高中生物 6_2 基因工程及其应用课件（3）新人教版必修2

,五 蛋白质工程,例1：关于蛋白质工程的说法，正确的是,A. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直 接进行操作,B. 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,C. 对蛋白质的改造是通过直接改造相应的 mRNA来实现的,D. 蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程 是相同的,五 蛋白质工程,例1：关于蛋白质工程的说法，正确的是,A. 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直 接进行操作,B. 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,C. 对蛋白质的改造是通过直接改造相应的 mRNA来实现的,D. 蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程 是相同的,五 蛋白质工程,五 蛋白质工程,1.基因工程的不足：,五 蛋白质工程,1.基因工程的不足：,原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,五 蛋白质工程,1.基因工程的不足：,原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,2.天然蛋白质的不足：,五 蛋白质工程,1.基因工程的不足：,原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,2.天然蛋白质的不足：,天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的， 它们的结构和功能符合特定物种生存的需要， 却不一定完全符合人类生产和生活的需要,五 蛋白质工程,1.基因工程的不足：,原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,2.天然蛋白质的不足：,天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的， 它们的结构和功能符合特定物种生存的需要， 却不一定完全符合人类生产和生活的需要,如：干扰素在体外保存困难,五 蛋白质工程,1.基因工程的不足：,原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,2.天然蛋白质的不足：,天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的， 它们的结构和功能符合特定物种生存的需要， 却不一定完全符合人类生产和生活的需要,如：干扰素在体外保存困难,解决方法：,半胱氨酸,丝氨酸,变成,五 蛋白质工程,1.基因工程的不足：,原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,2.天然蛋白质的不足：,天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的， 它们的结构和功能符合特定物种生存的需要， 却不一定完全符合人类生产和生活的需要,如：干扰素在体外保存困难,又如：玉米中赖氨酸的含量低,解决方法：,半胱氨酸,丝氨酸,变成,五 蛋白质工程,3.蛋白质工程的目标：,五 蛋白质工程,3.蛋白质工程的目标：,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,五 蛋白质工程,3.蛋白质工程的目标：,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,4.原理：,五 蛋白质工程,3.蛋白质工程的目标：,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,4.原理：,改造基因（基因 _ 或基因 _ ）。,五 蛋白质工程,3.蛋白质工程的目标：,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,4.原理：,改造基因（基因 _ 或基因 _ ）。,修饰,合成,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,折叠,蛋白质 三维结构,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,折叠,蛋白质 三维结构,生物 功能,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,折叠,蛋白质 三维结构,生物 功能,预期 功能,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,折叠,蛋白质 三维结构,分子 设计,生物 功能,预期 功能,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,折叠,蛋白质 三维结构,分子 设计,DNA合成,生物 功能,预期 功能,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,折叠,蛋白质 三维结构,分子 设计,DNA合成,生物 功能,预期 功能,预期蛋白质功能设计 _推 测应有的_序列找到对应的 _ 序列。,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,折叠,蛋白质 三维结构,分子 设计,DNA合成,生物 功能,预期 功能,预期蛋白质功能设计 _推 测应有的_序列找到对应的 _ 序列。,预期的蛋白质结构,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,折叠,蛋白质 三维结构,分子 设计,DNA合成,生物 功能,预期 功能,预期蛋白质功能设计 _推 测应有的_序列找到对应的 _ 序列。,氨基酸,预期的蛋白质结构,五 蛋白质工程,5.蛋白质工程流程图：,基因 DNA,mRNA,转录,翻译,氨基酸序列 多肽链,折叠,蛋白质 三维结构,分子 设计,DNA合成,生物 功能,预期 功能,预期蛋白质功能设计 _推 测应有的_序列找到对应的 _ 序列。,氨基酸,脱氧核苷酸,预期的蛋白质结构,五 蛋白质工程,6.蛋白质工程概念：,五 蛋白质工程,6.蛋白质工程概念：,以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关 系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现 有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以 满足人类对生产和生活的需求。,五 蛋白质工程,6.蛋白质工程概念：,以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关 系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现 有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以 满足人类对生产和生活的需求。,前提：,原理：,目的：,五 蛋白质工程,6.蛋白质工程概念：,以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关 系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现 有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以 满足人类对生产和生活的需求。,前提：了解蛋白质的结构和功能,原理：,目的：,五 蛋白质工程,6.蛋白质工程概念：,以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关 系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现 有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以 满足人类对生产和生活的需求。,前提：了解蛋白质的结构和功能,原理：改造基因（基因修饰或基因合成）,目的：,五 蛋白质工程,6.蛋白质工程概念：,以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关 系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现 有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以 满足人类对生产和生活的需求。,前提：了解蛋白质的结构和功能,原理：改造基因（基因修饰或基因合成）,目的：定向改造或制造蛋白质,基因工程,蛋白质工程,项目,操作起点,操作核心,过程,目标,结果,联系,基因工程,蛋白质工程,项目,操作起点,操作核心,过程,目标,结果,联系,目的基因,预期的蛋白质功能,基因工程,蛋白质工程,项目,操作起点,操作核心,过程,目标,结果,联系,目的基因,预期的蛋白质功能,基因表达载体,基因,基因工程,蛋白质工程,项目,操作起点,操作核心,过程,目标,结果,联系,目的基因,预期的蛋白质功能,基因表达载体,基因,获取目的基因 构建表达载体 导入受体细胞 目的基因的检测与表达,预期蛋白质功能 设计蛋白质结构 推测氨基酸序列 推测核苷酸序列 合成DNA 表达出蛋白质,基因工程,蛋白质工程,项目,操作起点,操作核心,过程,目标,结果,联系,目的基因,预期的蛋白质功能,基因表达载体,基因,获取目的基因 构建表达载体 导入受体细胞 目的基因的检测与表达,预期蛋白质功能 设计蛋白质结构 推测氨基酸序列 推测核苷酸序列 合成DNA 表达出蛋白质,定向改造生物的遗传特 性，获得人类所需的生 物类型或生物产品,定向改造或生产 人类所需的蛋白质,基因工程,蛋白质工程,项目,操作起点,操作核心,过程,目标,结果,联系,目的基因,预期的蛋白质功能,基因表达载体,基因,获取目的基因 构建表达载体 导入受体细胞 目的基因的检测与表达,预期蛋白质功能 设计蛋白质结构 推测氨基酸序列 推测核苷酸序列 合成DNA 表达出蛋白质,定向改造生物的遗传特 性，获得人类所需的生 物类型或生物产品,定向改造或生产 人类所需的蛋白质,生产自然界中已有的蛋白质,可生产自然界没有的蛋白质,基因工程,蛋白质工程,项目,操作起点,操作核心,过程,目标,结果,联系,目的基因,预期的蛋白质功能,基因表达载体,基因,获取目的基因 构建表达载体 导入受体细胞 目的基因的检测与表达,预期蛋白质功能 设计蛋白质结构 推测氨基酸序列 推测核苷酸序列 合成DNA 表达出蛋白质,定向改造生物的遗传特 性，获得人类所需的生 物类型或生物产品,定向改造或生产 人类所需的蛋白质,生产自然界中已有的蛋白质,可生产自然界没有的蛋白质,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。因为对现有蛋白质的改造或制造 新的蛋白质，必须通过基因的修饰或基因的合成。,五 蛋白质工程,7.蛋白质工程的进展和前景,五 蛋白质工程,7.蛋白质工程的进展和前景,前景诱人,五 蛋白质工程,7.蛋白质工程的进展和前景,前景诱人,如：对胰岛素的改造，使其成为速效型药品,探索将蛋白质工程应用于微电子方面,五 蛋白质工程,7.蛋白质工程的进展和前景,前景诱人,如：对胰岛素的改造，使其成为速效型药品,探索将蛋白质工程应用于微电子方面,电子元件的优点：,五 蛋白质工程,7.蛋白质工程的进展和前景,前景诱人,如：对胰岛素的改造，使其成为速效型药品,探索将蛋白质工程应用于微电子方面,电子元件的优点：,难度很大：,五 蛋白质工程,7.蛋白质工程的进展和前景,前景诱人,如：对胰岛素的改造，使其成为速效型药品,探索将蛋白质工程应用于微电子方面,电子元件的优点：,难度很大：,主要是目前科学家对大多数蛋白质的高级 结构的了解还很不够,例2：生命活动中起催化作用的酶都具有一定 的专一性，下列四种酶作用的部位分别是,限制性内切酶 解旋酶 肠肽酶 ATP水解酶,A. 氢