选修三基因工程

1、专题专题1 1 基因工程基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具基因工程又叫做基因工程又叫做基因拼接技术基因拼接技术或或DNADNA重组重组技术技术。也就是按照人们的意愿，把一种生物的。也就是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因提取出来，加以个别基因提取出来，加以 ，然后放，然后放到另一种生物的细胞里，到另一种生物的细胞里，定向定向改造生物的遗传改造生物的遗传性状。基因工程是在性状。基因工程是在DNADNA 水平上进行设水平上进行设计施工。计施工。 一、基因工程概念理解一、基因工程概念理解修饰改造修饰改造分子分子 二二 基因操作的工具基因操作的工具进行基因操作最少需要以下三种

2、工具：进行基因操作最少需要以下三种工具：、基因的剪刀、基因的剪刀限制性内切酶（限制酶）限制性内切酶（限制酶）一种限制酶只能一种限制酶只能识别一种特定的核苷识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的酸序列，并在特定的切割点上将切割点上将DNA DNA 分子分子切断。切断。指一类酶，非一种酶。指一类酶，非一种酶。 （3）举例：大肠杆菌的一种限制酶能识大肠杆菌的一种限制酶能识别别GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之间切开。之间切开。 （1 1）作用部位：）作用部位：（2）特点：专一性，即识别特定核苷酸序专一性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。列，切割特定切点。磷酸二酯键磷酸二

3、酯键（5）作用结果：形成DNA片段末端平末端：平切（相同部位）平末端：平切（相同部位）黏性末端：错位切（不同部位）黏性末端：错位切（不同部位）（2）常用种类： E.coliDNA连接酶连接酶：来源：大肠杆菌来源：大肠杆菌作用：连接黏性末端作用：连接黏性末端T T4 4DNADNA连接酶：连接酶：来源：来源：T T4 4噬菌体噬菌体作用：连接黏性末端、作用：连接黏性末端、平末端平末端、基因的针线、基因的针线DNA连接酶连接酶（1）连接的部位连接的部位：DNA双链片段间的双链片段间的磷酸二酯键磷酸二酯键，不是氢键。，不是氢键。（3）与DNA聚合酶的比较DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA连接酶连接

4、酶化学本质化学本质作用部位作用部位模板模板3 3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体 3. 3.种类：种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。质粒、噬菌体和动植物病毒。1.1.作用：作用：将外源基因送入受体细胞。将外源基因送入受体细胞。 2. 2.条件：条件：1)1)能在宿主细胞内复制并稳定地保存。能在宿主细胞内复制并稳定地保存。2)2)具有一个至多个限制酶切点，使外源基具有一个至多个限制酶切点，使外源基因插入其中。因插入其中。3)3)具有某些标记基因，以便进行筛选。具有某些标记基因，以便进行筛选。4)4)对受体细胞无害，不影响其正常活动。对受体细胞无害，不影响其正常活动。运载体最常用的运载体

5、最常用的运载体-质粒质粒原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构( (补充内容）补充内容）非编码区非编码区非编码区非编码区编码区编码区编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 与与RNARNA聚合酶结合位点聚合酶结合位点启动子启动子终止子终止子不编码蛋白质。不编码蛋白质。：编码蛋白质：编码蛋白质 , ,连续不间断连续不间断编码区编码区非编码区非编码区原核原核细胞细胞的的 基因基因结构结构调控遗传信息表达调控遗传信息表达, ,上上 游有启动子，下游有终止子游有启动子，下游有终止子真核细胞的基因结构（补充内容）真核细胞的基因结构（补充内容）编码区编码区非编码区非编码区非编码区非编码区与与RNARNA

6、聚合酶聚合酶结合位点结合位点内含子内含子 外显子外显子 启动子启动子终止子终止子编码区上游编码区上游 编码区下游编码区下游 真核真核细胞细胞的的 基因基因结构结构编码区编码区非编码区非编码区外显子：能编码蛋白质的序列外显子：能编码蛋白质的序列内含子：不能编码蛋白质的序列内含子：不能编码蛋白质的序列：有调控作用有调控作用, ,上游有启动子，下上游有启动子，下游有终止子游有终止子原核基因原核基因转录转录翻译翻译加工加工加工加工翻译翻译mRNA真核基因真核基因转录转录初级转录物初级转录物成熟的成熟的mRNA多多 肽肽 链链基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序1 1、目的基因的获取、目的基因的

7、获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定 目前被较广泛提取使目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因等。基因、人干扰素基因等。基因操作的基本步骤基因操作的基本步骤一、目的基因的获取一、目的基因的获取供体生物细胞供体生物细胞取出取出DNADNA用限制酶剪用限制酶剪去多余部分去多余部分目的基因目的基因限制酶限制酶目的基因主要是指目的基因主要是指_编码蛋白质的结构基因编码蛋白质的结构基因一、目的基因的获取

8、一、目的基因的获取获取目的基因的常用方法获取目的基因的常用方法（1 1）从基因文库中获取）从基因文库中获取（2 2）利用）利用PCRPCR技术扩增技术扩增（3 3）人工合成）人工合成概念：概念：基因文库基因文库 （gene library）基因组文库基因组文库部分基因文库部分基因文库（如（如cDNA文库）文库） 将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多DNA片段片段,导入受体菌的群体中储存导入受体菌的群体中储存,各个受体菌各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因分别含有这种生物的不同的基因,称为基因称为基因文库文库(gene library)基因组文库基因组文库: 基因文库中包含

9、了一种生物基因文库中包含了一种生物所有的基所有的基因因,这种基因文库叫做基因组文库这种基因文库叫做基因组文库.部分基因文库部分基因文库: 基因文库中包含了一种生物的基因文库中包含了一种生物的一部分一部分基因基因,这种基因文库叫做部分基因文库这种基因文库叫做部分基因文库.某生物体内某生物体内全部全部DNA 许多许多DNA片段片段受体菌群体受体菌群体限制酶限制酶与运载体连接与运载体连接 导入导入基因组文库基因组文库某种生物某个时期的某种生物某个时期的mRNAcDNA反转录反转录受体菌群体受体菌群体与运载体连接与运载体连接 导入导入cDNA文库文库（3）如何从基因文库中得到所需要的基因？如何从基因文

10、库中得到所需要的基因？依据：目的基因的有关信息。依据：目的基因的有关信息。如：根据如：根据基因的核苷酸序列基因的核苷酸序列 基因的功能基因在染色体上的位置基因的功能基因在染色体上的位置 基因的转录产物基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质基因翻译产物蛋白质 等特性。等特性。（2 2）利用）利用PCRPCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因PCR聚合酶链式反应聚合酶链式反应 是一项生物体外复制特定是一项生物体外复制特定DNA片片段的核酸合成技术。通过此技术，可段的核酸合成技术。通过此技术，可获取大量的目的基因。获取大量的目的基因。PCR技术技术 原理：原理： 前提：前提： 原料原料 方式方式P

11、CR扩增仪扩增仪DNA复制复制一段已知目的基因的核苷酸序列一段已知目的基因的核苷酸序列：以：以_方式扩增，方式扩增， 即即_（n n为扩增循环的次数）为扩增循环的次数）指数指数2 2n n模板模板DNA；DNA引物；四种脱氧引物；四种脱氧核苷酸；热稳定核苷酸；热稳定DNA聚合酶聚合酶（Taq酶）；酶）；n 过程变性、复性、延伸三步曲变性：加热至加热至9095双链DNA解链成为单链DNA复性：冷却至冷却至5560部分引物与模板的单链DNA的特定互补部位相配对和结合延伸：加热至加热至7075以目的基因为模板，合成互补的新DNA链变性变性复性复性延伸延伸v（3） 人工合成人工合成 基因比较小，核苷酸

12、序列已知，基因比较小，核苷酸序列已知，可可用用DNADNA合成仪用化学方法直接合成。合成仪用化学方法直接合成。质粒质粒目的基因目的基因限制酶处理限制酶处理一个切口一个切口两个黏性末端两个黏性末端两个切口两个切口获得目的基因获得目的基因DNADNA连接酶连接酶表表达达载载体体同种同种1.1.过程过程: :二、基因表达载体的构建二、基因表达载体的构建核心核心2、基因表达载体的作用、基因表达载体的作用a、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代b、使目的基因能表达和发挥作用、使目的基因能表达和发挥作用3.3.基因表达载体的组成：基因表达载体的组成：a、目

13、的基因、目的基因b、启动子、启动子c、终止子、终止子d、标记基因、标记基因位于基因的首端位于基因的首端,是是mRNA结合位点结合位点位于基因的末端位于基因的末端,终终止转录止转录检测目的基因是否导入受体细胞检测目的基因是否导入受体细胞例例1 1、下列关于基因表达载体的叙述不正确的是、下列关于基因表达载体的叙述不正确的是A A基因表达载体的构建视受体细胞及导入方式不同基因表达载体的构建视受体细胞及导入方式不同而有所差别而有所差别B. B. 启动子是与启动子是与RNARNA聚合酶识别和结合的部位，是起聚合酶识别和结合的部位，是起始密码始密码C. C. 启动子和终止子都是特殊结构的启动子和终止子都是

14、特殊结构的DNADNA短片段，对短片段，对mRNAmRNA的转录起调控作用的转录起调控作用D. D. 标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因从而便于筛选从而便于筛选B1、将目的基因导入植物细胞将目的基因导入植物细胞（1）农杆）农杆菌转化法菌转化法特点特点:能感染双子叶植物和祼子植物能感染双子叶植物和祼子植物,对对大多数单子叶植物无感染能力大多数单子叶植物无感染能力Ti质粒质粒的的TDNA可转移至受体细可转移至受体细胞并胞并整合到其染色体整合到其染色体上上转化过程转化过程:Ti质粒质粒目的基因目的基因构建构建表表达达载载体体导入导入植植物物细细胞胞插

15、入插入植物细胞植物细胞染色染色DNA表达表达新新性性状状转入转入农农杆杆菌菌三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞（2）基因枪法）基因枪法（3）花粉通道法）花粉通道法2、将目的基因导入动物细胞将目的基因导入动物细胞方法方法:显微注射技术显微注射技术操作程序操作程序:提纯含目的基提纯含目的基因表达载体因表达载体取取受精卵受精卵显微注射显微注射移植到子宫移植到子宫受精卵发育受精卵发育新性状动物新性状动物3、将目的基因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞常用法：常用法：Ca2+处理处理常用菌：大肠杆菌常用菌：大肠杆菌微生物作受体细胞原因：微生物作受体细胞原因：繁殖快、繁殖快、多为单细

16、胞、遗传物质相对少多为单细胞、遗传物质相对少过程：过程：Ca2+处理处理大肠杆菌大肠杆菌感受态感受态细胞细胞表达载体表达载体与感受态与感受态细胞混合细胞混合感受态细感受态细胞吸收胞吸收DNA第第3步步“将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞”是唯一没有是唯一没有 碱碱基互补配对现象基互补配对现象 的步骤。的步骤。( (四四) )目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定导入检测：目的基因是否导入受体细胞导入检测：目的基因是否导入受体细胞方法方法 DNADNA分子杂交分子杂交表达检测表达检测转录检测转录检测 DNA-RNADNA-RNA分子杂交分子杂交翻译检测翻译检测 抗原抗原-抗体抗体杂交

17、杂交分分子子检检测测法法抗虫鉴定抗虫鉴定抗病鉴定抗病鉴定活性鉴定等活性鉴定等个体水平的鉴定个体水平的鉴定基因探针：带标记的目的基因基因探针：带标记的目的基因思考与探究思考与探究： 利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要能的知识，结合基因工程操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网有些蛋白质肽链上有共价结合的糖链，这些糖链是在内质网和高尔基复合体上加工完成的，

18、内质网和高尔基存在于真核和高尔基复合体上加工完成的，内质网和高尔基存在于真核细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌细胞中，大肠杆菌不存在这两种细胞器，因此，在大肠杆菌中生产这种糖蛋白是不可能的。中生产这种糖蛋白是不可能的。（2014新课标新课标卷）卷）40选修选修3：现代生物科技专题：现代生物科技专题(15分分)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：可能提高后者的耐

19、旱性。回答下列问题：（1）理论上，基因组文库含有生物的）理论上，基因组文库含有生物的 基因；而基因；而cDNA文库文库中含有生物的中含有生物的 基因。基因。（2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中因组文库，再从中 出所需的耐旱基因。出所需的耐旱基因。（3）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物植物 的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该该耐

20、旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的基因的 ，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的的 _是否得到提高。是否得到提高。（4）假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱）假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为与不耐旱植株的数量比为3 1时，则可推测该耐旱基因整合到了时，则可推测该耐旱基因整合到了 _(填“同源染色体的一条上同源染色体的一条上”或或“同源染色体的两条同源染色体的两条上上”）。）。部分 全部筛选 耐旱性乙表达产物同源染色体的一条上 2.（广东卷（广东卷. 多选）利用基因工程技

21、术生产羧酸酯酶（多选）利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如图制剂的流程如图14所示，下列叙述正确的是（所示，下列叙述正确的是（ ） A、过程、过程需使用逆转录酶需使用逆转录酶B、过程、过程需使用解旋酶和需使用解旋酶和PCR获取目的基因获取目的基因C、过程、过程使用的感受态细胞可用使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备溶液制备D、过程、过程可利用可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞AD（2014重庆卷）重庆卷）4.题题4图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是图。以下相关叙述，

22、正确的是A的构建需要限制性核酸内切酶和的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与聚合酶参与B侵染植物细胞后，重组侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到质粒整合到的染色体上的染色体上C的染色体上若含抗虫基因，则的染色体上若含抗虫基因，则就表现出抗虫性状就表现出抗虫性状D只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异D（海南卷）（海南卷）31生物选修3：现代生物科技专题（15分）下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。请据图回答：请据图回答：获得获得A有两条途径：一是以有两条途径：一是以A的的mRNA为模板，在为模板，在_ 酶的酶的催化

23、下，合成互补的单链催化下，合成互补的单链DNA，然后在，然后在_ 作用下合成双链作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的_ 序列，序列，推测出相应的推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的的_ 序列，再通过化学方法合成所需基因。序列，再通过化学方法合成所需基因。逆转录酶DNA聚合酶氨基酸脱氧核苷酸利用利用PCR技术扩增技术扩增DNA时，需要在反应体系中时，需要在反应体系中添加的有机物质有添加的有机物质有 _ 、_ 、4种脱氧种脱氧核苷酸三磷酸和耐热性的核苷酸三磷酸和耐热性

24、的DNA聚合酶，扩增过程聚合酶，扩增过程可以在可以在PCR扩增仪中完成。扩增仪中完成。由由A和载体和载体B拼接形成的拼接形成的C通常称为通常称为_ 。在基因工程中，常用在基因工程中，常用Ca2处理处理D，其目的是，其目的是 _ 。使其成为感受态细胞，使大肠杆菌更容易吸收重组DNA分子引物模板目的基因或A基因基因表达载体( (一）抗虫转基因植物一）抗虫转基因植物优点优点：减少环境污染、减低生产成本、提高产量：减少环境污染、减低生产成本、提高产量例子例子：棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等：棉花、水稻、玉米、马铃薯、番茄等等主要杀虫基因主要杀虫基因： BtBt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、毒蛋白基

25、因、蛋白酶抑制剂基因、 淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等典型例子：转基因抗虫棉典型例子：转基因抗虫棉Bt毒蛋白基因毒蛋白基因（二）抗病转基因植物（二）抗病转基因植物转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯特点：特点： 导入另一导入另一种生物的优良性种生物的优良性状基因，获得新状基因，获得新性状抵抗恶劣环性状抵抗恶劣环境因素，境因素，（三）抗逆转基因植物（三）抗逆转基因植物4.4.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？提高了其抗寒能力？目的基因从何而来？鱼的抗冻蛋白基因鱼的抗冻蛋

26、白基因 5.5.抗除草剂基因有何用途？抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物不会引起过敏的转基因大豆不会引起过敏的转基因大豆优点：优点：转基因矮牵牛的目的基因是什么？转基因矮牵牛的目的基因是什么？与植物花青素代谢有关的基因与植物花青素代谢有关的基因提高花卉的观赏价值提高花卉的观赏价值应用前景：应用前景：1 1、提高生长速度、提高生长速度2 2、改善畜产品的品质、改善畜产品的品质3 3、生产药物、生产药物4 4、作为器官移植的供体、作为器官移植的供体( (一）用于提高动物生长速度一）用于提高动物生长速度转基因鲤鱼转基因鲤鱼导入外源生

27、长激素基因导入外源生长激素基因 将将肠乳糖肠乳糖酶基因酶基因导入奶导入奶牛基因组，获牛基因组，获得转基因牛的得转基因牛的乳汁，乳汁，降低乳降低乳糖含量糖含量优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适优点：避免食物过敏、腹泻、恶心等不适乳腺生物反应器乳腺生物反应器 想一想：想一想：转基因药物最好的表达转基因药物最好的表达场所在哪里？场所在哪里？供体动物：供体动物：存在的难题：存在的难题：解决方法：解决方法：将将供体基因组供体基因组导入某种基因调导入某种基因调节因子，以节因子，以抑制抗原决定基因抑制抗原决定基因的表达的表达，或设法除去抗原决定，或设法除去抗原决定基因，再结合基因，再结合克隆技术克隆技术，

28、培育，培育出出没有免疫排斥反应的转基因没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。克隆猪器官。猪猪免疫排斥免疫排斥三、基因工程药品异军突起三、基因工程药品异军突起化学本质：是化学本质：是病毒病毒侵入动物或人体细胞后产生的一种侵入动物或人体细胞后产生的一种糖蛋白糖蛋白。作用：干扰素几乎能作用：干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染抵抗所有病毒引起的感染，是一，是一种种抗病毒的特效药抗病毒的特效药。此外干扰素对。此外干扰素对治疗治疗某些某些癌症癌症和和白白血病血病也有一定疗效。也有一定疗效。传统生产方法：从人血液中的传统生产方法：从人血液中的白细胞内提取白细胞内提取，300L300L血血才提取才提取1mg1m

29、g！ 。 基因工程方法：基因工程方法：1980198219801982年，科学家在年，科学家在酵母菌细胞酵母菌细胞内获得了干扰素。内获得了干扰素。中国生产（中国生产（19931993年）：重组人干扰素年）：重组人干扰素a-1b a-1b 治疗丙型肝炎治疗丙型肝炎（三）基因工程药品（三）基因工程药品 生长激素生长激素四四、基因治疗曙光初照、基因治疗曙光初照2 2、基因治疗、基因治疗1 1）原理：）原理：把正常基因把正常基因导入导入病人体内，使该病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，达到基因的表达产物发挥功能，达到治疗疾病的目的。治疗疾病的目的。2 2）实例：）实例：复合型免疫缺陷症复合型免疫缺陷

30、症3 3）基因治疗的方法）基因治疗的方法体外基因治疗：体外基因治疗：从病人体内获得某种细胞，进行培从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后，在体外完成基因转移，养，然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。最后重新输入患者体内。直接向人体组织细胞中转移基因直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。的治病方法。实例：实例：遗传性囊性纤维化病遗传性囊性纤维化病1994年美国科学家利用经过修饰过的腺病年美国科学家利用经过修饰过的腺病毒作载体，将正常基因导入患者肺组织中。毒作载体，将正常基因导入患者肺组织中。体内基因治疗：体内基因治疗：一、

31、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（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

32、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的生产和生活的需要需要的的 。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二、蛋白质工程的基本原理二、蛋白质工程的基本原理毫无疑问应该从对毫无疑问应该从对基因基因的操作来实现对天然蛋白质的操作来实现对天然蛋白质的改造，主要原因如下：的改造，主要原因如下：1 1、任何一种天然蛋白质都是由、任何一种天然蛋白质都是由基因编码基因编码的，改造了的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以质可以遗传遗传下去。如果对

33、蛋白质直接改造即使改下去。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 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易容易操作，操作，难度要小得多。难度要小得多。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1、目标：目标：根据人们对蛋白质根据人们对蛋白质_的特定需求，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：改造改造_（基因（基因 或基因或基因 ） 。3、途径：途径： 预期蛋白质预期蛋白质功能功能设计设计 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。功能功能结构结构修饰修饰合成合成预期的蛋白质结构预期的蛋白质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？基因基因蛋白质工程的