专题生物工程与健康课件.ppt

,*,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,!,专题复习,生物工程与健康,考纲要求,一、知识目标,1,、基因操作的工具、基本步骤（知道）,2,、基因工程的成果及发展前景（了解）,3,、人类基因组研究（知道）,4,、植物细胞的全能性、植物组织培养过程（知道）,5,、动物细胞培养的过程（知道）,二、重点,1,、基因工程在医药卫生方面的重要作用,2,、细胞工程与人体健康的关系,三、难点,1,、基因操作的工具和基本步骤,2,、细胞工程与人体健康的关系,案例,小强出生23个月就出现皮疹、便血等病状，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免疫功能检查后，,怀疑,他患上了罕见的,遗传病,先天性,免疫缺陷病。如果是,则可能是由于,基因突变,导致的。,医生建议用,基因诊断,的方法进行确诊,内容指什么,?,生物工程与人类健康,如果要确诊,你的建议是用什么方法,?,一、基因诊断,生物工程与人类健康,基因诊断是用放射性同位素（,32,P）、,荧光分子等标记的,DNA,分子做探针,，,利用,DNA,分子杂交原理,，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。,优化设计第,158,页,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,取小强哪里的细胞才能鉴定出结果呢？,多个细胞,有丝分裂,分化,(,基因相同,),(,基因的选择性表达,不同的,mRNA),受精卵,不同功能细胞,生物工程与人类健康,例,1,、（,2003,年上海高考题，,1,）“人类基因组计划”中的基因测序工作是指测定,A.DNA,的碱基对顺序,B.mRNA,的碱基排列顺序,C.,蛋白质的氨基酸排列顺序,D.DNA,的基因排列顺序,A,孩子的,DNA,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。经香港大学玛丽医院作,DNA,序列分析,，证实了,小强的,WAS,蛋白(,WASP),基因,的1388位核苷酸,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，,原本由502个氨基酸组成的,WAS,蛋白,突变为只有451个氨基酸的,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。,讨论,他们该怎么办？,二、基因治疗的原理,基因治疗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。,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,质粒是细胞染色体外能够自主复制的很小 的环状,DNA,分子,提取目的基因,直接分离法：鸟枪法,人工合成法：反转录法、化学合成法,目的基因与运载体结合,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与表达,1,能在宿主细胞内复制并稳定的保存,2,具有多个限制酶切点，,3,具有某些标记基因,质,粒,、噬菌体和动植物病毒,处理受体细胞,氯化钙,(,增大细菌细胞壁的通透性,),根据,受体,细胞是否具有某些标记基因判断目的基因是否导入,三、基因工程药物治疗,讨论,怎样才能生产出小强所需的药物？需要哪些工具？如何操作？,用人工方法，把生物的遗传物质,DNA（WAS,基因）分离出来，在体外进行,切割、拼接和重组,，,然后将重组的,DNA,导入适当的宿主细胞或个体，从而改变它们的,遗传性质,，或者使新的遗传信息在新的细胞或个体中大量表达，以获得基因产物（蛋白质、多肽、酶）,例,1,基因工程是在,DNA,分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是,A.,人工合成目的基因,B.,目的基因与运载体结合,C.,将目的基因导入受体细胞,D.,目的基因的检测和表达,C,例,2,（,2003,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,将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的,DNA,序列，注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的,DNA,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 将编码毒素蛋白的,DNA,序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵,A.B.,C.D.,C,例,3,、,2003,年，我国科学工作者用基因工程迅速研制出“非典”诊断盒。其作用及机理是,A.,治疗“非典”，利用的是抗原抗体反应,B.,诊断“非典”，利用的是,DNA,分子杂交原理,C.,诊断“非典”，利用的是抗原抗体反应,D.,治疗“非典”，利用的是,DNA,分子杂交原理,B,基因工程的概念、特点和应用,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。,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。,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。,除了基因治疗和基因工程药物治疗外，还有什么方法可以提高小强的免疫力，来应对春季的流感？,讨论,小强的血样表明各种抗体的水平,较正常儿童低一些,。,补 充 相 应 的 抗 体,能否考虑用中药来改善小强的体质,?,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。,高度濒危，怎么办,生物工程与人类健康,五、植物组织培养过程,离体的植物器官 组织或细胞,(,外植体,),愈伤组织,根、芽,植物体,脱分化,再分化,(,高度分化,),(,排列疏松 无序 液泡化 壁薄 无分化状态,),培养基 无菌,培养基的成分,矿质元素 蔗糖 植物激素 维生素 有机添加物 琼脂,屋漏偏遭连夜雨，小强很调皮，又不小心倒翻了一瓶开水，整只手的皮肤都烫伤了，该用什么技术为他植皮呢？,六、动物细胞的培养过程,动物胚胎或幼龄动物,的组织、器官,细胞悬浮液,胰蛋白酶,10,代细胞,原代培养,50,代细胞,细胞株,无限传代,细胞系,遗传物质未改变,遗传物质改变，无限增殖,传代培养,原代细胞,动物细胞培养的,应用,作为研究动物细胞的材料,生产各类蛋白质制品：干扰素、单抗、病毒疫苗,细胞、组织移植（烧伤病人植皮）等,愿小强能健康成长,!,生物工程与人类健康,练习：,1,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,A,该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的,B,该愈伤组织的细胞没有全能性,C,该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成,D,该愈伤组织可以形成具有生根发芽能力的胚状结构,B,2,（,2003,年新课程理综高考题，,6,）甘薯种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。这种通过分生组织离体培养获得种苗的过程不涉及细胞的,A.,有丝分裂,B.,分化,C.,减数分裂,D.,全能性,C,3,（,2004,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,体外培养 人工授精 胚胎移植 正常妊娠,A.B.,C.D.,D,4,在基因工程中，切割载体和含有目的基因的,DNA,片段时，需使用,A.,同种限制酶,B.,两种限制酶,C.,同种连接酶,D.,两种连接酶,A,5,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，下列哪一项条件是不需要的,A.,消毒灭菌,B.,适宜的温度,C.,充足的光照,D.,适宜的养料和激素,C,6,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,A.,有性杂交,B.,体细胞杂交,C.,组织培养,D.,细胞核移植,A,谢谢大家！,