苏教版高二选修三13蛋白质工程ppt课件1

1、章 第三节学习目标：学习目标：简述蛋白质工程的基本原理简述蛋白质工程的基本原理举例说出蛋白质工程的应用和发展举例说出蛋白质工程的应用和发展活动1：如果想让某一个生物的性状在另外一个生物的身上表达，常用的方法有哪些？基因工程成果丰硕基因工程成果丰硕 植物方面植物方面 提高植物的抗虫、抗病、抗逆性提高植物的抗虫、抗病、抗逆性 改良植物的品质改良植物的品质 动物方面动物方面 提高动物生长速度提高动物生长速度 改善畜产品的品质改善畜产品的品质 用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物 用转基因动物作器官移植的供体用转基因动物作器官移植的供体 研制药物研制药物 基因治疗基因治疗科学家面临新的问题 在已研

2、究过的几千种酶中，只有极在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生产，绝大多少数可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。工业生产中没有活性或活性很低。 干扰素是由效应干扰素是由效应T细胞产生的糖蛋细胞产生的糖蛋白，可阻断细胞分裂间期，抑制白，可阻断细胞分裂间期，抑制DNA复制，从而可用于治疗疾病。复制，从而可用于治疗疾病。但干扰素在体外很难保存。但干扰素在体外很难保存。 玉米中赖氨酸的含量比较低玉米中赖氨酸的含量比较低例如：例如：改造改造干扰素（半胱氨

3、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蛋白质工程的概念蛋白质工程的概念蛋白质工程蛋白质工程是指通过物理化学与生物化学是指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的结构和功能，

4、并借助等技术了解蛋白质的结构和功能，并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNADNA技术改造基因，以定向改造天然蛋白技术改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质的技质，甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。术。前提前提：了解蛋白质的结构和功能了解蛋白质的结构和功能原理原理：改造基因（基因修饰或基因合成）改造基因（基因修饰或基因合成）目的：目的： 定向改造或制造蛋白质定向改造或制造蛋白质天然蛋白质的合成过程天然蛋白质的合成过程蛋白质工程流程图蛋白质工程流程图从预期的蛋白质功能出发从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构设计预期的蛋白质结构

5、推测应有的氨基酸序列推测应有的氨基酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列结构分析结构分析功能分析功能分析结构预测结构预测与设计与设计基因工程基因工程蛋白质纯化蛋白质纯化不断完善不断完善蛋白质工程基本原理示意图实施蛋白质工程的前提条件了解蛋白质的结构和功能的关系X射线衍射仪核磁共振仪器蛋白质结构对蛋白质进行改造大改中改小改设计、制造出自然界不存在的全新蛋白质替代某一个肽段或一个特定的结构域改造某个活性单位的一个或几个氨基酸残基（定点诱变技术）核心技术 PCR诱变引物定向突变基因受体细胞目的蛋白质基因工程表达定点诱变技术异亮氨酸异亮氨酸苏氨酸苏氨酸蛋白质工程的应用天门冬酰胺天门冬酰

6、胺天门冬酰胺天门冬酰胺酵母菌丙糖磷酸异构酶热稳定性提高50工业生产上鼠抗体人抗体恒定区恒定区可变区可变区嵌合抗体对人体的不良反应减少制药领域上 蛋白质工程在工业、农业、医药和环境保护等发面发挥重要作用。蛋白质工程与基因工程的区别蛋白质工程与基因工程的区别天然存在的蛋白质 产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质。 产品练习1 1、下列关于蛋白质工程的叙述中，错误的是（、下列关于蛋白质工程的叙述中，错误的是（ ） A A、蛋白质工程的实现需要多学科技术的参与、蛋白质工程的实现需要多学科技术的参与 B B、蛋白质工程创造出新的基因、蛋白质工程创造出新的基因 C C、

7、蛋白质工程又称为第二代基因工程、蛋白质工程又称为第二代基因工程 D D、定点诱变技术用于蛋白质的、定点诱变技术用于蛋白质的“中改中改”2 2、基因工程与蛋白质工程的区别是（、基因工程与蛋白质工程的区别是（ ） A A、基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工、基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作程不对基因进行操作 B B、基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工、基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质程合成的可以不是天然存在的蛋白质 C C、基因工程是分子水平操作、蛋白质工程是细胞水、基因工程是分子水平操作、蛋白质工程是细胞水平平

8、 D D、基因工程完全不同于蛋白质工程、基因工程完全不同于蛋白质工程DB活动活动3 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都要改造基因，都属于分子水平都要改造基因，都属于分子水平产生新的产生新的基因型，无新基因基因型，无新基因基因（型）基因（型）产生的蛋白产生的蛋白质质原有的原有的新的新的联系联系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，是基因工程的应用和延伸是基因工程的应用和延伸3 3、蛋白质工程流程是（、蛋白质工程流程是（ ）A A、基因、基因表达表达形成氨基酸序列的多肽链形成氨基酸序列的多肽链形成具形成具有高级结构的蛋白质有高级结构的蛋白质行使生物功能行使生物功能B B、对蛋白质进行分子设计、对蛋白质进行分子设计改造蛋白质分子改造蛋白质分子行使行使功能功能C C、预期蛋白质功能、预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构设计预期的蛋白质结构推测推测应有的氨基酸序列应有的氨基酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列D D、预期蛋白质功能、预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构