【课件】基因工程的延伸-蛋白质工程（课件）（人教版2019选择性必修3）

从社会中来你见过用细菌画画吗？右图是用发出不同颜色荧光的细菌“画”的美妙图案。这些细菌能够发出荧光，是他们的体内导入了荧光蛋白的基因。最早被发现的荧光蛋白是绿色荧光蛋白，科学家通过改造它，获得了黄色荧光蛋白等。这些荧光蛋白在细胞内生命活动的检测、肿瘤的示踪研究等领域有着重要应用。那么，科学家是怎样对蛋白质分子进行设计和改造的呢？对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的。12温故知新天然蛋白质的合成及表达蛋白质的结构蛋白质只有具有一定的空间结构，才能表达特定的性状或具有特定的功能。基因工程的延伸蛋白质工程3.4第一章：蛋白质工程的崛起第二章：蛋白质工程的基本原理第三章：蛋白质工程的应用目录蛋白质工程的崛起PART16一、基因工程的实质和不足(1)实质:将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。(2)不足:基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。蛋白质工程的崛起二、蛋白质工程崛起的缘由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。若要直接满足人类的需要，就必须人为地对其进行改造，蛋白质工程从而崛起。如玉米中赖氨酸的含量比较低，经人工设计改造，可使其叶片和种子中游离赖氨酸的含量分别提高5倍和2倍。7蛋白质工程的崛起蛋白质工程的基本原理PART291.蛋白质工程的概念蛋白质工程是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，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。注意:蛋白质工程的操作对象——基因蛋白质工程的基本原理102、蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。3、蛋白质工程的实质：通过改造或合成基因，来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质。4、天然蛋白质合成的过程：按照中心法则。

基因→表达(转录和翻译)→形成具有特定氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能。蛋白质工程与之相反蛋白质工程的基本原理115、蛋白质工程的基本思路：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的应用PART3(1)临床上：科学家通过改造胰岛素基因实现了对相应氨基酸序列的改造，由此研发出速效胰岛素类似物产品。蛋白质工程的应用14蛋白质工程的应用(2)医药工业方面：①科学家将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，在-70°℃的条件下，干扰素可以保存半年。②科学家将小鼠抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上，经过这样改造的抗体诱发免疫反应的强度会降低很多。15蛋白质工程的应用(3)其他工业方面：蛋白质工程被广泛用于改进酶的性能或开发新的工业用酶。(4)农业方面：①科学家正尝试改造某些参与调控光合作用的酶，以提高植物光合作用的效率，增加粮食产量；②利用蛋白质工程设计优良微生物农药，通过改造微生物蛋白质的结构，使其防治病虫害的效果增强。16蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局，使它产生了一个由坚硬的结晶区和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测出其相应的基因结构，以指导对蚕丝蛋白的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝，此过程运用的技术及流程分别是(

)A基因突变；DNA->RNA->蛋白质B基因工程；RNA->RNA->蛋白质C基因工程；DNA->RNA->蛋白质D蛋白质工程；蛋白质->RNA->DNA->RNA->蛋白质D习题练习17下列关于蛋白质工程的说法不正确的是(

)A蛋白质工程能得到分子结构改变的蛋白质分子，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