与基因工程的关系:基因工程是蛋白质工程的关键技术,故蛋白质工程又称为第二代基因工程
过程及原理:结构分析→结构预测与设计→基因工程→蛋白质纯化→功能分析
蛋白质工程
对蛋白质的改造
“大改”:设计制造全新的蛋白质 “中改”:替代一个肽段或一个特定的结构域
“小改”:改造蛋白质分子中某活性部位的一个或几个氨基酸残基
基因
其他转基因植 物
①含必需氨基 酸较多的蛋白 质编码基因 ②控制番茄果 实成熟的基因 ③与植物花青 素代谢有关的 基因
专题一 专题二 专题三
抗虫:Bt 毒蛋白水
解成多肽,与昆虫 的肠上皮细胞的
特异性受体结合,
形成穿孔,细胞肿
胀裂解致死;蛋白
酶抑制剂和淀粉
作 用
酶抑制剂分别抑 制相应酶活性,影 响消化;植物凝集
素基因控制合成
一种糖蛋白,此糖
前两种为抗 病毒基因; 后两种为抗 真菌基因
①通过改变细胞 内渗透压,提高抗 盐碱、抗干旱能 力 ②提高耐寒能力 ③抗除草剂
①控制合成的 蛋白质含必需 氨基酸多 ②延迟番茄成 熟 ③改变花瓣的 颜色
蛋白能与昆虫肠
道黏膜上的某种
物质结合,影响营
养物质的吸收和
利用
专题一 专题二 专题三
改造酶的结构 应用
人工合成或改造抗体
专题一 专题二 专题三
专题一 限制酶在原核生物中的作用
原核生物容易受到自然界外源 DNA 的入侵,但是,生物在长期的进化 过程中形成了一套完善的防御机制,防止外来病原微生物的侵害。限制酶在 细菌内会将外源 DNA 切割掉,以保证自身的安全。限制酶不会切断自身 DNA,是因为在原核生物细胞中,其 DNA 分子或者不具备这种限制酶的识 别切割序列,或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上,使限制 酶不能将其分开。专题一 专 Nhomakorabea二 专题三
专题三 转基因植物
抗虫转基因植物
抗病转基因 植物
抗逆转基因植物
病毒外壳蛋
目 的 基 因
Bt 毒蛋白基因、蛋 白酶抑制剂基因、 淀粉酶抑制剂基 因、植物凝集素基 因
白基因、病 毒的复制酶 基因、几丁 质酶基因、 抗毒素合成
①调节细胞渗透 压的基因 ②抗冻蛋白基因 (从鱼体内获取) ③抗除草剂基因
专题一 专题二 专题三
专题二 基因工程与自然基因重组的比较
基因工程是一种特殊情况的基因重组,它与自然条件下的基因重组既 有区别又有联系。两者比较如下:
比较项目 基因工程
基因重组(自然)
概念
按照人们的意愿,把一种生物的 某种基因提取出来,加以修饰改 造,然后放到另一种生物的细胞 里,定向地改造生物的遗传性状
受体生 物
特别提 醒
棉花、水稻等
①抗虫,但不抗 病毒、细菌、真 菌等 ②培育抗虫作物 的优点:减少环 境污染、降低生 产成本 ③不同的抗虫基 因作用机理不同 ④Bt 毒蛋白基因 来自苏云金芽孢 杆菌
烟草(抗病 毒)、小麦 (抗病毒)
烟草(抗干旱、 抗盐碱);番茄 (抗寒);大豆、玉 米(抗除草剂)
引起植物 生病的微 生物有病 毒、细菌、 真菌三大 类
本章整合
科学地认识、评估和利用转基因生物
转基因植物的食用安全性问题
转基因生物的安全性问题 转基因植物对生态系统的影响
转基因动物对人体健康的影响
转基因动物对生态系统的影响
基因工程
生物武器 类型:霍乱弧菌、炭疽杆菌、埃博拉病毒、天花病毒等具有强大感染力和致病力的微生物 应用:转基因技术能培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物 概念
在生物体进行有性生殖的过 程中,控制不同性状的基因的 重新组合
基因 来源
不同物种的不同基因
同一物种的不同基因
繁殖 方式
无性生殖
有性生殖
意义
使人类有可能按自己的意愿直接 定向地改变生物性状,培育出新 品种
是生物变异的来源之一,对生 物进化有重要意义
相同点
都实现了不同基因间的重新组合,都能使生物产生变异
抗逆是指抵抗 不良环境的能 力
玉米、番茄、 矮牵牛等
赖氨酸、亮氨 酸等都属于必 需氨基酸