1、生物工程与人体健康,授课人：卜海燕,高三专题复习,情景1： 小强出生23个月就出现皮疹、便血等症状，在各地医院治疗后都没有明显好转。昆明某儿童医院给小强做过免疫功能检查后，怀疑他患上罕见的遗传病原发性免疫缺陷病。医生向他们推荐了重庆某儿童医院。3月16日，正好是小强的生日，天真的他在母亲和姑姑的陪伴下踏上重庆街头时已经是深夜12点左右,人类遗传病：,概念：类型：诊断方法：,基因诊断,遗传物质改变引起的人类疾病,单、多基因和染色体异常遗传病,用放射性同位素等标记的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。,情景2：小强的DNA被儿童医院的杨教授送往香港大学医学院的刘教授处
2、。经香港大学的某医院进行DNA序列分析，证实了小强的WAS蛋白（简称WASP）基因的1388位含氮碱基由G突变为T，使编码谷氨酸（WASP的第452位氨基酸）的密码GAG突变为终止密码TAG，原本有502个氨基酸组成的WAS蛋白变为只有451个氨基酸组成的无功能的WAS蛋白。导致患儿血小板减少，淋巴细胞形态和功能异常。最后的诊断结果为：伴血小板减少、湿疹的免疫缺陷病。他们的希望破灭了。,基因治疗,概念：,将健康的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。,如何获得大量健康的基因呢？,PCR技术,原理:利用DNA分子的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，从
3、而完成体外DAN分子的扩增。,DNA双链,单链,变性（加热80-100 ）,复性（缓慢冷却）,体外DNA复制的条件：,反应过程每个循环包括：,四种脱氧核苷酸、耐高温的聚合酶、引物、 模板；缓冲溶液和严格控制温度的温控设备,变性 复性延伸90-95 55-60 70-75,情景3：基因治疗对于小强的状况虽然是最根本的办法，但由于技术等因素的制约，并不是最好、最直接的办法。药物治疗是目前最理想的办法。,基因工程,1、基因工程又叫做 _ 或_。2、基本工具： “分子手术刀” “分子缝合针” 基因进入受体细胞的载体3、基本操作步骤：,基因拼接技术,DNA重组技术,限制性内切酶,DNA连接酶,运载体,基
4、因工程的基本步骤操作图,(1)、目的基因的获取 (2)、基因表达载体的构建（核心）(3)、将目的基因导入受体细胞(4)、目的基因的检测与鉴定,情景4：通过对小强的血样进行化验，检测结果表明，小强体内的各种抗体的水平较正常儿童低一些。,单克隆抗体,单：克隆：抗体：,单克隆抗体制备过程,细胞融合特定培养基筛选,效应B细胞骨髓瘤细胞,灭活病毒,杂交瘤细胞,体外培养体内培育,单克隆抗体制备过程,情景5：小强由于免疫缺陷，导致他的抵抗力差，某医生建议注射干扰素。干扰素是一组具有多种功能的活性蛋白质（主要是糖蛋白），具有广譜的抗病毒、影响细胞生长以及分化、调节免疫功能等生物活性，可以用于治疗病毒感染和癌症
5、等，但在体外保存相当困难。,蛋白质工程,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,蛋白质工程流程图,1.从预期的蛋白质功能出发2.设计预期的蛋白质结构3.推测应用的氨基酸序列4.找到相应的脱氧核苷酸序列,情景6：有医生建议用中药来改善小强的体质。中药取自于中草药材，早在唐代开元年间的道藏把石斛、天山雪莲、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、冬虫夏草并称为“中华九大仙草”。 “中华九大仙草”大都是高度濒危植物。,植物组织培养技术,科学研究表明，处于离体状态的植物活细胞，在一定的营养物质、激
6、素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全能性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程，就是植物组织培养。,植物组织培养,离体的植物器官、组织或细胞,脱分化,愈伤组织,再分化,胚状体,植物,外植体,植物激素：细胞分裂素、生长素,植物组织培养条件,含有全部营养成分的培养基、一定的温度、空气、无菌环境、适合的PH、适时光照等。,过程,1、关于PCR技术的应用，错误的一项是( )A 古生物学、刑侦破案、DNA序列测定B 诊断遗传疾病、基因克隆、古生物学C DNA序列测定、基因克隆、刑侦破案D 诊断遗传疾病、合成核苷酸、DNA序列测 定,D,2下列有关细胞全能性的含义正确的是( )A、每个生物体内的
7、所有细胞都具有相同的功能B、生物体内的任何一个细胞可以完成该个体的全部功能C、生物体的每一个活细胞都具有发育成完整个体的潜能D、 生物体的每个细胞都经过产生、分裂、分化、生长、衰老、死亡的全过程,C,(2008理综山东卷)35.（8分）【生物现代生物科技专题】 为扩大耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。（3）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和 。（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。,植物组织培养,脱分化（去分化）,再分化,耐盐基因（目的基因）,一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）,a,a,基因枪法（花粉管通道法）,祝同学们学习进步,谢 谢！,
