蛋白质工程的崛起-ppt课件.ppt

1、温故而知新温故而知新2、描述基因工程的操作步骤。、描述基因工程的操作步骤。3、讨论基因工程产生的蛋白质的特点。、讨论基因工程产生的蛋白质的特点。基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。1、蛋白质的基本单位？蛋白质多样性的根本原因？、蛋白质的基本单位？蛋白质多样性的根本原因？一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由1、基因工程的应用（、基因工程的应用（P26）（1）基因工程的实质：将一种生物的）基因工程的实质：将一种生物的 转移到另转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的一种生物体内，使后者产生本不能产生的 ，进而表现出新的进而表现

2、出新的 。（2）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存在的在的 。2、天然蛋白质的不足、天然蛋白质的不足 天然蛋白质是生物在长期天然蛋白质是生物在长期 过程中形成的，过程中形成的，它们的它们的 符合特定物种符合特定物种 的需要，却的需要，却不不一定完全符合一定完全符合人类生产和生活的需要。人类生产和生活的需要。3、蛋白质工程的目的、蛋白质工程的目的 生产生产符合人类符合人类生产和生活生产和生活需要需要的的 。基因基因蛋白质蛋白质性状性状蛋白质蛋白质进化进化结构和功能结构和功能生存生存蛋白质蛋白质满足人类满足人类生产和生生产和生活的需要活的需要例如

3、：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（352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（104位的天冬酰胺）位的天冬酰胺）改造改造改造改造天冬氨酸激酶（异亮氨酸）天冬氨酸激酶（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一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由1、目标：目标：根据人们对根据人们对 功能的特定需求，功

4、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。2、原理：原理：改造基因（基因改造基因（基因 或基因或基因 ） 。3、途径：途径： 预期蛋白质功能预期蛋白质功能设计设计 推测应推测应有的有的 序列序列找到对应的找到对应的 序列序列(基基因因） 。蛋白质蛋白质结构结构修饰修饰合成合成预期的蛋白质预期的蛋白质结构结构氨基酸氨基酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸对天然蛋白质进行改造，你认为直接对蛋白质分子对天然蛋白质进行改造，你认为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？进行操作，还是通过对基因的操作来实现？二、蛋白质工程的基本原理二、蛋白质工程的基本原理(P26-27)答：毫无疑

5、问应该从对基因的操作来实现对天然蛋答：毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：白质改造，主要原因如下：（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造）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。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）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。作，难度要小得多

6、。基础基础:蛋白质工程的蛋白质工程的实质实质：途径途径:目标目标:蛋白质分子的结构规律和生物功蛋白质分子的结构规律和生物功能能基因修饰或基因合成基因修饰或基因合成改造或制造新的蛋白质，满足人类的生产或改造或制造新的蛋白质，满足人类的生产或生活的需要生活的需要是对编码蛋白质的基因进行改造是对编码蛋白质的基因进行改造蛋白质工程的概念（蛋白质工程的概念（P27）讨论：讨论：对照密码表，至少写出三种决定对照密码表，至少写出三种决定“丙氨酸丙氨酸色氨酸色氨酸赖氨酸赖氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸”的脱氧核苷酸序列。（的脱氧核苷酸序列。（P P2727）20种氨基酸的密码子表种氨基酸的密码子表比较基

7、因工程和蛋白质工程比较基因工程和蛋白质工程中心法则逆推中心法则逆推中心法则中心法则流程流程蛋白质工程蛋白质工程是在基因工程基础上的延伸，是在基因工程基础上的延伸，是第二代基因工程是第二代基因工程联系联系基因基因修饰或基因合成修饰或基因合成基因基因重组重组实质实质自然不存在的自然不存在的蛋白蛋白天然存在的天然存在的蛋白蛋白结果结果操作环境操作环境生物体外；生物体外；操作对象操作对象基因；基因；操作水平操作水平分子分子相同相同点点蛋白质工程蛋白质工程基因工程基因工程1.1.进展进展胰岛素速效型药品胰岛素速效型药品 2.2.前景前景制作电子元件制作电子元件3.3.现状现状 蛋白质的功能主要依赖于其正

8、确而又极其复杂的蛋白质的功能主要依赖于其正确而又极其复杂的高级结构，目前科学家对大多数蛋白质的高级结构了高级结构，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。经过艰辛的探索。1 关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法不正确的是（不正确的是（ ）A是生物在长期进化过程中形成的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构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种种D一

9、定完全符合人类生产和生活的需要一定完全符合人类生产和生活的需要练习检测练习检测D2蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（） 氨基酸结构氨基酸结构 B蛋白质空间结构蛋白质空间结构 C肽链结构肽链结构 D基因结构基因结构 3下列关于蛋白质工程的说法错误的是（）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行操作，定向改变分子的结构

10、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工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子蛋白质分子 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代基因工程4 4、蛋白质工程的基本流程正确的是（）、蛋白质工程的基本流程正确的是（） 蛋白质分子结构设计蛋白质分子结构设计DNA合成合成预期蛋预期蛋白质功能白质功能根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列序列 A B C D5 5、蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出、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来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（）是（） A氨基酸种类增多氨基酸种类增多 B氨基酸种类减少氨基酸种类减少 C仍为天然存在蛋白质仍为天然存在蛋白质 D可合成天然不存在蛋白质可合成天然不存在蛋白质