人教版选修3 蛋白质工程的崛起 课件 (26张).ppt

专题1基因工程 1 4蛋白质工程的崛起 想一想 要想让一种生物的性状在另一种生物中表达 在种内可以进行什么办法实现 要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流应用什么方法 阅读p26回答 为什么要进行蛋白质工程的研究 科学家面临什么样的新问题 干扰素 半胱氨酸 体外很难保存 干扰素 丝氨酸 体外可以保存半年 玉米中赖氨酸含量比较低 含量可提高数倍 1 基因工程的应用 1 基因工程的实质 将一种生物的转移到另一种生物体内 使后者产生本不能产生的 进而表现出新的 2 基因工程的不足 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是生物在长期过程中形成的 它们的符合特定物种的需要 却不一定完全符合人类生产和生活的需要 3 蛋白质工程的目的生产符合人类生产和生活的需要的 一 蛋白质工程崛起的缘由 基因 蛋白质 性状 蛋白质 进化 结构和功能 生存 蛋白质 温故知新蛋白质的结构及其多样性 氨基酸种类不同 肽链结构不同 蛋白质多样性原因 氨基酸数目成百上千 肽链结构不同 氨基酸排列顺序千变万化 肽链结构不同 肽链空间结构千差万别 蛋白质种类不同 中心法则 二 蛋白质工程的基本原理 天然的蛋白质合成过程按照中心法则进行 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 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 蛋白质工程的原理 中心法则的逆推 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 推测应有的氨基酸序列 找到相对应的脱氧核苷酸序列 基因 2 原理 三维结构 改造基因 基因修饰或基因合成 基因dna 氨基酸序列多肽链 蛋白质三维结构 预期功能 生物功能 mrna 转录 翻译 折叠 dna合成 分子设计 中心法则 蛋白质工程 课本p27讨论 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 以满足人类的生生产和生活的需求 4 概念 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 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 必须通过基因的修饰或基因的合成 生产自然界没有的蛋白质 三 蛋白质工程的进展和前景 1 进展 胰岛素速效型药品 2 前景 制作电子元件 3 现状 蛋白质工程目前成功的例子不多 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 人类蛋白质组计划是继人类基因组计划之后 的一项重大的科学命题 2001年 国际人类蛋白质组组织宣告成立 之后 该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动 一是由中国科学家牵头的 人类肝脏蛋白质组计划 二是以美国科学家牵头的 人类血浆蛋白质组计划 德国 人类脑蛋白质组计划瑞士 大规模抗体计划英国 蛋白质组标准计划加拿大 模式动物蛋白质组计划日本 糖蛋白质组计划 1 关于生物体内存在的天然蛋白质 下列说法不正确的是 a 是生物在长期进化过程中形成的b 它们的结构和功能符合特定物种生存的需要c 构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种d 一定完全符合人类生产和生活的需要 练习检测 d 练习检测 2 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 练习检测 3 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 练习检测 4 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 练习检测 5 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 练习检测 6 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 其结果产生的蛋白质是 a 氨基酸种类增多b 氨基酸种类减少c 仍为天然存在蛋白质d 可合成天然不存在蛋白质 7 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 生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面c 蛋白质工程技术已经非常成熟 目前正被大力推广应用d 蛋白质工程是一项难度很大的工程 目前成功的例子不多 练习检测 c 8 t4溶菌酶的稳定性大大提高的根本原因是 a 控制t4溶菌酶合成的基因的一个位点发生突变b 控制t4溶菌酶合成的mrna上的密码子发生变化c t4溶菌酶中一个氨基酸发生了替换d t4溶菌酶中的第3位氨基