《高中生物《基因工程的發(fā)展前景》課件1（19張PPT）（浙教版選修3）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物《基因工程的發(fā)展前景》課件1（19張PPT）（浙教版選修3）（22頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入生物課堂 第四節(jié)基因工程的發(fā)展前景 一 基因工程的應(yīng)用 1 動植物的遺傳育種2 疾病防治3 生態(tài)環(huán)境保護(hù) 4 光合作用和生物固氮 5 蛋白質(zhì)工程 6 人類基因組科學(xué) 發(fā)育生物學(xué) 神經(jīng)生物學(xué) 二 科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試光合作用 1 什么是光合作用 2 如何提高光合效率 內(nèi)因 外因 色素 酶 光照 二氧化碳 礦質(zhì)元素 水 3 以上哪些可通過基因工程來實現(xiàn)提高光合效率 二 科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試1 光合作用 二磷酸核酮糖羧化酶 功能 改造方向 結(jié)果 通過羧化作用固定二氧化碳 催化底物加氧反應(yīng) 提高該酶的羧化酶活性降低其加氧酶活性 提高植物對二氧化碳的固定速率 二磷酸核酮糖羧化酶 加氧酶可以催化二磷酸核酮糖與二氧化碳的羧化反應(yīng)或與氧氣的氧化反應(yīng) 二 科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試2 生物固氮 2 生物固氮由哪些生物來完成 1 氮元素在植物細(xì)胞中有何作用 3 生物固氮有何意義 4 如何應(yīng)用基因工程讓非豆科植物能固氮 5 為什么科學(xué)家尚未培育出有固氮能力的豆科植物 氮在植物體中的作用 1 氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分 2 核酸 輔酶 磷脂 葉綠素等都含有氮所以氮為基本生命元素 必須不斷補(bǔ)充 植物體氮吸收的形式 主要是無機(jī)態(tài)氮 即銨態(tài)氮和硝態(tài)氮 也可以吸收利用有機(jī)態(tài)氮 如尿素等 根瘤菌 原核單細(xì)胞代謝類型是異養(yǎng)需氧型侵入豆科作物根部后不斷繁殖可刺激根薄壁細(xì)胞分裂 組織膨大成根瘤 生物固氮 固氮微生物將N2還原為含N化合物的過程 根瘤菌 豆科植物 將固氮細(xì)菌體內(nèi)的固氮基因轉(zhuǎn)移到非豆科糧食作物的細(xì)胞內(nèi) 讓非豆科糧食作物的細(xì)胞內(nèi)合成出固氮酶并且固氮 固氮基因工程 二 科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試3 生物反應(yīng)器 1 什么是生物反應(yīng)器 用來生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物 包括疫苗 的動植物 2 已獲得哪些成就 熱點(diǎn)1植物生產(chǎn)疫苗2001 6中國農(nóng)科院經(jīng)過十年研究 培育出的抗乙肝西紅柿順利通過前三個階段的測試抗乙肝西紅柿與普通西紅柿口感一樣 對人體沒有任何毒副作用 食用抗乙肝西紅柿 雖不能治愈乙肝 但一年只吃幾個 就完全能代替注射乙肝疫苗 這種西紅柿上市后將論個出售 每個售價大概在2元左右 如荷蘭的GenPharm公司用轉(zhuǎn)基因牛生產(chǎn)乳鐵蛋白 預(yù)計每年從牛奶生產(chǎn)出來營養(yǎng)奶粉的銷售額是50億美元 熱點(diǎn)2轉(zhuǎn)基因動物乳腺生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物 二 科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試4 蛋白質(zhì)工程 第二代基因工程 1 定義 2 蛋白質(zhì)工程與基因工程的異同 利用基因工程技術(shù)對天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造 以便獲得具有理想生物學(xué)功能的蛋白質(zhì) 相同點(diǎn) 不同點(diǎn) 兩者都是分子水平的操作 合成自然界不存在的蛋白質(zhì) 天然存在的蛋白質(zhì) 改造基因 目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并表達(dá) 對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造 對創(chuàng)造新的蛋白質(zhì)還未成功 已被廣泛應(yīng)用 二 科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試4 蛋白質(zhì)工程 第二代基因工程 3 優(yōu)點(diǎn) 4 實例 提高蛋白質(zhì)的活性 穩(wěn)定性 產(chǎn)率 提高T4溶菌酶的熱穩(wěn)定性 點(diǎn)突變 異亮氨酸半胱氨酸 二硫鍵 1 水蛭素改造水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特異抑制劑 它有多種變異體 由65或66個氨基酸殘基組成 水蛭素在臨床上可作為抗栓藥物用于治療血栓疾病 為提高水蛭素活性 在綜合各變異體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出改造水蛭素主要變異體HV2的設(shè)計方案 將47位的Asn 天冬酰胺 變成Lys 賴氨酸 使其與分子內(nèi)第4或第5位Thr 蘇氨酸 間形成氫鍵來幫助水蛭素N端肽段的正確取向 從而提高凝血效率 試管試驗活性提高4倍 在動物模型上檢驗抗血栓形成的效果 提高20倍 2 干擾素是一種抗病毒 抗腫瘤的藥物 將人的干擾素的cDNA在大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá) 產(chǎn)生的干擾素的抗病毒活性為106U mg 只相當(dāng)于天然產(chǎn)品的十分之一 雖然在大腸桿菌中合成的 干擾素量很多 但多數(shù)是以無活性的二聚體形式存在 為什么會這樣 如何改變這種狀況 研究發(fā)現(xiàn) 干擾素蛋白質(zhì)中有3個半胱氨酸 第17位 31位和141位 推測可能是有一個或幾個半胱氨酸形成了不正確的二硫鍵 研究人員將第17位的半胱氨酸 通過基因定點(diǎn)突變改變成絲氨酸 結(jié)果使大腸桿菌中生產(chǎn)的 干擾素的抗病性活性提高到108U mg 并且比天然 干擾素的貯存穩(wěn)定性高很多 三 基因工程的未來 解決人類的問題 1 糧食問題2 健康問題3 環(huán)境問題幫助人們認(rèn)識生命世界和人類自己 1 對人類基因組的研究2 受精卵發(fā)育機(jī)制的研究3 人類學(xué)習(xí)和記憶的分子基礎(chǔ) 謝謝 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全