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课件网) 第3章 基因工程 3.4 蛋白质工程的原理和应用 01 02 04 05 03 06 C ONTENTS 教学设计思路 教学目标 教学重难点 教学过程 教学反思 目 录 教材分析 本章教材分析 3.4 蛋白质工程的原理和应用 与本节内容对应的课程标准的“内容要求”是：概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质；举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。 结合教材内容，确定本节的教学目标如下。 本节教材分析 教学目标 1.说出蛋白质工程崛起的缘由。 2.概述蛋白质工程的原理。 3. 举例说明对现有蛋白质的编码基因进行改造，获得人类所需要的蛋白质的过程。 重点 难点 （1）蛋白质工程的基本原理。 （2）依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。 （1）蛋白质工程的基本原理。 （2）依据人类需要对原有蛋自质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。 教学设计思路 导入 蛋白质工程崛起的缘由 蛋白质工程的原理 蛋白质工程的应用 分析用细菌“画画”的实例，思考如何对天然的蛋自质分子进行改造。 分析改造玉米中的天冬氨酸激酶、二氢吡啶二羧酸合成酶和改造干扰素分子的实例，了解开展蛋自质工程研究的原因。 了解其他蛋白质工程应用的实例以及蛋白质工程的发展现状。 分析蛋白质工程的操作对象。 在讨论改造天然胰岛素分子思路的基础上，归纳蛋白质工程的基本思路，概括蛋白质工程的概念。 了解与蛋白质工程相关的技术 一．复习旧知，引入新知 创设情境 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。 ①基础：_____ ②操作：_____ ③操作对象：_____ ④目的：_____ _____ ⑤地位：_____ ⑥理论和技术：_____ 蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 改造或合成基因 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 在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程 基因 分子生物学、晶体学和计算机技术 一.蛋白质工程 1.蛋白质工程定义 2.蛋白质工程崛起的缘由 一.蛋白质工程 赖氨酸合成 调控 达到一定浓度 两种酶的活性 352位的苏氨酸变成异亮氨酸 二氢吡啶二羧酸合成酶 天冬氨酸激酶 + 104位的天冬酰胺变成异亮氨酸 赖氨酸含量 抑制 提高 提高 限制 提高 2.蛋白质工程崛起的缘由 一.蛋白质工程 蛋白质 （三维结构） 预期功能 生物功能 翻译 折叠 行使 转录 设计 推测 改造或合成 mRNA 目的基因 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。 （1）目标 蛋白质工程的基本思路 3.蛋白质工程的基本原理 一.蛋白质工程 预期的蛋白质功能→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序列（基因） 蛋白质 三维结构 预期功能 生物功能 氨基酸序列 多肽链 分子设计 折叠 基因 DNA DNA合成 翻译 mRNA 转录 速效 胰岛素 B链中28号与29号氨基酸对换 速效胰岛素两条多肽链氨基酸序列 速效 胰岛素 基因 转录 速效 胰岛素 mRNA 翻译 折叠 ①基础：蛋白质分子的 及其与 的关系。 结构规律 生物功能 ②手段：通过 或 ，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。 基因修饰 基因合成 3.蛋白质工程的基本原理 一.蛋白质工程 通过改造或合成基因，定向改造现有蛋白质，或制造新的蛋白质。 （2）实质 生产出自然界没有的蛋白质。 （3）结果 4.蛋白质工程的类型 一.蛋白质工程 以据氨基酸的性质和特点，制造全新蛋白质 改变蛋白质分子中某一个多肽链片段或一个特定的结构 利用基因工程中的定点诱变技术，改造蛋 ... ...
