高中生物 专题1 基因工程 第4节 蛋白质工程的崛起专题讲解课件 新人教版选修3.ppt

生物选修3 人教版 专题1基因工程第4节蛋白质工程的崛起 要点突破 知识点1蛋白质工程 1 原理 蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定要求 对蛋白质的结构进行分子设计 由于基因决定蛋白质 因此 要对蛋白质结构进行设计改造 还必须从基因入手 我们知道 天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的 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 而蛋白质工程却与之相反 它的基本途径是 从预期的蛋白 质功能出发 设计预期的蛋白质结构 推测应有的氨基酸序列 找到相对应的脱氧核苷酸序列 基因 如下图所示 蛋白质工程是先按照人们的意愿创造出适合人类需求的新基因 然后表达出具有不同功能的蛋白质 2 应用 利用蛋白质工程改造或设计制造出的人工蛋白质 在活性 稳定性 营养性等方面都优于天然蛋白质 例1关于蛋白质工程的说法 错误的是 a 蛋白质工程能定向地改造蛋白质分子的结构 使之更加符合人类需要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 蛋白质工程能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子d 蛋白质工程与基因工程密不可分 又称为第二代基因工程解析 蛋白质工程是通过基因进行修饰或基因合成 对现有的蛋白质进行改造 或制造新的蛋白质 它并不是对蛋白质分子直接进行操作 答案 b 变式迁移1 科学家将 干扰素基因进行定点突变后 导入大肠杆菌体内使其表达 使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸 结果大大提高了 干扰素的抗病活性 并且提高了储存稳定性 该生物技术为 a 基因工程b 蛋白质工程c 基因突变d 细胞工程 解析 基因工程是通过对基因的操作 将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体内 使其高效表达 从中提取所需的基因控制合成的蛋白质 或表现某种性状 蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质 而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造 从而实现对其编码的蛋白质的改造 所得到的已不是天然存在的蛋白质 题目中的操作中涉及的基因显然不再是原来的基因 其合成的 干扰素也不是天然 干扰素 而是经过改造的 具有人类所需优点的蛋白质 因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程 答案 b 点评 蛋白质工程要实现对蛋白质的改造 是通过改造基因 而不是直接改造蛋白质 原因分析如下 1 任何一种天然蛋白质都是由基因编码的 改造了基因即对蛋白质进行了改造 而且改造过的蛋白质可以遗传下去 如果对蛋白质直接改造 即使改造成功 被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的 2 对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作 难度要小得多 知识点2蛋白质工程与基因工程的区别和联系 例2基因工程与蛋白质工程的区别是 a 基因工程需对基因进行分子水平操作 蛋白质工程不对基因进行操作b 基因工程合成的是天然存在的蛋白质 蛋白质工程合成的可以是天然不存在的蛋白质c 基因工程是分子水平操作 蛋白质工程是细胞水平 或性状水平 操作d 基因工程完全不同于蛋白质工程 解析 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 蛋白质工程是从分子水平对蛋白质进行改造设计 通过对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成 从而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生产和生活需求 而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内 并使之表达 体现人类所需的性状 或者获取所需的产品 因此 基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质 答案 b 变式迁移2 下列说法正确的是 a 蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质 所以二者没有区别b 基因工程是蛋白质工程的关键技术c 通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质d 蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的 解析 蛋白质工程的目标是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 其中 基因工程是关键技术 是蛋白质工程的基础 因为对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的 所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质 改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质 答案 b 本节小结 核心归纳1 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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的生产和生活的需要 2 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 3 任何一种天然蛋白质都是由基因编码的 改造了基因即对蛋白质进行了改造 而且这种改造可以遗传下去 4 只能生产出自然界中已存在的蛋白质种类是基因工程的 缺点 能够生产出自然界中不存在的蛋白质种类则是蛋白质工程的 优点 正误判断1 蛋白质工程产生了自然界中原本不存在的蛋白质 2 蛋白质工程的直接操