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1、n 生命是美丽的，对它的欣赏使我们产生生命是美丽的，对它的欣赏使我们产生接近它的强烈欲望，生命是复杂的，对它接近它的强烈欲望，生命是复杂的，对它的探索可以满足我们与生俱来的好奇心。的探索可以满足我们与生俱来的好奇心。也许今天，我们赞颂生命，是因为它的千也许今天，我们赞颂生命，是因为它的千姿百态与奇妙无比；而明天，我们会发现姿百态与奇妙无比；而明天，我们会发现生命是最有规律的，也是最为简洁、明快生命是最有规律的，也是最为简洁、明快的；而将来，我们迎来的将是一个更为理的；而将来，我们迎来的将是一个更为理智、和谐、美妙的生命世界智、和谐、美妙的生命世界!n 专题复习 考纲要求n一、知识目标一、知识目
2、标n1、基因操作的工具、基本步骤（知道）、基因操作的工具、基本步骤（知道）n2、基因工程的成果及发展前景（了解）、基因工程的成果及发展前景（了解）n3、人类基因组研究（知道）、人类基因组研究（知道）n4、植物细胞的全能性、植物组织培养过程（知道）、植物细胞的全能性、植物组织培养过程（知道）n5、动物细胞培养的过程（知道）、动物细胞培养的过程（知道）n二、重点二、重点n1、 基因工程在医药卫生方面的重要作用基因工程在医药卫生方面的重要作用n2、 细胞工程与人体健康的关系细胞工程与人体健康的关系n三、难点三、难点n1、 基因操作的工具和基本步骤基因操作的工具和基本步骤n2、细胞工程与人体健康的关系
3、、细胞工程与人体健康的关系案例案例 小强出生小强出生2323个月就出现皮疹、便个月就出现皮疹、便血等病状，在各地医院治疗后都没有血等病状，在各地医院治疗后都没有明显好转。昆明儿童医院给小强做过明显好转。昆明儿童医院给小强做过免疫功能检查后，免疫功能检查后，怀疑怀疑他患上了罕见他患上了罕见的的遗传病遗传病先天性先天性免疫缺陷病。如免疫缺陷病。如果是果是, ,则可能是由于则可能是由于基因突变基因突变导致的。导致的。 医生建议用医生建议用基因诊断基因诊断 的方法进行确诊的方法进行确诊内容指什么内容指什么? ?生物工程与人类健康生物工程与人类健康如果要确诊如果要确诊,你的建议是用什么方法你的建议是用什
4、么方法?一、基因诊断一、基因诊断生物工程与人类健康生物工程与人类健康基因诊断是用放射性同位素（基因诊断是用放射性同位素（3232P P）、）、荧光分子等标记的荧光分子等标记的DNADNA分子做探针分子做探针，利利用用DNADNA分子杂交原理分子杂交原理，鉴定被检测标本，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。上的遗传信息，达到检测疾病的目的。 优优化化设设计计第第158158页页生物工程与人类健康生物工程与人类健康1、制作基因探针2、将待测基因加热成单链3、两者混合杂交一、基因诊断一、基因诊断取小强哪里的细胞才能鉴取小强哪里的细胞才能鉴定出结果呢？定出结果呢？多个细胞多个细胞有丝分裂有
5、丝分裂分化分化(基因相同基因相同)(基因的选择性表达基因的选择性表达 不同的不同的mRNA)受精卵受精卵不同功能细胞不同功能细胞生物工程与人类健康生物工程与人类健康n例例1、（、（2003年上海高考题，年上海高考题，1）“人类基人类基因组计划因组计划”中的基因测序工作是指测定中的基因测序工作是指测定nA.DNA的碱基对顺序的碱基对顺序nB. mRNA的碱基排列顺序的碱基排列顺序nC.蛋白质的氨基酸排列顺序蛋白质的氨基酸排列顺序nD.DNA的基因排列顺序的基因排列顺序A A孩子的孩子的DNADNA被儿童医院的杨锡强教授送往香港大学医学院被儿童医院的杨锡强教授送往香港大学医学院的刘宇隆教授处。经香
6、港大学玛丽医院作的刘宇隆教授处。经香港大学玛丽医院作DNADNA序列分析序列分析，证实了证实了小强的小强的WASWAS蛋白蛋白( (WASP)WASP)基因基因的的13881388位核苷酸位核苷酸由由G G突变为突变为T T，使编码谷氨酸使编码谷氨酸( (WASPWASP的第的第452452位氨基位氨基酸酸) )的密码的密码GAGGAG突变为终止密码突变为终止密码TAGTAG，原本由原本由502502个个氨基酸组成的氨基酸组成的WASWAS蛋白蛋白突变为只有突变为只有451451个氨基酸的个氨基酸的无功能的无功能的WASWAS蛋白蛋白，导致患儿血小板减少，淋巴细胞形导致患儿血小板减少，淋巴细胞
7、形态和功能异常。最后的诊断结果为：伴血小板减少、湿疹态和功能异常。最后的诊断结果为：伴血小板减少、湿疹的的免疫缺陷病免疫缺陷病，他们的希望破灭了。，他们的希望破灭了。讨讨论论他们该怎么办？他们该怎么办？二、基因治疗的原理二、基因治疗的原理基因治疗基因治疗向有功能缺陷的细胞补充相应功能基因，向有功能缺陷的细胞补充相应功能基因，以纠正或补偿其基因缺陷，从而达到治疗的目的。以纠正或补偿其基因缺陷，从而达到治疗的目的。 将正常（WAS蛋白）基因通过哪些步骤才能导入患者体细胞（生殖细胞）?生物工程与人类健康生物工程与人类健康 质粒是细胞染色体外能够自主复制的很小质粒是细胞染色体外能够自主复制的很小 的环
8、状的环状DNA分子分子 提取目的基因提取目的基因直接分离法：鸟枪法直接分离法：鸟枪法人工合成法：反转录法、化学合成法人工合成法：反转录法、化学合成法目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与表达目的基因的检测与表达n1能在宿主细胞内复制并稳定的保存能在宿主细胞内复制并稳定的保存n 2具有多个限制酶切点，具有多个限制酶切点，n 3具有某些标记基因具有某些标记基因质质粒粒、噬菌体和动植物病毒、噬菌体和动植物病毒处理受体细胞处理受体细胞氯化钙氯化钙(增大细菌增大细菌细胞壁的通透性细胞壁的通透性)根根据据受受体体细细胞胞是是否否具具有有某某些些
9、标标记记基基因因判判断目的基因是否导入断目的基因是否导入 三、基因工程药物治疗三、基因工程药物治疗讨论讨论怎样才能生产出小强所需的药物？需要怎样才能生产出小强所需的药物？需要哪些工具？如何操作？哪些工具？如何操作？用人工方法，把生物的遗传物质用人工方法，把生物的遗传物质DNADNA（WASWAS基因）分离基因）分离出来，在体外进行出来，在体外进行切割、拼接和重组切割、拼接和重组，然后将重组的然后将重组的DNADNA导入适当的宿主细胞或个体，从而改变它们的导入适当的宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传遗传性质性质，或者使新的遗传信息在新的细胞或个体中大量表，或者使新的遗传信息在新的细胞或个体中大量
10、表达，以获得基因产物（蛋白质、多肽、酶）达，以获得基因产物（蛋白质、多肽、酶）n例例1 基因工程是在基因工程是在DNA分子水平上进行设分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是进行碱基互补配对的是nA.人工合成目的基因人工合成目的基因nB.目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合nC.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞nD.目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达C Cn 例例2（2003年新课程理综）采用基因工程的方法培年新课程理综）采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是育抗虫棉，下列导入目的基
11、因的做法正确的是n将毒素蛋白注射到棉受精卵中将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白将编码毒素蛋白的的DNA序列，注射到棉受精卵中序列，注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白将编码毒素蛋白的的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养染棉的体细胞，再进行组织培养 将编码毒素蛋白将编码毒素蛋白的的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵进入受精卵nA. B.nC. D.C C例例3、2003年，我国科学工作者用基因工程年，我国科学工作者用基因工程迅速研制出迅速研制出“非典非典”诊断
12、盒。其作用及机诊断盒。其作用及机理是理是nA.治疗治疗“非典非典”，利用的是抗原抗体反应，利用的是抗原抗体反应nB.诊断诊断“非典非典”，利用的是，利用的是DNA分子杂交分子杂交原理原理nC.诊断诊断“非典非典”，利用的是抗原抗体反应，利用的是抗原抗体反应nD.治疗治疗“非典非典”，利用的是，利用的是DNA分子杂交分子杂交原理原理B B基因工程的概念、特点和应用基因工程的概念、特点和应用n概念：概念：基因工程（也称遗传工程）：是指按照人基因工程（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
13、，并表达产生出所需的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。蛋白质的技术。n特点：特点：基因工程能够打破种属的界限，在基因水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。用的产品及服务。n应用：应用：如将人的胰岛素基因等导入细菌中，由细如将人的胰岛素基因等导入细菌中，由细菌生产出人的胰岛素。将一些外源基因导入植物细胞，菌生产出人的胰岛素。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
14、，得到诸如含有人干扰素的羊奶等。另外移到动物细胞，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。面也展现出广阔的前景。 除了基因治疗和基因工程除了基因治疗和基因工程药物治疗外，还有什么方法可药物治疗外，还有什么方法可以提高小强的免疫力，来应对以提高小强的免疫力，来应对春季的流感？春季的流感？讨论讨论 小强的血样表明各种抗体的水平小强的血样表明各种抗体的水平 较正常儿童低一些较正常儿童低一些。补补 充充 相相 应应 的的 抗抗 体体n能否考虑用中药来改善小强的体质能否考虑用中药来改善小强的体
15、质? ? 早在唐代开元年间的早在唐代开元年间的道藏道藏把把石斛、天山雪石斛、天山雪莲、三两重的人参、百二十年的首乌、花甲之茯苓、莲、三两重的人参、百二十年的首乌、花甲之茯苓、苁蓉、深山灵芝、海底珍珠、冬虫夏草苁蓉、深山灵芝、海底珍珠、冬虫夏草并称为中华并称为中华九大仙草。九大仙草。 高度濒危，高度濒危，怎么办怎么办生物工程与人类健康生物工程与人类健康五、植物组织培养过程五、植物组织培养过程离体的植物器官离体的植物器官 组织或细胞组织或细胞(外植体外植体)愈伤组织愈伤组织根、芽根、芽植物体植物体脱分化脱分化再分化再分化(高度分化高度分化)(排列疏松排列疏松 无序无序 液泡化液泡化 壁薄壁薄 无分
16、化状态无分化状态)培养基培养基 无菌无菌 n培养基的成分培养基的成分n矿质元素矿质元素 蔗糖蔗糖 植物激素植物激素 维生素维生素 有机添加物有机添加物 琼脂琼脂屋漏偏遭连夜雨，小强很调皮，又屋漏偏遭连夜雨，小强很调皮，又不小心倒翻了一瓶开水，整只手的不小心倒翻了一瓶开水，整只手的皮肤都烫伤了，该用什么技术为他皮肤都烫伤了，该用什么技术为他植皮呢？植皮呢？六、动物细胞的六、动物细胞的培养过程培养过程动物胚胎或幼龄动物动物胚胎或幼龄动物 的组织、器官的组织、器官细胞悬浮液细胞悬浮液胰蛋白酶胰蛋白酶10代细胞代细胞原代培养原代培养50代细胞代细胞细胞株细胞株无限传代无限传代细胞系细胞系遗传物质遗传物
17、质未改变未改变遗传物质改变，遗传物质改变，无限增殖无限增殖传代培养传代培养原代原代细胞细胞动物细胞培养的动物细胞培养的应用应用n作为研究动物细胞的材料作为研究动物细胞的材料n生产各类蛋白质制品：干扰素、单抗、病毒疫苗生产各类蛋白质制品：干扰素、单抗、病毒疫苗n细胞、组织移植（烧伤病人植皮）等细胞、组织移植（烧伤病人植皮）等n 愿小强能健康成长愿小强能健康成长! !生物工程与人类健康生物工程与人类健康练习：练习：n1用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培用高度分化的植物细胞、组织和器官进行组织培养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是养可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是nA该愈伤组织是细胞经过脱
18、分化和分裂形成的该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的nB该愈伤组织的细胞没有全能性该愈伤组织的细胞没有全能性nC该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成nD该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构状结构B Bn2（2003年新课程理综高考题，年新课程理综高考题，6）甘薯种）甘薯种植多年后易积累病毒而导致品种退化。目植多年后易积累病毒而导致品种退化。目前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方前生产上采用茎尖分生组织离体培养的方法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的法快速繁殖脱毒的种苗，以保证该品种的品质和产量水平。这种通过分生
19、组织离体品质和产量水平。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的培养获得种苗的过程不涉及细胞的n A.有丝分裂有丝分裂B.分化分化nC.减数分裂减数分裂D.全能性全能性C Cn3（2004年广州综合测试题）下列哪些技年广州综合测试题）下列哪些技术或过程与试管婴儿的形成有关术或过程与试管婴儿的形成有关n体外培养体外培养 人工授精人工授精 胚胎移植胚胎移植 正正常妊娠常妊娠nA.B.nC.D.D Dn4在基因工程中，切割载体和含有目的基因在基因工程中，切割载体和含有目的基因的的DNA片段时，需使用片段时，需使用nA.同种限制酶同种限制酶 B.两种限制酶两种限制酶nC.同种连接酶同种连接酶 D.两种连接酶两种连接酶A An5在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是成愈伤组织的过程中，下列哪一项条件是不需要的不需要的nA.消毒灭菌消毒灭菌nB.适宜的温度适宜的温度nC.充足的光照充足的光照 nD.适宜的养料和激素适宜的养料和激素 C Cn6细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项细胞工程是一门综合科学技术。下列哪项技术不属于细胞工程技术不属于细胞工程nA.有性杂交有性杂交nB.体细胞杂交体细胞杂交nC.组织培养组织培养nD.细胞核移植细胞核移植A A 谢谢大家！
