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1、1 1.4 4蛋白质工程的崛起1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。2.简述蛋白质工程的原理。3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。一二三一、蛋白质工程崛起的缘由基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,这些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。一二三二、蛋白质工程1.蛋白质工程的目标根据人们对蛋白质功能特定的需求,对蛋白质的结构进行分子设计。2.蛋白质工程的原理由于基因决定蛋白质,因此,要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过基因来完成。3.蛋白质工程的基本途径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相对应的脱氧核苷酸
2、序列。4.蛋白质工程的定义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,以满足人类的生产和生活的需求。一二三三、蛋白质工程的进展和前景1.生产速效型胰岛素。2.应用于微电子方面,制作电子元件。3.蛋白质工程前景诱人,但还需艰苦探索。一二一、基因工程和蛋白质工程的比较 一二一二二、对天然蛋白质进行改造,通过对基因的操作实现,而不直接改造蛋白质的原因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,而且改造过的基因可以遗传下去。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
3、法遗传。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。题型一题型二题型一 蛋白质工程的应用【例1】下图表示形成鼠人嵌合抗体的过程。请据图回答下列问题。题型一题型二(1)改造鼠源抗体,生产鼠人嵌合抗体,属于(生物工程)的范畴。图示该过程中,根据预期的嵌合抗体功能,设计嵌合抗体的结构,最终必须对进行操作。(2)从鼠杂交瘤细胞中获得可变区的特定基因,然后与人的抗体恒定区基因连接,需要的工具酶是、。重组基因是否翻译成蛋白质,需要从转基因鼠中分离、提取,利用相应的抗体进行抗原抗体杂交。(3)在鼠人嵌合抗体进入人体内后,识别抗原的区域是区,引起人体免疫反应的主要是区;经过改造的鼠人嵌合抗体
4、,与鼠源杂交瘤抗体相比较,突出的优点是。题型一题型二解析:根据题目的图示,可以看到是对蛋白质进行了改造,将鼠抗体的可变区与人抗体的恒定区进行了组合,这种操作属于蛋白质工程。蛋白质工程最终要通过对基因的改造、合成,来对蛋白质进行改造。抗原具有特异性,不同的抗原需要不同的抗体来特异性地识别,所以识别不同抗原的区域应该是可变的。答案:(1)蛋白质工程基因(2)限制性核酸内切酶DNA连接酶蛋白质(3)可变恒定使人体的不良反应(或过敏反应等副作用)减少题型一题型二题型二 蛋白质工程与基因工程的关系【例2】下列关于基因工程和蛋白质工程的说法,正确的是()A.蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质,所以二者没有区别B.基因工程是蛋白质工程的关键技术C.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质D.利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素题型一题型二解析:蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计。其中,基因工程是关键技术,是蛋白质工程的基础,因为对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的,所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质,改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。利用大肠杆菌生产人的胰岛素属于基因工程。答案:B
