1.4　蛋白质工程的崛起.ppt

1 4蛋白质工程的崛起 专题1基因工程 庄河市第五高级中学殷爱慧 要想让一种生物的优良性状在另一种生物中表达 在种内可以用什么方法实现 思考 杂交育种 在种间可以用什么方法 基因工程 一 蛋白质工程崛起的缘由 任务一 阅读教材26页第二段 思考并回答下列问题 1 基因工程的实质是什么 2 基因工程的不足是什么 3 天然蛋白质的不足是什么 1 基因工程的实质 一 蛋白质工程崛起的缘由 将一种生物的基因转移到另一种生物体内 后者可以产生它本不能产生的蛋白质 进而表现出新的性状 2 基因工程在原则上只能生产 自然界已存在的蛋白质 3 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 例如 玉米中赖氨酸含量比较低 天冬氨酸激酶 352位的苏氨酸 二氢吡啶二羧酸合成酶 104位的天冬酰胺 异亮氨酸 异亮氨酸 赖氨酸含量可提高数倍 二 蛋白质工程的基本原理 任务二 阅读教材26 27页相关内容 思考并讨论下列问题 1 蛋白质工程的目标是什么 2 蛋白质工程的原理 3 蛋白质工程的基本途径是什么 4 请总结出什么是蛋白质工程 二 蛋白质工程的基本原理 1 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 2 原理 基因改造 基因修饰或基因合成 对天然蛋白质进行改造 你认为应该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 转录 DNA RNA 翻译 肽链 盘曲折叠 具有高级结构的蛋白质 行使生物特有的功能 天然蛋白质的合成过程 天然蛋白质的合成遵循中心法则 预期的蛋白质功能 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 3 途径 蛋白质三维结构 氨基酸序列多肽链 基因DNA 预期功能 分子设计 mRNA 生物功能 转录 翻译 折叠 图1 29蛋白质工程流程图 4 概念 指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 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 1 进展 胰岛素速效型药品 2 前景 制作电子元件 3 现状 原因是对蛋白质的高级结构了解不够 要设计出更加符合人类需求的蛋白质还需经过艰辛的探索 应用于微电子方面 具有 耗电少和的特点 体积小 效率高 三 蛋白质工程的进展与前景 成功的例子不多 比较基因工程和蛋白质工程 基因重组 基因改造 中心法则 中心法则逆推 天然存在的蛋白质 自然界不存在的蛋白质 生物体外 基因 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 反馈练习 1 蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是 氨基酸结构B 蛋白质空间结构C 肽链结构D 基因结构 2 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 3 蛋白质工程的基本流程正确的是 蛋白质分子结构设计 DNA合成 预期蛋白质功能 根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A B C D 4 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 5 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