.1.4蛋白質(zhì)工程的崛起

1、1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起（1）基因工程的實(shí)質(zhì)：）基因工程的實(shí)質(zhì)：將一種生物的將一種生物的 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生本不能產(chǎn)生移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生本不能產(chǎn)生的的 ，進(jìn)而表現(xiàn)出新的，進(jìn)而表現(xiàn)出新的 。 一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由 p26基因基因蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)性狀性狀蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)進(jìn)化進(jìn)化結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)和功能生存生存（2）基因工程的不足：）基因工程的不足：在原則上只能生產(chǎn)自然界在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的已存在的 。 (3)、天然蛋白質(zhì)的不足、天然蛋白質(zhì)的不足:天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)期期 過程中形成的，它們的過程中形成的，它們的 符合符合特定

2、物種特定物種 的需要，卻不一定完全符合人類生的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。產(chǎn)和生活的需要。1、基因工程 二、蛋白質(zhì)工程的基本原理 P261、目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì) 功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的 進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。2、原理：改造基因（基因 或基因 ） 。3、流程（基本途徑）： 預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 推推測(cè)應(yīng)有的測(cè)應(yīng)有的 序列序列找到對(duì)應(yīng)的找到對(duì)應(yīng)的 序列序列。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)修飾修飾合成合成預(yù)期的蛋白質(zhì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)氨基酸氨基酸脫氧核苷酸脫氧核苷酸蛋白質(zhì)工程流程圖蛋白質(zhì)工程流程圖基因基因DNA氨基酸序氨基酸序列多肽鏈列多肽鏈蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)預(yù)期功能預(yù)期功能生物功能生物

3、功能mRNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯折疊折疊DNA合成合成分子設(shè)計(jì)分子設(shè)計(jì)中心法則中心法則（轉(zhuǎn)錄、翻譯）（轉(zhuǎn)錄、翻譯）蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程 蛋白質(zhì)工程的概念 P27 蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程：是指以是指以蛋白質(zhì)分子的蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律結(jié)構(gòu)規(guī)律及及其其生物功能生物功能的關(guān)系的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過作為基礎(chǔ)，通過基因修飾基因修飾或或基因合成，基因合成，對(duì)對(duì)現(xiàn)有現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種種新新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。求。目的基因目的基因 預(yù)期的蛋白質(zhì)功能預(yù)期的蛋白質(zhì)功能 基因表達(dá)載體基因表達(dá)載體基因基因獲取目的基因獲取目的基因構(gòu)建表達(dá)

4、載體構(gòu)建表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與表達(dá)目的基因的檢測(cè)與表達(dá)預(yù)期蛋白質(zhì)功能預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列推測(cè)氨基酸序列推測(cè)核苷酸序列推測(cè)核苷酸序列合成合成DNA 表達(dá)出蛋白質(zhì)表達(dá)出蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特定向改造生物的遺傳特性，獲得人類所需的生性，獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品物類型或生物產(chǎn)品定向改造或生產(chǎn)人定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)類所需的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上,延伸出來的第二代基因工程。延伸出來的第二代基因工程。生產(chǎn)自然界沒有生產(chǎn)自然界沒有的蛋白

5、質(zhì)的蛋白質(zhì) 三、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景 P281、前景誘人：、前景誘人：如用此技術(shù)制成的如用此技術(shù)制成的 ，具有具有 、耗電少和、耗電少和 的特點(diǎn)。的特點(diǎn)。2、難度很大：、難度很大：目前成功的例子不多，目前成功的例子不多，主要是主要是目前科學(xué)家對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的目前科學(xué)家對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的_ 的了解還很不夠。的了解還很不夠。電子元件電子元件體積小體積小 效率高效率高高級(jí)結(jié)構(gòu)高級(jí)結(jié)構(gòu)練習(xí)檢測(cè)2蛋白質(zhì)工程中直接需要進(jìn)行操作的對(duì)象是（） 氨基酸結(jié)構(gòu) B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu) C肽鏈結(jié)構(gòu) D基因結(jié)構(gòu) 練習(xí)檢測(cè) 3下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯(cuò)誤的是（） A蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之 更加符合人類的需要

6、 B蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu) C蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子 D蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又被稱為第二代基因工程練習(xí)檢測(cè)4 4、以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是（） A A、蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ) B B、蛋白質(zhì)工程就是酶工程的延伸 C C、蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造 D D、蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì) 練習(xí)檢測(cè)5 5、蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是（）蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DNA合成 預(yù)期蛋白質(zhì)功能根據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列 A B C D7、關(guān)于蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和應(yīng)用，下列說法、關(guān)于蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展

7、和應(yīng)用，下列說法不正確的是（不正確的是（ ）A科學(xué)家通過對(duì)胰島素的改造，已使其成為科學(xué)家通過對(duì)胰島素的改造，已使其成為速效藥品速效藥品B生物和材料科學(xué)家正積極探索將蛋白質(zhì)工生物和材料科學(xué)家正積極探索將蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面程應(yīng)用于微電子方面C蛋白質(zhì)工程技術(shù)已經(jīng)非常成熟，目前正被蛋白質(zhì)工程技術(shù)已經(jīng)非常成熟，目前正被大力推廣應(yīng)用大力推廣應(yīng)用D蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，目前蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，目前成功的例子不多成功的例子不多練習(xí)檢測(cè)C練習(xí)檢測(cè)6 6、蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，其結(jié)果產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是（）A氨基酸種類增多 B氨基酸種類減少C仍為天然存在蛋白質(zhì) D可合成天然不存在蛋白質(zhì)9、下列不屬于蛋白質(zhì)工程成果的是（、下列不屬于蛋白質(zhì)工程成果的是（ ）A改造酶的結(jié)構(gòu)，提高酶的熱穩(wěn)定性