：在目的基因的前端加上启动子，在后端加上终止子，以便外源基因在受体细胞中有效地表达。,感谢观看,