高中生物同步课件：1.3 蛋白质工程(苏教版选修3).ppt

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1、第三节　蛋白质工程第一章　基因工程学习导航1.简述蛋白质工程的概念及基本原理。（重点）2.举例说出蛋白质工程的应用和发展。3.鼠—人嵌合抗体。（难点）4.蛋白质的定点诱变过程。（难点）新知初探思维启动一、蛋白质工程的概述1.概念：指通过_____________与生物化学等技术了解蛋白质的_______________，并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和____________技术改造基因，以_______改造天然蛋白质，甚至创造自然界__________蛋白质的技术。_____________是蛋白质工物理化学结构与功能重组DNA定向

2、基因工程不存在的程中的关键技术，因此，蛋白质工程又被称为___________________。2.实施蛋白质工程的前提条件：了解蛋白质的________和_______的关系，应用X射线晶体衍射法，可以测定蛋白质的__________结构，利用_________法可以了解其构象。第二代基因工程结构功能三维空间核磁共振3.根据蛋白质被改造部位的多少,可以将对蛋白质的改造分成______、______、______。_______________________是改变蛋白质结构的核心技术之一。(1)“大改”是指根据氨基酸的性质和特点,设计并

3、制造出自然界中不存在的全新蛋白质,使之具有特定的______________、空间结构和_____________。大改中改小改基因的定点诱变技术氨基酸序列预期功能(2)“中改”是指在蛋白质分子中_______某一个肽段或一个特定的结构域。(3)“小改”是指通过基因工程中的________________技术，有目的地改造蛋白质分子中____________的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能。替代定点诱变某活性部位想一想1．对天然蛋白质进行改造，是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？提示：通过对基因的操作

4、来实现。二、蛋白质工程的应用1.蛋白质工程可通过改造酶的结构，有目的地提高酶的_________性，如在蛋白质分子中引入________可以显著提高蛋白质的热稳定性.2.科学家发明的利用鼠源杂交瘤抗体来处理癌细胞的方法，对癌细胞有一定的杀伤力，但决这一问题,科学家又对该抗体进行了改造,也有导致机体高度过敏的副作用。为了解生产热稳定二硫键出效果良好的__________________。3.我国科学家为蛋白质工程的理论和技术发展做出的积极贡献，最著名的是完成了____________________的人工合成。4.蛋白质工程使我们不仅能更充

5、分地利用自然界存在的基因和蛋白质，而且能在____________上对基因和蛋白质进行再设计和改造,进而创造出自然界不存在的基因和蛋白质。鼠—人嵌合抗体结晶牛胰岛素分子水平想一想2．一般的藻类植物仅能生活在40℃以下的水环境中，但也有少数种类的藻类植物可以生活在80℃以上的温泉中。若从酶的角度考虑，其主要原因是什么？提示：温泉藻类植物体内酶的肽链中某些氨基酸与一般藻类植物的不同，导致了酶的热稳定性的差异。要点突破讲练互动要点突破要点一蛋白质工程的概念和原理1.对概念的理解(1)首先了解蛋白质的结构和功能。(2)其次是设计蛋白质。(3)实质

6、是改造基因。(4)最后合成出自然界不存在的蛋白质。2.技术与原理(1)基因定点诱变技术的原理是基因突变。(2)重组DNA技术的原理是基因重组。(3)最基本的原理是中心法则的逆推。3.蛋白质工程的过程：4.蛋白质工程与基因工程的比较基因工程蛋白质工程操作环境(场所)生物体外生物体外操作核心基因基因操作起点目的基因预期的蛋白质功能基本过程剪切→拼接→导入→表达确定蛋白质功能→应有的高级结构→应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基序列→改造的蛋白质基因工程蛋白质工程实质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品(基因的异

7、体表达)定向改造或生产人类所需的蛋白质结果生产自然界已存在的蛋白质可以创造出自然界不存在的蛋白质特别提醒(1)因为基因控制蛋白质合成，蛋白质工程对蛋白质的改造或合成都是通过基因工程对相应基因的改造实现的，所以蛋白质工程又称为第二代基因工程。(2)基因工程中的目的基因一般为自然界存在的基因，而蛋白质工程中的目的基因不一定是天然存在的。例1(2012·陕西安康高二检测)某多肽链的一段氨基酸序列是：…—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—…(氨基酸及对应的密码子为：甲硫氨酸AUG，色氨酸UGG，苯丙氨酸UUU、UUC)(1)怎样得出决定这一段肽

8、链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。(2)确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因(DNA)?【思路点拨】本题考查蛋白质工程的原理及实例，解答本题应突破以下几点：①首先设