人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》蛋白质工程的崛起复习ppt课件

这是一份人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》蛋白质工程的崛起复习ppt课件，共29页。PPT课件主要包含了另一种生物体，蛋白质，新的性状，已存在，结构和功能，物种生存，人类生产和生活，分子生物学，丝氨酸，苏氨酸等内容，欢迎下载使用。
1．基因工程只能生产自然界已 存在的蛋白质。 2．蛋白质工程的主要目的是对现 有蛋白质进行改造或生产新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需要。3．蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列。
4．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， 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要。5．蛋白质工程直接操作的对象是基因，而不是蛋白质。6．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。
1.理解蛋白质工程与基因工程的关系。2.描述蛋白质工程的基本原理。3.举例阐述蛋白质工程的应用和发展。
蛋白质工程崛起的缘由和基本原理
一、蛋白质工程崛起的缘由1．基因工程的实质：将一种生物的基因转移到 内，后者可以产生它本身不能产生的 ，进而表现出 。
2．蛋白质工程的崛起(1)理论和技术条件：____________、晶体学以及计算机技术的迅猛发展。(2)缘由：①基因工程在原则上只能生产自然界_______的蛋白质。②天然蛋白质的____________符合特定__________的需要，却不一定完全符合______________的需要。
(改造后玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高5倍和2倍)
二、蛋白质工程的基本原理1．蛋白质工程的目标根据人们对____________的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。2．对概念的理解(1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与__________的关系。(2)手段：基因修饰或基因合成。(3)目的：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。
3．基本途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的____________→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)。
1．蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？ 提示：基因工程是按照中心法则进行的：基因→表达(转录和翻译)→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。
2．假如某科学家设计出某种蛋白质的空间结构，你能否设计出利用大肠杆菌生产该蛋白质的流程？提示：蛋白质的空间结构→氨基酸序列→合成目的基因→构建基因表达载体→导入大肠杆菌→产生相应蛋白质。
蛋白质工程是按照以下思路进行的：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→找出相对应的脱氧核苷酸序列(基因)，可以创造出自然界不存在的蛋白质。
[特别提醒]　 蛋白质工程中通过对基因操作来实现对天然蛋白质改造的理由： 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，被改造的蛋白质还是无法遗传的。 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。
[特别提醒]　(1)蛋白质工程并不是直接改造蛋白质。蛋白质是由基因控制合成的，对蛋白质的设计改造，是通过基因修饰或基因合成来实现的。即先改造控制蛋白质合成的基因，通过改造基因间接改造蛋白质，而不是直接改造蛋白质。(2)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，被改造的蛋白质也是无法遗传下去的。
[例1] 关于蛋白质工程的说法，正确的是（ ）A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B．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C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
[精讲精析]　所谓蛋白质工程，应是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子。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。[答案]　B
蛋白质工程的目的是实现对蛋白质分子的改造，但却是通过改造基因来实现的，不要误认为蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质分子。
[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
[精讲精析]　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胰岛素属于基因工程。[答案]　B
(1)基因工程中目的基因一般是自然存在的基因，而蛋白质工程中的目的基因不是天然存在的。(2)只能生产出自然界中已存在的蛋白质种类是基因工程的“缺点”，能够生产出自然界中不存在的蛋白质种类则是蛋白质工程的“优点”。
区分蛋白质工程和基因工程的方法：看结果是否产生自然界已存在的蛋白质，若是自然界已存在的蛋白质，归为基因工程；若不是自然界已存在的蛋白质，则定为蛋白质工程。
判一判(1)对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的（ ）(2)由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，空间结构千差万别，蛋白质工程操作难度很大（ ）(3)蛋白质工程不能改变蛋白质的活性。（ ）(4)蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂。（ ）
1.蛋白质工程的进展(1)科学家通过对 的改造，已使其成为速效型药品。
蛋白质工程的前进展和前景
2．蛋白质工程的前景 蛋白质工程前景是诱人的，但难度却很大，尤其是目前科学家对大多数 的了解还很不够。
(2)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，用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有 的特点。
体积小、耗电少和效率高
查阅资料了解人类肝脏蛋白质组计划，思考该计划的科学目标是什么？ 提示：解释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。