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课件网) 第4节 蛋白质工程的原理和应用 任务 蛋白质工程 一、蛋白质工程的概念 1.基础：_____的结构规律及其与_____的关系。 2.操作：_____基因。 3.目的：_____现有蛋白质，或制造_____，以满足人类 生产和生活的需求。 蛋白质分子 生物功能 改造或合成 改造 一种新的蛋白质 二、蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程存在不足:原则上只能生产_____的蛋白质。 2.天然蛋白质存在不足: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_____的需要。 自然界中已存在 人类生产和生活 3.实例 蛋白质缺陷 改造措施 改造后效果 玉米中赖氨酸 含量低 赖氨酸合成过程中两 种关键酶的氨基酸被 替换 玉米叶片和种子中游离赖氨 酸的含量分别提高5倍和2倍 三、蛋白质工程的基本原理 1.目标:根据人们对_____的特定需求,对蛋白质的_____进行 设计改造。 2.直接操作对象:_____。 蛋白质功能 结构 基因 3.基本思路：_____ 设计预期的蛋白质结构 推测应有的_____ 找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列 (基因)或_____ 获得所需要的蛋白质。 从预期的蛋白质功能出发 氨基酸序列 合成新的基因 四、蛋白质工程的应用 1.应用及前景 (1)在医药工业方面 ①科学家通过对_____的改造,已使其成为速效型药品。 ②通过对_____的改造,已延长其体外保存时间。 ③将小鼠抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上，降低单克隆 抗体诱发免疫反应的强度。 (2)在其他工业方面：蛋白质工程被广泛用于改进_____ _____。 胰岛素 干扰素 酶的性能或开发新的工业用酶 (3)在农业方面 ①科学家正在尝试改造_____，以提高植物 光合作用的效率。 ②设计优良微生物农药，通过改造_____的结构，使它防 治病虫害的效果增强。 某些参与调控光合作用的酶 微生物蛋白质 2.面临的困难:对蛋白质发挥功能必须依赖的_____了解不够。 高级结构 任务 蛋白质工程 【情境】 阅读教材P94图3-17蛋白质工程的基本思路。 (1)补充完整下列环节的名称： ①_____；②_____；③_____；④_____； ⑤_____；⑥_____。 预期功能 改造或合成 目的基因 转录 翻译 生物功能 (2)由蛋白质的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列的基本思路： 先根据氨基酸与_____的对应关系找到 中相对应的_____ ___序列，再根据与 的_____关系找到基因中相对 应的脱氧核苷酸序列。 密码子 核糖核苷酸 碱基互补配对 (3)对天然蛋白质进行改造，需要通过对基因的操作来实现，试分析 其原因。 [答案] ①蛋白质都是由基因编码的，改造后的基因可以遗传，对蛋 白质直接改造即使改造成功也无法遗传。②对基因进行改造比对蛋 白质直接改造容易操作，难度要小得多。 基因工程与蛋白质工程的比较 基因工程 蛋白质工程 操作环 境(场所) 生物体外 生物体外 操作对 象 基因 基因 操作起 点 目的基因 预期的蛋白质功能 基因工程 蛋白质工程 实质 定向改造生物的遗传特性， 以获得人类所需要的生物类 型和生物产品 定向改造或生产人类所需 的蛋白质 结果 生产自然界已存在的蛋白质 可以创造出自然界不存在 的蛋白质 联系 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，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质， 必须通过改造或合成基因实现 （续表） 例1 如图所示为蛋白质工程操作的基本思路，下列叙述不正确的是 ( ) A.图中①代表转录，②代表翻译，④代表推测，⑤代表改造或合成 B.代表中心法则内容的是①② C.蛋白质工程的目标是对基因的结构进行分子设计 D.从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是相反的 √ [解析] ①代表转录，②代表翻译，④代表推测，⑤代表改造或合成， A正确；代表中心法则内容的是①②，B正确；蛋白质工程的目标是 ... ...
