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1、温故而知新,1、蛋白质的基本单位？蛋白质多样性的根本原因？ 2、描述基因工程的操作步骤。 3、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,1、基因工程的应用 （1）基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的 ，进而表现出的 。 （2）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存在的 。 2、天然蛋白质的不足 天然蛋白质是生物在长期 过程中形成的，它们的 符合特定物种 的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。 3、蛋白质工程的目的生产符合人类生产和生活需要的 。,基因,蛋白质,新的性状,蛋白质,进
2、化,结构和功能,生存,蛋白质,满足人类生产和生活的需要,例如：,玉米中赖氨酸含量比较低,天冬氨酸激酶 （352位的苏氨酸）,二氢吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）,天冬氨酸激酶（异亮氨酸）,二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）,玉米中赖氨酸含量可提高数倍,1、目标：根据人们对 功能的特定需求，对蛋白质的 进行分子设计。 2、原理：改造基因（基因 或基因 ） 。 3、途径： 预期蛋白质功能设计 推测应有的 序列找到对应的 序列(基因） 。,蛋白质,结构,修饰,合成,预期的蛋白质结构,氨基酸,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进行操作，还是通过对基因的操作来实现？,二、蛋白质
3、工程的基本原理,答：毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下： （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改造要容易操作，难度要小得多。,基础:,蛋白质工程的实质：,途径:,目标:,蛋白质分子的结构规律和生物功能,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,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
4、功能,生物功能,mRNA,转录,翻译,折叠,DNA合成,分子设计,蛋白质工程原理,天然蛋白质的合成途径：,蛋白质工程的途径：,讨论：对照密码表，至少写出三种决定“丙氨酸色氨酸赖氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸”的脱氧核苷酸序列。（P27）,20种氨基酸的密码子表,丙氨酸色氨酸赖氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸”的脱氧核苷酸序列,比较基因工程和蛋白质工程,中心法则逆推,中心法则,流程,蛋白质工程是在基因工程基础上的延伸，是第二代基因工程,联系,基因修饰或基因合成,基因重组,实质,自然不存在的蛋白,天然存在的蛋白,结果,操作环境生物体外；操作对象基因；操作水平分子,相同点,蛋白质工程,基因工程,三、蛋白质工程的进展和前景
5、,1.前景诱人,制作电子元件,3.面临的困难,蛋白质的功能主要依赖于其正确而又极其复杂的高级结构，目前科学家对大多数蛋白质的高级结构了解还不够，要设计出更加符合人类需求的蛋白质换需经过艰辛的探索。,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,练习检测,D,2蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（ ） 氨基酸结构 B蛋白质空间结构 C肽链结构 D基因结构,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
6、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,4、蛋白质工程的基本流程正确的是（ ） 蛋白质分子结构设计DNA合成预期蛋白质功能根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 A B C D,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,6、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,
