人教版生物选修三1.4-蛋白质工程的崛起课件

1.4 蛋白质工程的崛起 想一想：1、要想让一种生物的性状在另一种生物中 表达，在种内可以用 办法实现 杂交育种 2、要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流, 克服远缘杂交的障碍 ,可以采用 的 办法实现 基因工程 3、要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从 天然蛋白质中找不到的蛋白质，可以采用的 方法是 。 蛋白质工程 一、蛋白质工程崛起的缘由 蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究 的需要 二、蛋白质工程的基本原理 基因 mRNA 氨基酸序 列多肽链 具空间 结构的 蛋白质 表达特有的 功能和性状 翻译 折叠 预期的蛋 白质功能 转录 DNA合成 推测 设 计 1、蛋白质工程的原理 2、蛋白质工程——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, 以满足人类的生产和生活需求. 基因工程的局限性：只能合成自然界 已有的蛋白质 目标：根据对蛋白质功能的特定要求， 对蛋白质的结构进行分子设计 蛋白质工程的概念 基础: 蛋白质工程的实质： 途径: 目标: 蛋白质的结构和功能 基因修饰或基因合成 改造或制造新的蛋白质，满足人类的 生产或生活的需要 是对编码蛋白质的基因进行改造 又称为第二代基因工程 注： 对基因进行改造的蛋白质可使基 因控制的性状遗传下去，而直接改造蛋 白质却不能遗传。 三、蛋白质工程的进展和前景 成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其 功能需要依赖于正确的空间结构，而科学家 目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少 . 现状： 进展和前景：①对某些药物进行改造，使之成为 速效药品 ②制作电子元件 蛋白质工程在实施中的对大难题： 对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不清楚 首先应该根据密码子推出mRNA序列，再根据碱基 互补配对原则推出脱氧核苷酸序列。 确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需 要，从基因库中获取并改造它，或通过人工合成的 方法得到它。 1、已知某多肽链的一段氨基酸序列是：…—丙氨酸— 色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—…怎样得出决 定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列 写出来。 2、确定目的基因的碱基序列后，怎样才能获得目的基 因（DNA）？ 讨 论 基因工程是遵循中心法则，从DNA→mRNA→ 蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然 界已有的蛋白质。 2、蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什 么不同？ 蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质 的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备 的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排 列，可以创造自然界不存在的蛋白质 。 思考与探究 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 D 2．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（   ） Ａ．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构 C．肽链结构   D．基因结构 Ｄ 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 Ｂ 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 Ａ 5、蛋白质工程的基本流程正确的是（   ） ①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白 质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序 列 A．①②③④ B．④②①③ C．③①④② D．③④①② Ｃ 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 Ｄ 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 C