1.0《基因工程》PPT课件（新人教版-选修3）
文档属性
| 名称 | 1.0《基因工程》PPT课件（新人教版-选修3） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2012-05-31 23:13:26 | ||
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文档简介
(共132张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中生物》
选修3
专题１
《基因工程》
教学目标
知识方面
1.简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。2.简述基因工程的原理及技术。3.举例说出基因工程的应用。
4.简述蛋白质工程。
情感态度与价值观方面
1. 关注基因工程的发展。
2. 认同基因工程的应用促进生产力的提高。
能力方面
1.运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。2.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。3.通过讨论、进展追踪等活动，提高收集资料、处理资料、撰写专题综述报告的能
1.1《DNA重组技术
的基本工具》
专题１《基因工程》
定向基因改造设想
设想一
能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
能否让细菌“吐出”蚕丝？
设想二
能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？
设想三
经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。
什么叫基因工程？
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
（一）基因工程的概念
（一）基因工程的概念
基因工程的别名
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程
结果
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外
基因
DNA分子水平
人类需要的基因产物
剪切
→ 拼接
→ 导入
→ 表达
基因工程培育抗虫棉的简要过程：
（一）基因工程的概念
普通棉花(无抗虫特性)
苏云金芽孢杆菌
提取
抗虫基因
棉花细胞(含抗虫基因)
棉花植株(有抗虫特性)
上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
重组DNA
导入
形成
（一）基因工程的概念
基因工程培育抗虫棉的关键步骤：
关键步骤一：
抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来
关键步骤二：
形成重组DNA
关键步骤三：
重组DNA导入受体(棉花)细胞
解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？
（二）基因操作的工具
关键步骤一的工具：
关键步骤二的工具：
关键步骤三的工具：
基因的剪刀—限制性内切酶
基因的针线—DNA连接酶
基因的运输工具—运载体
基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
（二）基因操作的工具
大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制酶
基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
（二）基因操作的工具
限制酶
什么叫黏性末端？
（二）基因操作的工具
被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。
限制性内切酶
1.特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。
2.分布：主要在微生物中。
3.结果：产生黏性末端（碱基互补配对）。
4.举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。
下页
要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？
（二）基因操作的工具
要切两个切口，产生四个黏性末端。
如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？
会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。
基因的针线——DNA连接酶
（二）基因操作的工具
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。
A
A
T
T
G
C
C
T
T
A
A
G
外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？
（二）基因操作的工具
导入过程需要运输工具——运载体。
运载体
1.作用：
2.条件：
3.种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
4.质粒的特点
要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去。能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
将外源基因送入受体细胞。
作为运载体必须具备哪些条件？
（二）基因操作的工具
1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
3.具有某些标记基因，便于进行筛选。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
大肠杆菌的质粒：
（二）基因操作的工具
最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。
质粒的特点
细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；
质粒的存在对宿主细胞无影响；
3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
1.以下说法正确的是 （ ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键
C
练习
2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 （ ）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
D
练习
3.有关基因工程的叙述中，错误的是（ ）
A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种
B、重组DNA的形成在细胞内完成
C、目的基因须由运载体导入受体细胞
D、质粒都可作为运载体
B D
练习
1.２《基因工程的基本操作程序》
专题１《基因工程》
第一步:目的基因的获取
目的基因主要指编码蛋白质的结构基因.
目前被较广泛提取使用的目的基因有：生物抗逆性相关基因、与优良品质相关的基因、与生物药物和保健品相关的基因、与毒物降解相关的基因、与工业用酶相关的基因等。如苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因、生物各抗性基因等。
目的基因的获取
1.从基因文库中获取目的基因
基因文库
基因组文库
部分基因文库
基因文库的构建
提取某种生物的全部DNA
用适当的限制酶切
一定大小的DNA片段
将DNA片段与载体连接
导入受体菌中储存
基因组文库
某种生物的mRNA
单链互补DNA
双链cDNA片段
导入受体菌中储存
与载体连接
cDNA文库
逆转录
目的基因的获取
2.利用PCR技术扩增目的基因
PCR技术的名称叫什么 其原理是什么 其做法包括几步 需要什么条件
3.化学方法人工合成(DNA合成仪)
第二步:基因表达载体的构建
构建基因表达载体的目的是什么 基因表达载体的组成包括哪几部分 各有什么作用
第三步:将目的基因导入受体细胞
1.将目的基因导入植物细胞
农杆菌转化法（Ti质粒）(双子叶、裸子植物常用）
基因枪法(单子叶植物常用)
花粉管通道法
2.将目的基因导入动物细胞
显微注射技术
提纯含目的基
因的表达载体
取出卵细胞
显微注射
受精卵移植入
输卵管或子宫
发育成具新性状的动物
3.将目的基因导入微生物细胞
原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，故早期常作为受体细胞。
大肠杆菌细胞
用Ca2+处理
感受态细胞
重组表达载体DNA溶于缓冲液
混合
转入
第四步：目的基因的检测与鉴定
1.检测是否插入了目的基因
(原理:DNA分子杂交技术)
2.检测目的基因是否转录出了mRNA
(原理:DNA-RNA杂交技术)
3.检测目的基因是否翻译成蛋白质
(原理:抗原-抗体杂交技术)
4.个体生物学水平的鉴定
DNA杂交直接鉴定
32P标记的DNA分子探针
杂交
放射自显影法
如何从基因文库中获取目的基因
实验设计:
请设计一个实验鉴定某一转入抗虫基因的棉花是否具有抗虫性。
思考与探究
P15
1.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？
2.根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理，你能分析出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗？若想将一个抗病基因导入单子叶植物，如小麦，从理论上说，你应该如何做？
思考与探究
P15
3.利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？
4.β-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。假如让你用基因工程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的β-珠蛋白，想一想，应如何进行设计？
1.答：不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的主要理由是：
（1） 生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达；
（2） 通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；
（3） 目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；
（4） 为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元件，如增强子等；
（5） 有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。
2.农杆菌具有趋化性，即植物的受伤组织会产生一些糖类和酚类物质吸引根瘤农杆菌向受伤组织集中。研究证明，主要酚类诱导物为乙酰丁香酮和羧基乙酰丁香酮，这些物质主要在双子叶植物细胞壁中合成，通常不存在于单子叶植物中，这也是单子叶植物不易被根瘤农杆菌侵染的原因。
利用农杆菌侵染单子叶植物进行遗传转化时，是需要加上述酚类物质的。
如果想将一个抗病毒基因转入小麦，也可以用农杆菌，但要注意两点：①要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有的农杆菌菌株都可以侵染单子叶植物；②要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等，目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆菌的Vir区（诱导）的基因，使T-DNA转移并插入到染色体DNA上。
3. 提示：有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完成的，内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。
4. 提示：基本操作如下：
（1）从小鼠中克隆出β-珠蛋白基因的编码序列（cDNA）。
（2）将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。
（3）将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出大肠杆菌菌落，则表明β-珠蛋白基因已进入其中。
（4）培养进入了β-珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎后从中提取β-珠蛋白。
细胞内总DNA的提取分离与基因组文库的构建
细胞内总DNA的提取分离程序
苯酚沉淀蛋白质
紫外分光光度计测定DNA溶液的纯度和浓度
基因组DNA文库的构建
将总DNA经过酶解，经蔗糖梯度离心或琼脂糖凝胶电泳分离不同长短的DNA片段。包含的基因组片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上，转染细菌或体外包装到噬菌体颗粒上便构成了该生物的基因组文库。
cDNA文库的构建
mRNA
反转录
cDNA
(互补DNA）
第二条DNA链
反转录人工合成互补DNA, cDNA
构建基因文库获取目的基因存在的问题——
费时费事
内含子序列
反转录人工合成互补 DNA方法的优势——
获取的DNA片段往往是具有特定功能的目的基因
聚合酶链式反应（PCR）
PCR技术是聚合酶链式反应的缩写。是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
加入4种物质：
（1）作为模板的DNA序列；
（2） DNA引物（20个左右碱基的短DNA单链，与被分离的目的基因两条链各自5’端序列相互补）；
（3）TaqDNA聚合酶；
（4）dNTP（dATP, dTTP, dGTP和dCTP）。
（5）能量ATP
聚合酶链式反应（PCR）
变性、退火、延伸三步曲
高温变性：双链DNA解链成为单链DNA
低温退火：部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对成双链
适温延伸：以目的基因为模板，合成互补的新DNA链
聚合酶链式反应（PCR）
每一轮聚合酶链式反应可使目的基因片段增加一倍
30轮循环可获得—— 230（1.07×109)个基因片段
PCR(多聚酶链式反应)
基因的结构
1.３《基因工程的
应用》
专题１《基因工程》
一、植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术主要用于哪些方面
提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）,
以及改良农作物的品质和
利用植物生产药物等方面.
(一)抗虫转基因植物
1.虫害给农作物带来了哪些影响 传统农业如何 防治害虫 有哪些不足
2.如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世
3. 抗虫基因有哪些？
Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、
淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等
请阅读P18生物资料技术卡,了解一些抗虫基因的抗虫机理。
1.抗虫棉的目的基因是什么 目的基因从何而来 对哺乳动物有害吗？
2.将抗虫基因导入植物细胞中用的最多的方法是什么？我国的科学家将抗虫基因导入棉花用了什么独创的方法
思考：
1.细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内，原因是 。
组成细菌和棉花的DNA分子的空间结构和化学组成相同
2.利用基因工程培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种相比，有什么优点？是属于哪种变异？
3.抗虫棉能抗病吗？
（二）抗病转基因植物
1.什么是病原微生物？有哪些种类？
引起生物生病的微生物，
主要有病毒、真菌和细菌等
2.为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？
3.在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？
病毒外壳蛋白基因；
病毒的复制酶基因
4.在抗真菌转基因植物中使用什么基因？
几丁质酶基因和抗毒素合成基因
（三）其他抗逆转基因植物
1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？
盐碱、干旱、低温和涝害等
2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？
细胞内的渗透压调节
3.在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？
调节细胞渗透压的基因
4.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？
鱼的抗冻蛋白基因
5.抗除草剂基因有何用途？
喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物
（四）利用转基因改良植物的品质
人体（或其它脊椎动物）必不可少，而机体内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基酸，称必需氨基酸。
必需氨基酸共有８种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
如果饮食中经常缺少必需氨基酸，可影响健康。
另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的叫做非必需氨基酸。
你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？
如何用转基因的方法加以改良？试举例说明？
将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物
(改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性)
转基因延熟番茄的目的基因是什么？
控制番茄果实成熟的基因
转基因矮牵牛的目的基因是什么？
与植物花青素代谢有关的基因
异想天开
总结：基因工程在农业上的应用
（1）改良农作物的品质
（培育高产、稳产和具优良品质的品种）
（2）培育抗逆性品种
将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。
科学家将菜豆储存蛋白的基因转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植物。这一过程不涉及 C A.DNA按照碱基互补配对原则自我复制 B.DNA以其一条链为模板合成RNA
C.RNA以自身为模板自我复制 D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
二、动物基因工程前景广阔
（一）用于提高动物生长速度
——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
导入外源生长激素基因
（二）用于改善畜产品的品质
举例说明
将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。
上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使
转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物（ B）
A．提供基因的动物
B．基因组中增加外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物
D．能表达基因信息的动物
（三）用转基因的动物生产药物
设问:就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？
转基因动物的乳腺。
（1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。
（2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。
（3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。
设问:为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？
将 基因与 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，将 其 送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
乳腺生物反应器
乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。
药物蛋白
乳腺蛋白基因的启动子
显微注射
受精卵
①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）
②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）
③显微注射导入哺乳动物受精卵中
④形成胚胎
⑤将胚胎送入母体动物
⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。
思考:用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？
继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是___________。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_______中，原因是_____________。
（3）通常采用_DNA杂交______技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_膀胱上皮细胞_______细胞中特异表达。
（5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？
显微注射法
受精卵
具全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达
（四）用转基因动物作器官移植的供体
利用基因工程对猪的器官进行改造
方法：将器官供体基因组导入 ，
以抑制的 表达或设法除去 ，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官
某种调节因子
抗原决定基因
抗原决定基因
小结： 基因工程的应用
植物基因工程：
抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
动物基因工程：
提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
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步骤是 C
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
1.在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？
从生物的组织、细胞或血液中提取。
2.传统生产方法的缺点:
由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。
三、基因工程药品异军突起
3.可利用什么方法来解决上述问题？
利用基因工程方法制造转基因的工程菌，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。
基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素—2、干扰素）、抗体、疫苗、激素等
胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4－5g胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。1979年，科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组，并在大肠杆菌内实现了表达。1982年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场，售价降低了30%－50%。
基因工程药品 —— 胰岛素
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。
现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。
基因工程药品 —— 生长激素
干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980－1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。
基因工程药品 —— 干扰素
利用微生物生产药物的优越性何在
利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。有以下优越性：
（1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品。（2）可以解决传统制药中原料来源的不足。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。（3）降低生产成本，减少生产人员和管理人员。
1、基因治疗概念：
四、基因治疗曙光初照
把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效的手段。
（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）
2、实例：
将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。
(1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗
1990年9月14日，安德森对一例患ADA缺乏症的4岁女孩进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。他们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中。在以后的10个月内她又接受了7次这样的治疗，同时也接受酶治疗。后来，她的免疫功能日趋健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活，并进入普通小学上学。
取患者骨髓
分离干细胞
病毒
正常基因
导入正常基因的干细胞
注入患者体内
患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、脑等功能受损。
1971年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。
(2)半乳糖血症
3、基因治疗的类型
体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。
体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）
4、基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段
5、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因
DNA分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。当用一段已知基因的核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。
知识回顾：基因诊断
五、基因芯片
从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。
通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。
基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。
思考与探究:
根据所学内容，试概括写出基因工程解决了哪些生活、生产中难以解决的问题。
基因工程可以生产人类需要的药物，如胰岛素、干扰素等。我们吃的某些食品如番茄、大豆等也可以是基因工程产品。农业生产中的抗虫棉、抗病毒烟草、抗除草剂大豆等都已进入商品化生产，上述产品有些是常规方法难以生产的或者生产成本过高。
1.４《蛋白质工程
的崛起》
专题１《基因工程》
活动1:阅读P26.
回答:为什么要进行蛋白质工程
一、蛋白质工程崛起的缘由
通过基因工程能够大规模生产生物体内微量存在的活性物质，并借助转基因而改变动植物性状，得以在人类医疗保健中进行基因诊断和基因治疗。然而在广泛利用自然界各种蛋白质的过程中就发现，这些蛋白质只是适应生物自身的需要，而对它们进行产业化开发往往不合意，需要加以改造。
一、蛋白质工程崛起的缘由
1、基因工程的应用
（1）基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的 ，进而表现出新的 。
（2）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存在的 。
2、天然蛋白质的不足
天然蛋白质是生物在长期 过程中形成的，它们的 符合特定物种 的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
3、蛋白质工程的目的
生产符合人类生产和生活的需要的 。
基因
蛋白质
性状
蛋白质
进化
结构和功能
生存
蛋白质
二、蛋白质工程的基本原理
1、目标：根据人们对 功能的特定需求，对蛋白质的 进行分子设计。
2、原理：改造基因（基因 或基因 ） 。
3、途径：
预期蛋白质功能→设计 →推测应
有的 序列→找到对应的 序列。
蛋白质
结构
修饰
合成
预期的蛋白质
氨基酸
脱氧核苷酸
对天然蛋白质进行改造，你认为直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？
蛋白质工程的流程
基因
DNA
氨基酸序列
多肽链
蛋白质
三维结构
预期功能
生物功能
mRNA
转录
翻译
折叠
DNA合成
分子设计
蛋白质工程原理
天然蛋白质的合成途径：
基因 表达（转录和翻译） 形成氨基酸序列的多肽
链 形成具有高级结构的蛋白质 行使生物功能
预期的蛋白质功能出发 设计预期的蛋白质结构 推测
应有的氨基酸序列 找到相应的脱氧核苷酸序列酸
蛋白质工程的途径：
蛋白质工程的概念
基础:
蛋白质工程的实质：
途径:
目标:
蛋白质的结构和功能
基因修饰或基因合成
改造或制造新的蛋白质，满足人类的生产或生活的需要
是对编码蛋白质的基因进行改造
二、蛋白质工程的基本原理
活动2：对照P27蛋白质工程流程图，说出主要步骤。
蛋白质工程的主要步骤通常包括：
（1）从生物体中分离纯化目的蛋白；
（2）测定其氨基酸序列；
（3）借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地了解蛋白质的二维结构和三维晶体结构;
（4）设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包括折叠与去折叠等对其活性与功能的影响；
（5）设计编码该蛋白的基因改造方案，如点突变；
（6）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。
活动3：对照密码表，至少写出三种决定“—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—”的脱氧核苷酸序列。
（一）蛋白质的分子设计与改造
蛋白质工程首先是以蛋白质的结构为基础，通过蛋白质的一级结构、晶体结构和溶液构象的研究，积累了成千上万蛋白质一级结构和高级结构的数据资料，并编制成系统的数据库，得以从中找出蛋白质分子间的进化关系、一级结构和高级结构的关系、结构与功能的关系方面的规律。
蛋白质作为生物大分子是生物化学和分子生物学的研究重点，大量蛋白质被分离纯化，测定了它们的结构、性质和生物学作用。分子生物学有关基因组的研究，也可以用以推测出一些未知蛋白质的结构与功能。采用定位诱变的方法，可以对编码蛋白质的基因进行核苷酸密码子的插入、删除、置换和改组，其结果为分子改造提供新的设计方案。现有的蛋白质是生物长期进化的结果，蛋白质工程则是对生物进化的模拟，按照蛋白质形成的规律，改造蛋白质或构建新的蛋白质。
蛋白质的改造通常需要先经周密的分子设计，然后依赖基因工程获得突变型蛋白质，以检验其是否达到了预期的效果。如果改造的结果不理想，还需要从新设计再进行改造，往往经历多次实践摸索才能达到改进蛋白质性能的预定目标。
基因定点诱变技术的示意图
基因定点诱变技术的理解(苏教版)
项目 内容
条件 原料
酶
引物
能量 ＡＴＰ
操作方法 ＰＣＲ法
结果
适应范围
后代中半数为诱变的ＤＮＡ分子
脱氧核苷酸
ＤＮＡ聚合酶和ＤＮＡ连接酶
含突变顺序的ＤＮＡ分子片段
空间结构完全清楚的蛋白质
思考：基因定点诱变技术与基因突变的比较
比较 基因定点诱变 基因突变
相同点 发生的过程
结果
不同点 场所
手段
方向
DNA复制过程中
产生新基因，从而产生新性状
生物体外
生物体内
定向改造
不定向性
PCR技术
物理化学方法
（二）蛋白质改造工程举例
1．水蛭素改造
水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂，它有多种变异体，由65或66个氨基酸残基组成。水蛭素在临床上可作为抗栓药物用于治疗血栓疾病。为提高水蛭素活性，在综合各变异体结构特点的基础上提出改造水蛭素主要变异体HV2的设计方案，将47位的Asn（天冬酰胺）变成Lys（赖氨酸），使其与分子内第4或第5位Thr（苏氨酸）间形成氢键来帮助水蛭素N端肽段的正确取向，从而提高凝血效率，试管试验活性提高4倍，在动物模型上检验抗血栓形成的效果，提高20倍。
2．生长激素改造
生长激素通过对它特异受体的作用促进细胞和机体的生长发育，然而它不仅可以结合生长激素受体，还可以结合许多种不同类型细胞的催乳激素受体，引发其他生理过程。在治疗过程中为减少副作用，需使人的重组生长激素只与生长激素受体结合，尽可能减少与其他激素受体的结合。经研究发现，二者受体结合区有一部分重叠，但并不完全相同，有可能通过改造加以区别。由于人的生长激素和催乳激素受体结合需要锌离子参与作用，而它与生长激素受体结合则无需锌离子参与，于是考虑取代充当锌离子配基的氨基酸侧链，如第18和第21位His（组氨酸）和第17位Glu（谷氨酸）。实验结果与预先设想一致，但要开发作为临床用药还有大量的工作要做。
3．胰岛素改造
天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液，从而延缓了其降血糖作用，也增加了抗原性，这是胰岛素B23-B28氨基酸残基结构所致。利用蛋白质工程技术改变这些残基，则可降低其聚合作用，使胰岛素快速起作用。该速效胰岛素已通过临床实验。
4．治癌酶的改造
癌症的基因治疗分二个方面：药物作用于癌细胞，特异性地抑制或杀死癌细胞；药物保护正常细胞免受化学药物的侵害，可以提高化学治疗的剂量。疱疹病毒（HSV）胸腺嘧啶激酶（TK）可以催化胸腺嘧啶和其它结构类似物磷酸化而使这些碱基3’-OH缺乏,从而阻断DNA的合成，杀死癌细胞。HSV—TK催化能力可以通过基因突变来提高。从大量的随机突变中进行筛选出一种酶,在酶活性部位附近有6个氨基酸被替换，催化能力20倍以上。
蛋白质工程的发展很快，研究工作很多，以上仅介绍了几个例子。蛋白质工程除了用于改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质外，其本身还是研究蛋白质结构功能的一种强有力的工具，它在解决生物理论方面所起的作用，可以和任何重大的生物研究方法相提并论。
三、蛋白质工程的进展和前景
蛋白质工程汇集了当代分子生物学等学科的一些前沿领域的最新成就，它把核酸与蛋白质结合、蛋白质空间结构与生物功能结合起来研究。蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时代，为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时期。
1、改造酶结构，提高酶的热稳定性和催化活性
2、生物制药——鼠—人嵌合抗体
1 ．关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法不正确的是（ ）
A．是生物在长期进化过程中形成的
B．它们的结构和功能符合特定物种生存的需要
C．构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种
D．一定完全符合人类生产和生活的需要
练习检测
D
2．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是
Ａ．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构
C．肽链结构 D．基因结构
Ｄ
3．下列关于蛋白质工程的说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要
B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构
C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程
Ｂ
4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（ ）
A、蛋白质工程以基因工程为基础
B、蛋白质工程就是酶工程的延伸
C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造
D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质
Ａ
5、蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）
①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①②③④ B．④②①③
C．③①④② D．③④①②
Ｃ
6、蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（ ）
A．氨基酸种类增多
B．氨基酸种类减少
C．仍为天然存在蛋白质
D．可合成天然不存在蛋白质
Ｄ
7、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法不正确的是（ ）
A．科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效药品
B．生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面
C．蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大力推广应用
D．蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多
C
新课标人教版课件系列
《高中生物》
选修3
专题１
《基因工程》
教学目标
知识方面
1.简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。2.简述基因工程的原理及技术。3.举例说出基因工程的应用。
4.简述蛋白质工程。
情感态度与价值观方面
1. 关注基因工程的发展。
2. 认同基因工程的应用促进生产力的提高。
能力方面
1.运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。2.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。3.通过讨论、进展追踪等活动，提高收集资料、处理资料、撰写专题综述报告的能
1.1《DNA重组技术
的基本工具》
专题１《基因工程》
定向基因改造设想
设想一
能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
能否让细菌“吐出”蚕丝？
设想二
能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？
设想三
经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。
什么叫基因工程？
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
（一）基因工程的概念
（一）基因工程的概念
基因工程的别名
操作环境
操作对象
操作水平
基本过程
结果
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外
基因
DNA分子水平
人类需要的基因产物
剪切
→ 拼接
→ 导入
→ 表达
基因工程培育抗虫棉的简要过程：
（一）基因工程的概念
普通棉花(无抗虫特性)
苏云金芽孢杆菌
提取
抗虫基因
棉花细胞(含抗虫基因)
棉花植株(有抗虫特性)
上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
重组DNA
导入
形成
（一）基因工程的概念
基因工程培育抗虫棉的关键步骤：
关键步骤一：
抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来
关键步骤二：
形成重组DNA
关键步骤三：
重组DNA导入受体(棉花)细胞
解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？
（二）基因操作的工具
关键步骤一的工具：
关键步骤二的工具：
关键步骤三的工具：
基因的剪刀—限制性内切酶
基因的针线—DNA连接酶
基因的运输工具—运载体
基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
（二）基因操作的工具
大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制酶
基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
（二）基因操作的工具
限制酶
什么叫黏性末端？
（二）基因操作的工具
被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。
限制性内切酶
1.特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。
2.分布：主要在微生物中。
3.结果：产生黏性末端（碱基互补配对）。
4.举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。
下页
要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？
（二）基因操作的工具
要切两个切口，产生四个黏性末端。
如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？
会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。
基因的针线——DNA连接酶
（二）基因操作的工具
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。
A
A
T
T
G
C
C
T
T
A
A
G
外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？
（二）基因操作的工具
导入过程需要运输工具——运载体。
运载体
1.作用：
2.条件：
3.种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
4.质粒的特点
要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去。能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
将外源基因送入受体细胞。
作为运载体必须具备哪些条件？
（二）基因操作的工具
1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
3.具有某些标记基因，便于进行筛选。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
大肠杆菌的质粒：
（二）基因操作的工具
最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。
质粒的特点
细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；
质粒的存在对宿主细胞无影响；
3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
1.以下说法正确的是 （ ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键
C
练习
2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 （ ）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
D
练习
3.有关基因工程的叙述中，错误的是（ ）
A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种
B、重组DNA的形成在细胞内完成
C、目的基因须由运载体导入受体细胞
D、质粒都可作为运载体
B D
练习
1.２《基因工程的基本操作程序》
专题１《基因工程》
第一步:目的基因的获取
目的基因主要指编码蛋白质的结构基因.
目前被较广泛提取使用的目的基因有：生物抗逆性相关基因、与优良品质相关的基因、与生物药物和保健品相关的基因、与毒物降解相关的基因、与工业用酶相关的基因等。如苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因、生物各抗性基因等。
目的基因的获取
1.从基因文库中获取目的基因
基因文库
基因组文库
部分基因文库
基因文库的构建
提取某种生物的全部DNA
用适当的限制酶切
一定大小的DNA片段
将DNA片段与载体连接
导入受体菌中储存
基因组文库
某种生物的mRNA
单链互补DNA
双链cDNA片段
导入受体菌中储存
与载体连接
cDNA文库
逆转录
目的基因的获取
2.利用PCR技术扩增目的基因
PCR技术的名称叫什么 其原理是什么 其做法包括几步 需要什么条件
3.化学方法人工合成(DNA合成仪)
第二步:基因表达载体的构建
构建基因表达载体的目的是什么 基因表达载体的组成包括哪几部分 各有什么作用
第三步:将目的基因导入受体细胞
1.将目的基因导入植物细胞
农杆菌转化法（Ti质粒）(双子叶、裸子植物常用）
基因枪法(单子叶植物常用)
花粉管通道法
2.将目的基因导入动物细胞
显微注射技术
提纯含目的基
因的表达载体
取出卵细胞
显微注射
受精卵移植入
输卵管或子宫
发育成具新性状的动物
3.将目的基因导入微生物细胞
原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，故早期常作为受体细胞。
大肠杆菌细胞
用Ca2+处理
感受态细胞
重组表达载体DNA溶于缓冲液
混合
转入
第四步：目的基因的检测与鉴定
1.检测是否插入了目的基因
(原理:DNA分子杂交技术)
2.检测目的基因是否转录出了mRNA
(原理:DNA-RNA杂交技术)
3.检测目的基因是否翻译成蛋白质
(原理:抗原-抗体杂交技术)
4.个体生物学水平的鉴定
DNA杂交直接鉴定
32P标记的DNA分子探针
杂交
放射自显影法
如何从基因文库中获取目的基因
实验设计:
请设计一个实验鉴定某一转入抗虫基因的棉花是否具有抗虫性。
思考与探究
P15
1.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？
2.根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理，你能分析出农杆菌不能将目的基因导入单子叶植物的原因吗？若想将一个抗病基因导入单子叶植物，如小麦，从理论上说，你应该如何做？
思考与探究
P15
3.利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？
4.β-珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分。当它的成分异常时，动物有可能患某种疾病，如镰刀形细胞贫血症。假如让你用基因工程的方法，使大肠杆菌生产出鼠的β-珠蛋白，想一想，应如何进行设计？
1.答：不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建上述元件的主要理由是：
（1） 生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达；
（2） 通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录；
（3） 目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记；
（4） 为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控元件，如增强子等；
（5） 有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。
2.农杆菌具有趋化性，即植物的受伤组织会产生一些糖类和酚类物质吸引根瘤农杆菌向受伤组织集中。研究证明，主要酚类诱导物为乙酰丁香酮和羧基乙酰丁香酮，这些物质主要在双子叶植物细胞壁中合成，通常不存在于单子叶植物中，这也是单子叶植物不易被根瘤农杆菌侵染的原因。
利用农杆菌侵染单子叶植物进行遗传转化时，是需要加上述酚类物质的。
如果想将一个抗病毒基因转入小麦，也可以用农杆菌，但要注意两点：①要选择合适的农杆菌菌株，因为不是所有的农杆菌菌株都可以侵染单子叶植物；②要加趋化和诱导的物质，一般为乙酰丁香酮等，目的是使农杆菌向植物组织的受伤部位靠拢（趋化性）和激活农杆菌的Vir区（诱导）的基因，使T-DNA转移并插入到染色体DNA上。
3. 提示：有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完成的，内质网和高尔基复合体存在于真核细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。
4. 提示：基本操作如下：
（1）从小鼠中克隆出β-珠蛋白基因的编码序列（cDNA）。
（2）将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子，另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。
（3）将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗四环素基因而死掉；如果培养基上长出大肠杆菌菌落，则表明β-珠蛋白基因已进入其中。
（4）培养进入了β-珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌体，破碎后从中提取β-珠蛋白。
细胞内总DNA的提取分离与基因组文库的构建
细胞内总DNA的提取分离程序
苯酚沉淀蛋白质
紫外分光光度计测定DNA溶液的纯度和浓度
基因组DNA文库的构建
将总DNA经过酶解，经蔗糖梯度离心或琼脂糖凝胶电泳分离不同长短的DNA片段。包含的基因组片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上，转染细菌或体外包装到噬菌体颗粒上便构成了该生物的基因组文库。
cDNA文库的构建
mRNA
反转录
cDNA
(互补DNA）
第二条DNA链
反转录人工合成互补DNA, cDNA
构建基因文库获取目的基因存在的问题——
费时费事
内含子序列
反转录人工合成互补 DNA方法的优势——
获取的DNA片段往往是具有特定功能的目的基因
聚合酶链式反应（PCR）
PCR技术是聚合酶链式反应的缩写。是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
加入4种物质：
（1）作为模板的DNA序列；
（2） DNA引物（20个左右碱基的短DNA单链，与被分离的目的基因两条链各自5’端序列相互补）；
（3）TaqDNA聚合酶；
（4）dNTP（dATP, dTTP, dGTP和dCTP）。
（5）能量ATP
聚合酶链式反应（PCR）
变性、退火、延伸三步曲
高温变性：双链DNA解链成为单链DNA
低温退火：部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对成双链
适温延伸：以目的基因为模板，合成互补的新DNA链
聚合酶链式反应（PCR）
每一轮聚合酶链式反应可使目的基因片段增加一倍
30轮循环可获得—— 230（1.07×109)个基因片段
PCR(多聚酶链式反应)
基因的结构
1.３《基因工程的
应用》
专题１《基因工程》
一、植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术主要用于哪些方面
提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）,
以及改良农作物的品质和
利用植物生产药物等方面.
(一)抗虫转基因植物
1.虫害给农作物带来了哪些影响 传统农业如何 防治害虫 有哪些不足
2.如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世
3. 抗虫基因有哪些？
Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、
淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等
请阅读P18生物资料技术卡,了解一些抗虫基因的抗虫机理。
1.抗虫棉的目的基因是什么 目的基因从何而来 对哺乳动物有害吗？
2.将抗虫基因导入植物细胞中用的最多的方法是什么？我国的科学家将抗虫基因导入棉花用了什么独创的方法
思考：
1.细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内，原因是 。
组成细菌和棉花的DNA分子的空间结构和化学组成相同
2.利用基因工程培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种相比，有什么优点？是属于哪种变异？
3.抗虫棉能抗病吗？
（二）抗病转基因植物
1.什么是病原微生物？有哪些种类？
引起生物生病的微生物，
主要有病毒、真菌和细菌等
2.为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？
3.在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？
病毒外壳蛋白基因；
病毒的复制酶基因
4.在抗真菌转基因植物中使用什么基因？
几丁质酶基因和抗毒素合成基因
（三）其他抗逆转基因植物
1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？
盐碱、干旱、低温和涝害等
2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？
细胞内的渗透压调节
3.在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？
调节细胞渗透压的基因
4.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？
鱼的抗冻蛋白基因
5.抗除草剂基因有何用途？
喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物
（四）利用转基因改良植物的品质
人体（或其它脊椎动物）必不可少，而机体内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基酸，称必需氨基酸。
必需氨基酸共有８种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
如果饮食中经常缺少必需氨基酸，可影响健康。
另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的叫做非必需氨基酸。
你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？
如何用转基因的方法加以改良？试举例说明？
将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物
(改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性)
转基因延熟番茄的目的基因是什么？
控制番茄果实成熟的基因
转基因矮牵牛的目的基因是什么？
与植物花青素代谢有关的基因
异想天开
总结：基因工程在农业上的应用
（1）改良农作物的品质
（培育高产、稳产和具优良品质的品种）
（2）培育抗逆性品种
将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。
科学家将菜豆储存蛋白的基因转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植物。这一过程不涉及 C A.DNA按照碱基互补配对原则自我复制 B.DNA以其一条链为模板合成RNA
C.RNA以自身为模板自我复制 D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
二、动物基因工程前景广阔
（一）用于提高动物生长速度
——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
导入外源生长激素基因
（二）用于改善畜产品的品质
举例说明
将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。
上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使
转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物（ B）
A．提供基因的动物
B．基因组中增加外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物
D．能表达基因信息的动物
（三）用转基因的动物生产药物
设问:就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？
转基因动物的乳腺。
（1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。
（2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定的生物活性。
（3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，转基因动物又可无限繁殖。
设问:为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场所呢？
将 基因与 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，将 其 送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
乳腺生物反应器
乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。
药物蛋白
乳腺蛋白基因的启动子
显微注射
受精卵
①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）
②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）
③显微注射导入哺乳动物受精卵中
④形成胚胎
⑤将胚胎送入母体动物
⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。
思考:用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？
继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是___________。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_______中，原因是_____________。
（3）通常采用_DNA杂交______技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_膀胱上皮细胞_______细胞中特异表达。
（5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？
显微注射法
受精卵
具全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达
（四）用转基因动物作器官移植的供体
利用基因工程对猪的器官进行改造
方法：将器官供体基因组导入 ，
以抑制的 表达或设法除去 ，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官
某种调节因子
抗原决定基因
抗原决定基因
小结： 基因工程的应用
植物基因工程：
抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
动物基因工程：
提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
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步骤是 C
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
1.在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？
从生物的组织、细胞或血液中提取。
2.传统生产方法的缺点:
由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。
三、基因工程药品异军突起
3.可利用什么方法来解决上述问题？
利用基因工程方法制造转基因的工程菌，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。
基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素—2、干扰素）、抗体、疫苗、激素等
胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4－5g胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。1979年，科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组，并在大肠杆菌内实现了表达。1982年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场，售价降低了30%－50%。
基因工程药品 —— 胰岛素
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。
现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。
基因工程药品 —— 生长激素
干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980－1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。
基因工程药品 —— 干扰素
利用微生物生产药物的优越性何在
利用微生物生产蛋白质类药物，是指将人们需要的某种蛋白质的编码基因，构建成表达载体后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。有以下优越性：
（1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大型装置和大面积厂房就可以生产出大量药品。（2）可以解决传统制药中原料来源的不足。利用基因工程菌发酵生产就不需要从动物或人体上获取原料。（3）降低生产成本，减少生产人员和管理人员。
1、基因治疗概念：
四、基因治疗曙光初照
把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效的手段。
（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）
2、实例：
将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。
(1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗
1990年9月14日，安德森对一例患ADA缺乏症的4岁女孩进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。他们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中。在以后的10个月内她又接受了7次这样的治疗，同时也接受酶治疗。后来，她的免疫功能日趋健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活，并进入普通小学上学。
取患者骨髓
分离干细胞
病毒
正常基因
导入正常基因的干细胞
注入患者体内
患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、脑等功能受损。
1971年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。
(2)半乳糖血症
3、基因治疗的类型
体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。
体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移的治病方法。（如将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织）
4、基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段
5、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因
DNA分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。当用一段已知基因的核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。
知识回顾：基因诊断
五、基因芯片
从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。
通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。
基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。
思考与探究:
根据所学内容，试概括写出基因工程解决了哪些生活、生产中难以解决的问题。
基因工程可以生产人类需要的药物，如胰岛素、干扰素等。我们吃的某些食品如番茄、大豆等也可以是基因工程产品。农业生产中的抗虫棉、抗病毒烟草、抗除草剂大豆等都已进入商品化生产，上述产品有些是常规方法难以生产的或者生产成本过高。
1.４《蛋白质工程
的崛起》
专题１《基因工程》
活动1:阅读P26.
回答:为什么要进行蛋白质工程
一、蛋白质工程崛起的缘由
通过基因工程能够大规模生产生物体内微量存在的活性物质，并借助转基因而改变动植物性状，得以在人类医疗保健中进行基因诊断和基因治疗。然而在广泛利用自然界各种蛋白质的过程中就发现，这些蛋白质只是适应生物自身的需要，而对它们进行产业化开发往往不合意，需要加以改造。
一、蛋白质工程崛起的缘由
1、基因工程的应用
（1）基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的 ，进而表现出新的 。
（2）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存在的 。
2、天然蛋白质的不足
天然蛋白质是生物在长期 过程中形成的，它们的 符合特定物种 的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
3、蛋白质工程的目的
生产符合人类生产和生活的需要的 。
基因
蛋白质
性状
蛋白质
进化
结构和功能
生存
蛋白质
二、蛋白质工程的基本原理
1、目标：根据人们对 功能的特定需求，对蛋白质的 进行分子设计。
2、原理：改造基因（基因 或基因 ） 。
3、途径：
预期蛋白质功能→设计 →推测应
有的 序列→找到对应的 序列。
蛋白质
结构
修饰
合成
预期的蛋白质
氨基酸
脱氧核苷酸
对天然蛋白质进行改造，你认为直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？
蛋白质工程的流程
基因
DNA
氨基酸序列
多肽链
蛋白质
三维结构
预期功能
生物功能
mRNA
转录
翻译
折叠
DNA合成
分子设计
蛋白质工程原理
天然蛋白质的合成途径：
基因 表达（转录和翻译） 形成氨基酸序列的多肽
链 形成具有高级结构的蛋白质 行使生物功能
预期的蛋白质功能出发 设计预期的蛋白质结构 推测
应有的氨基酸序列 找到相应的脱氧核苷酸序列酸
蛋白质工程的途径：
蛋白质工程的概念
基础:
蛋白质工程的实质：
途径:
目标:
蛋白质的结构和功能
基因修饰或基因合成
改造或制造新的蛋白质，满足人类的生产或生活的需要
是对编码蛋白质的基因进行改造
二、蛋白质工程的基本原理
活动2：对照P27蛋白质工程流程图，说出主要步骤。
蛋白质工程的主要步骤通常包括：
（1）从生物体中分离纯化目的蛋白；
（2）测定其氨基酸序列；
（3）借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地了解蛋白质的二维结构和三维晶体结构;
（4）设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包括折叠与去折叠等对其活性与功能的影响；
（5）设计编码该蛋白的基因改造方案，如点突变；
（6）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。
活动3：对照密码表，至少写出三种决定“—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—”的脱氧核苷酸序列。
（一）蛋白质的分子设计与改造
蛋白质工程首先是以蛋白质的结构为基础，通过蛋白质的一级结构、晶体结构和溶液构象的研究，积累了成千上万蛋白质一级结构和高级结构的数据资料，并编制成系统的数据库，得以从中找出蛋白质分子间的进化关系、一级结构和高级结构的关系、结构与功能的关系方面的规律。
蛋白质作为生物大分子是生物化学和分子生物学的研究重点，大量蛋白质被分离纯化，测定了它们的结构、性质和生物学作用。分子生物学有关基因组的研究，也可以用以推测出一些未知蛋白质的结构与功能。采用定位诱变的方法，可以对编码蛋白质的基因进行核苷酸密码子的插入、删除、置换和改组，其结果为分子改造提供新的设计方案。现有的蛋白质是生物长期进化的结果，蛋白质工程则是对生物进化的模拟，按照蛋白质形成的规律，改造蛋白质或构建新的蛋白质。
蛋白质的改造通常需要先经周密的分子设计，然后依赖基因工程获得突变型蛋白质，以检验其是否达到了预期的效果。如果改造的结果不理想，还需要从新设计再进行改造，往往经历多次实践摸索才能达到改进蛋白质性能的预定目标。
基因定点诱变技术的示意图
基因定点诱变技术的理解(苏教版)
项目 内容
条件 原料
酶
引物
能量 ＡＴＰ
操作方法 ＰＣＲ法
结果
适应范围
后代中半数为诱变的ＤＮＡ分子
脱氧核苷酸
ＤＮＡ聚合酶和ＤＮＡ连接酶
含突变顺序的ＤＮＡ分子片段
空间结构完全清楚的蛋白质
思考：基因定点诱变技术与基因突变的比较
比较 基因定点诱变 基因突变
相同点 发生的过程
结果
不同点 场所
手段
方向
DNA复制过程中
产生新基因，从而产生新性状
生物体外
生物体内
定向改造
不定向性
PCR技术
物理化学方法
（二）蛋白质改造工程举例
1．水蛭素改造
水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂，它有多种变异体，由65或66个氨基酸残基组成。水蛭素在临床上可作为抗栓药物用于治疗血栓疾病。为提高水蛭素活性，在综合各变异体结构特点的基础上提出改造水蛭素主要变异体HV2的设计方案，将47位的Asn（天冬酰胺）变成Lys（赖氨酸），使其与分子内第4或第5位Thr（苏氨酸）间形成氢键来帮助水蛭素N端肽段的正确取向，从而提高凝血效率，试管试验活性提高4倍，在动物模型上检验抗血栓形成的效果，提高20倍。
2．生长激素改造
生长激素通过对它特异受体的作用促进细胞和机体的生长发育，然而它不仅可以结合生长激素受体，还可以结合许多种不同类型细胞的催乳激素受体，引发其他生理过程。在治疗过程中为减少副作用，需使人的重组生长激素只与生长激素受体结合，尽可能减少与其他激素受体的结合。经研究发现，二者受体结合区有一部分重叠，但并不完全相同，有可能通过改造加以区别。由于人的生长激素和催乳激素受体结合需要锌离子参与作用，而它与生长激素受体结合则无需锌离子参与，于是考虑取代充当锌离子配基的氨基酸侧链，如第18和第21位His（组氨酸）和第17位Glu（谷氨酸）。实验结果与预先设想一致，但要开发作为临床用药还有大量的工作要做。
3．胰岛素改造
天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液，从而延缓了其降血糖作用，也增加了抗原性，这是胰岛素B23-B28氨基酸残基结构所致。利用蛋白质工程技术改变这些残基，则可降低其聚合作用，使胰岛素快速起作用。该速效胰岛素已通过临床实验。
4．治癌酶的改造
癌症的基因治疗分二个方面：药物作用于癌细胞，特异性地抑制或杀死癌细胞；药物保护正常细胞免受化学药物的侵害，可以提高化学治疗的剂量。疱疹病毒（HSV）胸腺嘧啶激酶（TK）可以催化胸腺嘧啶和其它结构类似物磷酸化而使这些碱基3’-OH缺乏,从而阻断DNA的合成，杀死癌细胞。HSV—TK催化能力可以通过基因突变来提高。从大量的随机突变中进行筛选出一种酶,在酶活性部位附近有6个氨基酸被替换，催化能力20倍以上。
蛋白质工程的发展很快，研究工作很多，以上仅介绍了几个例子。蛋白质工程除了用于改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质外，其本身还是研究蛋白质结构功能的一种强有力的工具，它在解决生物理论方面所起的作用，可以和任何重大的生物研究方法相提并论。
三、蛋白质工程的进展和前景
蛋白质工程汇集了当代分子生物学等学科的一些前沿领域的最新成就，它把核酸与蛋白质结合、蛋白质空间结构与生物功能结合起来研究。蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时代，为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时期。
1、改造酶结构，提高酶的热稳定性和催化活性
2、生物制药——鼠—人嵌合抗体
1 ．关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法不正确的是（ ）
A．是生物在长期进化过程中形成的
B．它们的结构和功能符合特定物种生存的需要
C．构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种
D．一定完全符合人类生产和生活的需要
练习检测
D
2．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是
Ａ．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构
C．肽链结构 D．基因结构
Ｄ
3．下列关于蛋白质工程的说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要
B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构
C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程
Ｂ
4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（ ）
A、蛋白质工程以基因工程为基础
B、蛋白质工程就是酶工程的延伸
C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造
D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质
Ａ
5、蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）
①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①②③④ B．④②①③
C．③①④② D．③④①②
Ｃ
6、蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（ ）
A．氨基酸种类增多
B．氨基酸种类减少
C．仍为天然存在蛋白质
D．可合成天然不存在蛋白质
Ｄ
7、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法不正确的是（ ）
A．科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效药品
B．生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面
C．蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大力推广应用
D．蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多
C