高三专题生物工程PPT课件

基因知识问答1
• 1、什么是基因？ • 基因是有遗传效应的DNA片段，染色体是基 因的载体、基因在染色体上呈线性排列，基因的 实质是DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序所代表 的遗传信息，基因通过控制蛋白质的合成来实现 对生物性状的控制。
• 2、什么是基因组？
• 制造一个机体的全部指令称作基因组，基因 组含有某个细胞或某个机体在有生之年所有细胞 结构和细胞活动的蓝图。人体数万亿细胞的每个 细胞核里都有基因组。
人类基因组计划3
• ３、人类基因组计划带来的启示
• 人类基因组计划是人类从分子水平认识自身 的开端，特别是它提供了新的治疗疾病的手段。 任何药物都是通过影响人类的各种生物学过程发 挥其治疗作用的。主要作用对象是以蛋白质为主 体的相关生物大分子，如各种酶、激素、受体。 新药的有效设计和开发要求对这些药物靶标的结 构、性能有精确的了解。随着人类基因给学研究 的开展，以药物靶分子的精细结构为基础，有理 论依据的设计药物是最有效的途径，特别是基于 靶分子结构的药物设计将成为新药发展的主流。
• ⑴结构基因组学研究 • 一是完成基因组全序列图（完成工作图），二是 不同种族SNP（单核苷酸多态性）图；三是基因序列的 识别；四是结构信息学和结构——功能关系信息学的建 立。 • ⑵医学基因组学研究 • 主要是通过DNA序列差异的分析，从基因组水平 上指导和优化临床应用。 • ⑶蛋白质组学的研究 • 在蛋白质分子水平上大规模研究基因功能。 • ⑷基因调控研究 • 不同条件下基因表达谱的变化是基因组调控的结 果。
基因研究年表1
• 1865年：孟德尔通过豌豆的杂交实验研究指出：生 物的性状都是通过遗传因子（基因）来传递的。
• 1909年：识别出DNA的化学构成，首次使用“基因” 这个词
• 1953年：沃森和克里克建立了DNA的双螺旋结构模 型。
• 1969年：分离出第一个基因 • 1970年：第一个人造基因诞生 • 1978年：利用细菌制造出胰岛素 • 1986年：杜伯克在美国《科学》杂志上首次提出了 人类基因组计划（HGP）
是
，基目因的的基“因运的输运工载具体”（质粒等）
是
。
• ⑵与杂交育种、诱变育种相比，通过基①因目工的程性的强方，法
来②培育育种动周植期物短新，品种③的克主服要远优缘点杂是交：的障碍。
。
• ⑶基因工程现已取得长足的发展，并在许多方面得到 应用。不过，在遗传工程发展过程中，也可能出现负
面影响。试举一例加以说明：
高三生物专题复习
一、基因工程概念、特点、应用
• ⒈概念：基因工程（也称遗传工程）：是指按照人 类的愿望，将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和 载体重组后转入细胞内进行扩增，并表达产生出所需的 蛋白质的技术。
• ⒉特点：基因工程能够打破种属的界限，在基因水 平上改变生物遗传性，并通过工程化手段为人类提供有 用的产品及服务。
• 人类基因组计划的提出和实施，以及第一张人类基 因组“工作框架图”的绘制完成，不仅意味着人类从分 子水平认识自身的开始，也意味着生物技术产业的发展 有了新的方向。人类基因组计划广阔的应用前景为基因 工程产业提供了契机，并使人类基因组计划迅速地由研 究领域转向应用领域。
人类基因组计划2
• ２、人类基因组计划的研究方向和应用前景
目的基因 获取方法
•①超速离心法 •②分子杂交法 •③反（逆）转录法
•④人工合成法
• 第二步：目的基因与运载体结合——不同来源的 DNA重组。一般将目的基因和运载体（细菌的质粒、噬 菌体等）用相同的限制性内切酶切断，将用适宜的DNA 连接酶将其粘性末端连接，形成重组DNA 。
• 第三步：目的基因的导入和表达——通过运载体把 目的基因带入某生物体内，并使目的基因在受体细胞内 能准确地转录和翻译。
基因工程例1、基因工程方法
• 基因工程在生活、生产中的应用前景极为广阔，它在 生产基因药物、培育特殊的动植物品种以及环境保护
等方面已展示出极大的魅力和其它传统育种方法所没 有的优点。度运用有关原理分析作答：
• ⑴在培养转基因植物的基因操作中，所用基因的“剪
刀”DN是A限制性内切酶 ，基因的“针线D”NA连接酶
人类基因组计划1
• 1、人类基因组计划的内容
• 人类基因组计划（HGP）的目标旨在阐明人类基因 组DNA碱基对的序列，发现所有人类遗传信息。在2000 年6月26日，人类基因组的“工作框架图” 完成， （参 照基因组序列）。接下来研究的是人类DNA序列的差异， 以便为人类疾病与人类历史的研究提供有力的工具（后 基因组计划。
基因研究年表2
• 1990年：被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国 际人类基因组计划启动。
• 1998年私营的塞利拉基因组公司加入人体基因组研 究的竞争。
• 1999年：我国科学家应邀承担国际人类基因级大规 模测序任务的1%。 • 2000年：美ห้องสมุดไป่ตู้总统比尔·克林顿和英国首相托尼·布莱 尔联合呼吁，让基因组序列成为全世界都能自由享用的 研究成果。研究人员完成第一份人体基因组草图。
基因工程例1、基因工程方法答案
⑶应用参考： 例如基因治疗：若知某种遗传病是由某种基因
引起的，则可以通过基因工程的方法，把这种引起 疾病的基因去除，换上正常的基因，从而达到治病 的目的。但是，重组的基因可能使细菌、病毒等发 生突变而成为超级细菌、超级病毒，或被一些战争 狂人利用。此外，重组基因的生物还可能会产生一 些诸如基因污染等难以预测的危害。
• ⒊应用：如将人的胰岛素基因等导入细菌中，由细 菌生产出人的岛素。将一些外源基因导入植物细胞，培 育出诸如抗虫棉花等植物新品种。将人的有关基因转移 到动物细胞，得到诸如含有人干扰素的羊奶等。另外在 基因诊断、基因治疗、基因工程疫苗、器官移植等方面 也展现出广阔的前景。
二、基因工程基本步骤
• 第一步：获取目的基因——基因的直接分离或人工 合成。即获取含有所需要的完整的遗传信息的DNA片段。
基因知识问答2
• 2、我们共有多少基因？
• 基因是一段DNA它告细胞如何制造某种蛋白质。每 种氨基酸的代码都是三个字母组成的序列。细胞的机制 解读这些代码后就会抓住适合的氨基酸，再把它们串起 来，制造出蛋白质（转录和翻译）。我们共有大约3~4万 个基因。
• 3、什么叫碱基对？
• 两条DNA链的碱基通过氢键形成碱基对。基因组的 大小通常由碱基对的数量表示。人类基因组计划大约需 要测定24条染色体（22条常染色体和1条性染色体构成人 的一个染色体组，但因人的X和Y染色差异很大，需单独 测定。）上的大约30亿对碱基对的排列顺序。