蛋白质工程1y课件

1、蛋白质工程1y1、克隆的三个水平？各举一例。、克隆的三个水平？各举一例。3、如何确定植物体细胞杂交后杂种植物是几倍体。、如何确定植物体细胞杂交后杂种植物是几倍体。4、克隆动物所需生物技术。、克隆动物所需生物技术。5、目的基因之所以能与质粒构建成基因表达载体的、目的基因之所以能与质粒构建成基因表达载体的原因是什么？原因是什么？目的基因在受体生物中准确表达的原因分别是什么。目的基因在受体生物中准确表达的原因分别是什么。6、工具酶的主要来源。、工具酶的主要来源。蛋白质工程1y 26. “26. “白菜白菜甘蓝甘蓝”是用白菜的体细胞和甘蓝的体细胞是用白菜的体细胞和甘蓝的体细胞杂交培养出来的蔬菜新品种，

2、下列说法正确的是杂交培养出来的蔬菜新品种，下列说法正确的是( () ) A A“白菜白菜甘蓝甘蓝”植物不能结种子植物不能结种子 B B愈伤组织的代谢类型是自养需氧型愈伤组织的代谢类型是自养需氧型 C C上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化、减数分裂上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化、减数分裂 D D“白菜白菜甘蓝甘蓝”植株具有的性状是基因选择性表达植株具有的性状是基因选择性表达的结果的结果蛋白质工程1y1.1.脱毒苗的获得采用什么技术脱毒苗的获得采用什么技术? ?一般选取什么部位的材料一般选取什么部位的材料? ? 为什么为什么? ? 脱毒苗是否是抗病毒新品种脱毒苗是否是抗病毒新品种? ?2.2.

3、试管苗、人工种子、细胞产物的工厂化生产的获得采试管苗、人工种子、细胞产物的工厂化生产的获得采用何种技术？各培育到哪一阶段？用何种技术？各培育到哪一阶段？3. 3. 培育单倍体植株采用的方法？属于何种生殖方式？培育单倍体植株采用的方法？属于何种生殖方式？ 4.对早期胚胎进行性别鉴定的方法？取何部位细胞？对早期胚胎进行性别鉴定的方法？取何部位细胞？蛋白质工程1y1、目的基因之所以能与质粒构建成基因表达载体的、目的基因之所以能与质粒构建成基因表达载体的原因是什么？原因是什么？目的基因在受体生物中准确表达的原因分别是什么。目的基因在受体生物中准确表达的原因分别是什么。基本组成单位、碱基配对方式、空间结

4、构相同基本组成单位、碱基配对方式、空间结构相同生物共用一套遗传密码生物共用一套遗传密码蛋白质工程1y1 1、下列关于限制酶的说法不正确的是、下列关于限制酶的说法不正确的是( )( )A.A.限制酶广泛存在于各种生物中，尤其在微生物分布最多限制酶广泛存在于各种生物中，尤其在微生物分布最多B.B.不同的限制酶识别不同的核苷酸序列不同的限制酶识别不同的核苷酸序列C.C.限制酶能识别不同的核苷酸序列，体现了酶的专一性限制酶能识别不同的核苷酸序列，体现了酶的专一性D.D.限制酶的作用只是用来提取目的基因限制酶的作用只是用来提取目的基因 蛋白质工程1y2 2、苏云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能在棉花的、苏云

5、金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能在棉花的叶肉细胞中准确地表达出来，主要是因为（叶肉细胞中准确地表达出来，主要是因为（ ）A A目的基因能在植物细胞核中进行复制目的基因能在植物细胞核中进行复制 B B目的基因与棉花目的基因与棉花DNADNA的基本结构相同的基本结构相同C C不同生物共用一套遗传密码不同生物共用一套遗传密码 D D不同生物具有相同的一套遗传信不同生物具有相同的一套遗传信蛋白质工程1y3 3人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是性基因，该抗性基因的主要作用是 A. A. 提高受体细胞在自然环境中的耐药性提高受

6、体细胞在自然环境中的耐药性 B.B.有利于对目的基因是否导入进行检测有利于对目的基因是否导入进行检测 增加质粒分子的分子量增加质粒分子的分子量 便于与外源基因连接便于与外源基因连接蛋白质工程1y4 4在基因诊断技术中，所用的探针在基因诊断技术中，所用的探针DNADNA分子中必分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是 （ ）A A为形成杂交的为形成杂交的DNADNA分子提供能量分子提供能量B B引起探针引起探针DNADNA产生不定向的基因突变产生不定向的基因突变C. C. 作为探针作为探针DNADNA的示踪元素的示踪元素 D D增加探针增加探针DN

7、ADNA的分子量的分子量蛋白质工程1y5.转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa等四种限制酶切割位点。请回答：等四种限制酶切割位点。请回答： （1 1）构建含抗病基因的表达载体）构建含抗病基因的表达载体A A时，应选用限制时，应选用限制酶酶 ，对，对 和和 进行切割。进行切割。（2 2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体使基因表达载体A A中含有中含有

8、，作为标记基因。，作为标记基因。蛋白质工程1y8.转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa等四种限制酶切割位点。请回答：等四种限制酶切割位点。请回答： （3 3）香蕉组织细胞具有）香蕉组织细胞具有 ，因此，可，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中育成植株。图中、依次表示组织培养过程中香蕉组依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的织细胞的 。蛋白质工程1y蛋白质工程1y蛋白质工程1y一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由1、基因工程的

9、不足：、基因工程的不足：2、天然蛋白质的不足、天然蛋白质的不足3、蛋白质工程的优势、蛋白质工程的优势基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的天然蛋白质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。需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。 生产符合人类生产和生活的需要的蛋白质生产符合人类生产和生活的需要的蛋白质蛋白质工程1y满足人类生满足人类生产和生活的产和生活的需要需要例如：例如：改造改造干扰素（半胱氨酸）干扰素（半胱氨酸）体外很难保存体外很难保存干扰素（丝氨酸）干扰素（丝氨酸）体外可以保存

10、半年体外可以保存半年玉米中赖氨酸含量比较低玉米中赖氨酸含量比较低天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（352352位的苏氨酸）位的苏氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶（104104位的天冬酰胺）位的天冬酰胺）天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（异亮氨酸）（异亮氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）（异亮氨酸）玉米中赖氨酸含量可提高数倍玉米中赖氨酸含量可提高数倍改造改造改造改造蛋白质工程1y思考：思考：对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋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？白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？ 应该应该从对

11、基因的操作来实现从对基因的操作来实现对天然蛋白质改对天然蛋白质改造，主要原因如下：造，主要原因如下：（1 1）通过）通过基因改造基因改造得到的蛋白质可以遗传下去得到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。过的蛋白质分子还是无法遗传的。（2 2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容容易操作，难度要小得多易操作，难度要小得多。 蛋白质工程1y转录转录DNADNARNARNA翻译翻译肽链肽链折叠折叠等等具有空间结具有空间结构的蛋白质构的蛋白质表达生物特有表达生物特有的功

12、能或性状的功能或性状天然蛋白质的合成过程天然蛋白质的合成过程遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变蛋白质工程1y二、蛋白质工程的基本原理二、蛋白质工程的基本原理1、概念：、概念：2、目标：根据人们对、目标：根据人们对 功能的特定需求，功能的特定需求，对蛋白质的对蛋白质的 进行分子设计。进行分子设计。3、原理：基因改造（基因、原理：基因改造（基因 或基因或基因 ） 。4、途径（或流程）：、途径（或流程）： 蛋白质蛋白质结构结构修饰修饰合成合成基因基因DNA氨基酸序列氨基酸序列多肽链多肽链蛋白质蛋白质三维结构三维结构预期功能预期功能生物功能生物功能mRNA

13、转录转录翻译翻译折叠折叠DNA合成合成分子设计分子设计蛋白质工程1y1.1.现状：现状：胰岛素速效型药品胰岛素速效型药品 2.2.前景诱人前景诱人微电子方面、高产赖氨酸玉米的设计等微电子方面、高产赖氨酸玉米的设计等3.3.难度很大难度很大目前科学家对大多数蛋白质的高级结构了解还不够，要设目前科学家对大多数蛋白质的高级结构了解还不够，要设计出更加符合人类需求的蛋白质换需经过艰辛的探索。计出更加符合人类需求的蛋白质换需经过艰辛的探索。成功的例子不多成功的例子不多蛋白质工程1y比较基因工程和蛋白质工程比较基因工程和蛋白质工程基因工程基因工程蛋白质工程蛋白质工程相同点相同点生产的蛋白质生产的蛋白质联系

14、联系都在基因水平进行操作都在基因水平进行操作蛋白质工程以基因工程为基础蛋白质工程以基因工程为基础天然的天然的改造或制造改造或制造新的蛋白质新的蛋白质蛋白质工程1y本课小结本课小结:蛋白质工程1y 蛋白质工程的的基本途径：蛋白质工程的的基本途径：预期蛋白质功能预期蛋白质功能设计蛋白质结构设计蛋白质结构推测应有的氨基酸序列推测应有的氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列合成或修饰基因合成或修饰基因自然界不存在的蛋白质自然界不存在的蛋白质蛋白质工程1y专题专题1小结小结:蛋白质工程1y 通常所说的通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能

15、来设计酶的分子结构，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，列等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。使酶工程成为蛋白质工程的一部分。 酶工程酶工程蛋白质工程1y1.1.下列过程不属于克隆的是下列过程不属于

16、克隆的是A.A.单个大肠杆菌形成菌落单个大肠杆菌形成菌落 B. B. 将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的B B细胞融合成杂交瘤细胞细胞融合成杂交瘤细胞C.PCRC.PCR扩增抗除草剂基因扩增抗除草剂基因 D.D.利用柳树枝条繁殖植株利用柳树枝条繁殖植株2.2.下列关于下列关于DNADNA连接酶的理解正确的是连接酶的理解正确的是( () )A A其化学本质是蛋白质其化学本质是蛋白质B BDNADNA连接酶可以恢复连接酶可以恢复DNADNA分子中的氢键分子中的氢键C C它不能被反复使用它不能被反复使用D D在基因工程操作中可以用在基因工程操作中可以用DNADNA聚合酶代替聚合酶代

17、替DNADNA连接酶连接酶BA蛋白质工程1y3 3下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A A原生质体的结构是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜原生质体的结构是由细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质组成之间的细胞质组成B B用酶解法获得原生质体后，可以用观察细胞的用酶解法获得原生质体后，可以用观察细胞的有丝分裂实验对其活力进行检查有丝分裂实验对其活力进行检查C CDNADNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键，且需要模板形成磷酸二酯键，且需要模板D D人的胰岛素基因可以插入到奶牛的染色体上，人的胰岛素基因可以插入到奶牛的染色体上

18、，是因为它们的是因为它们的DNADNA都是有规则的双螺旋结构，而且都是有规则的双螺旋结构，而且DNADNA的的基本组成单位相同基本组成单位相同D蛋白质工程1y4.4.自然界里还没发现有什么材料能像蛛丝的强度和自然界里还没发现有什么材料能像蛛丝的强度和柔韧度那么好。蛛丝强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白中柔韧度那么好。蛛丝强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白中氨基酸的特殊布局氨基酸的特殊布局, ,使它产生了一个由坚硬的结晶区使它产生了一个由坚硬的结晶区和一个非结晶区构成的混合区域。有人试图通过破解和一个非结晶区构成的混合区域。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推出其基因结构蛛丝蛋白的结构从而推出其基因结构, ,以指导对蚕丝以指导对蚕丝蛋白基因的修改蛋白基因的修改, ,从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝韧的丝, ,此过程运用的技术及流程分别是此过程运用的技术及流程分别是( () )。A.A.基因突变基因突变:DNARNA:DNARNA蛋白质