高三生物1.4蛋白质工程的崛起1ppt课件

专题1 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具 1.2 基因工程的基本操作程序 1.3 基因工程的应用 1.4 蛋白质工程的崛起活动 1. 描述基因工程的操作步骤。 　　目的基因的获取、基因表达载体的 构建、将目的基因导入受体细胞、目的 基因的检测与鉴定。 2. 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。一、蛋白质工程崛起的缘由 　　天然蛋白质是生物在长期进化过 程中形成的，它们的结构和功能符合 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。　　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 满足人类对生产和生活的需求。 前提： 原理： 目的： 了解蛋白质的结构和功能 改造基因(基因修饰或基因合成) 定向改造或制造蛋白质 二、蛋白质工程的概念蛋白质工程的流程 基因 DNA 氨基酸序列 多肽链 蛋白质 三维结构 预期功能 生物功能mRNA 转录 翻译 折叠 DNA合成 分子设计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-…… 丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG 色氨酸：UGG 赖氨酸：AAA、AAG  甲硫氨酸：AUG 苯丙氨酸：UUU、UUC 讨论： 　　1. 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。讨论： 　　1. 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。 　　首先应该根据三联密码子推出 mRNA序列为：GCU（或C或A或 G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或 C） 　　再根据碱基互补配对规律推出脱氧 核苷酸序列：CGA（或G或T或 C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）。四、蛋白质工程的进展和前景 胰岛素改造 　　天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体 和六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液， 从而延缓了其降血糖作用，也增加了抗原性， 这是胰岛素B23-B28氨基酸残基结构所致。 利用蛋白质工程技术改变这些残基，则可降 低其聚合作用，使胰岛素快速起作用。该速 效胰岛素已通过临床实验。　　　1.  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  练习：　　1.  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  练习： D　　2. 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　　2. 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　　3. 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 　　3. 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  A4. 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. ③④①②4. 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　　5. 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　　5. 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　　1.你知道人类蛋白质组计划吗？它 与蛋白质工程有什么关系？我国科学家 承担了什么任务？ 旁栏思考题　　人类蛋白质组计划是继人类基因组计划之后，生命科学 乃至自然领域一项重大的科学命题。2001年，国际人类蛋白质 组组织宣告成立。2003年，该组织正式提出启动了两项重大国 际合作行动：一项是由中国科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白 质组计划”；另一项是以美国科学家牵头的“人类血浆蛋白质 组计划”，由此拉开了人类蛋白质组计划的帷幕。        “人类肝脏蛋白质组计划”是国际上第一个人类组织器官 的蛋白质组计划，由我国贺福初院士牵头，这是中国科学家第 一次领衔重大国际科研协作计划，总部设在北京。它的科学目 标是揭示并确认肝脏的蛋白质，为重大肝病预防、诊断、治疗 和新药研发的突破提供重要的科学基础。 随后，相继启动了由德国、瑞士、英国、加拿大和日本等 国牵头的各类蛋白质组计划。人类蛋白质组计划的深入研究将 是对蛋白质工程的有力推动和理论支持。　　2. 对天然蛋白质进行改造，你认为应 该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？ 对基因的操作来实现对天然蛋白质改造。原因如下 　（1）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。 　（2）对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容 易操作，难度要小得多。　　能不能根据人类需要的蛋白质的 结构，设计相应的基因，导入合适的 细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋 白质食品呢？ 异想天开　　理论讲可以，但目前还没有真正成功 的例子。一些报道利用细菌生产人类需要 的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白 质，并非完全是人工设计出来而自然不存 在的蛋白质。主要原因是蛋白质的高级结 构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和 在生物体内如何行使功能知之甚少，很难 设计出一个崭新而又具有生命功能作用的 蛋白质，而且一个崭新的蛋白质会带来什 么危害也是人们所担心的。