蛋白质工程的崛起精品课件（新人教版选修3）.ppt

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1、1．4蛋白质工程的崛起蛋白质工程崛起的缘由1．基因工程的不足：(1)基因工程的实质：将一种生物的________转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的__________，进而表现出新的性状。(2)在原则上只能生产自然界已存在的__________。2．天然蛋白质的不足：天然蛋白质不一定完全符合人类生产和生活的需要。基因蛋白质蛋白质蛋白质工程的基本原理1．对蛋白质工程概念的理解：(1)基础：蛋白质分子的________规律及其与生物功能的关系。(2)途径：通过基因__________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

2、。(3)目的：满足人类的生产和生活的需求。结构修饰2．目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。3．基本途径：从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________________序列→找到相对应的________________序列。氨基酸脱氧核苷酸蛋白质工程的应用1．前景诱人：(1)原因：利用蛋白质工程改造或者设计制造出的人工蛋白优于天然蛋白质。(2)表现方面：①提高蛋白质的______稳定性。②改变蛋白质的活性。③合成嵌合抗体。2．难度很大：原因：对大多数蛋白质的______________的了解还

3、不够。热高级结构蛋白质工程的原理蛋白质工程首先设计蛋白质的结构，由蛋白质结构的氨基酸序列反推mRNA的碱基序列，再根据mRNA的碱基序列反推DNA序列，然后人工合成。【拓展延伸】对蛋白质的改造可分为三类：(1)“大改”，即制造出自然界中不存在的全新蛋白质。(2)“中改”，即在蛋白质分子中替代一个肽段或一个特定的结构域。(3)“小改”，即改造蛋白质分子中的几个氨基酸残基。项目蛋白质工程基因工程区别过程预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→推测脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质获取目的基因→构建表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与

4、鉴定实质定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传性状，以获得人类所需的生物类型或生物产品(基因的异体表达)结果生产自然界没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成来实现蛋白质工程与基因工程的区别对蛋白质工程的理解【例1】蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是()A．氨基酸结构C．肽链结构B．蛋白质空间结构D．基因结构【名师点拨】因为基因决定蛋白质的合成，因此对蛋白质的结构进行设计改造，归根到底，还需对相应的基因进行操作，

5、按要求进行修饰加工改造，使之能控制合成人类需要的蛋白质。【答案】D【配对练习1】蛋白质工程中的蛋白质分子设计的首要任务是()A．改变控制蛋白质合成的基因B．合成新基因C．构建新蛋白质的分子模型D．弄清蛋白质的结构与功能【答案】D蛋白质工程和基因工程的关系【例2】有关基因工程与蛋白质工程的说法中，正确的是()A．通过基因工程产生的蛋白质都能符合人类的需要B．通过基因工程能得到自然界不存在的蛋白质C．蛋白质工程通常是对蛋白质的结构进行直接改造D．蛋白质工程可以创造新的、自然界不存在的蛋白质【名师点拨】蛋白质工程在诞生之日起就与基因工程密不可分。基因工

6、程是通过基因操作把外源基因导入适当的生物体内的，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。而蛋白质工程则更进一步根据分子设计的方案，对天然蛋白质的基因进行改造，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的、具有了人类所需的优点的新的蛋白质。【答案】D()【配对练习2】蛋白质工程的基础是A．基因工程B．细胞工程C．酶工程D．发酵工程【答案】A基因工程的基本工具1．(2012年佛山联考)将β－胡萝卜素合成途径中的相关基因导入水稻，可以使米粒中含有β－胡萝卜素，称为“金色大米”。这种“金色大米”形成的全过程中不需要的酶是()B．DNA

7、连接酶D．逆转录酶A．限制性内切酶C．RNA聚合酶【答案】D2．(2012年汕头期中统考)下列属于基因运载体所必须具有的条件是()①具有某些标志基因②具有环状的DNA分子③能够在宿主细胞内复制④具有多种限制性内切酶A．①③C．①②B．②④D．③④【解析】基因运载体需要具有多个限制酶切位点，而不是多种限制性内切酶。【答案】A基因工程的基本操作3．(2012年福建厦门期末统考)基因工程的核心步骤是()A．目的基因的获取B．基因表达载体的构建C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测与鉴定【答案】B对基因工程的理解4．(2012年佛山联考)科学家已能

8、运用基因工程技术让羊合成并由乳腺分泌抗体，下列相关叙述中正确的是()①该技术将导致定向变异②目的基因与运载体黏性末端的氢键与磷酸二酯键的