新人教版_高中生物選修3專題一蛋白質(zhì)工程

1、干擾素干擾素是動(dòng)物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，可以是動(dòng)物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，可以用于治療病毒的感染和癌癥，但在體外保用于治療病毒的感染和癌癥，但在體外保存相當(dāng)困難。如果將其分子上的一個(gè)半胱存相當(dāng)困難。如果將其分子上的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸，那么在氨酸變成絲氨酸，那么在-70的條件下，的條件下，可以保存半年?？梢员４姘肽?。例如：例如：改造改造干擾素（半胱氨酸）干擾素（半胱氨酸）體外很難保存體外很難保存干擾素（絲氨酸）干擾素（絲氨酸）體外可以保存半年體外可以保存半年玉米中賴氨酸含量比較低玉米中賴氨酸含量比較低天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（352位的蘇氨酸）位的蘇氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶二氫吡啶二羧酸合成酶（10

2、4位的天冬酰胺）位的天冬酰胺）改造改造改造改造天冬氨酸激酶（異亮氨酸）天冬氨酸激酶（異亮氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶二氫吡啶二羧酸合成酶（異亮氨酸）（異亮氨酸）玉米中賴氨酸含量可提高數(shù)倍玉米中賴氨酸含量可提高數(shù)倍滿足人類生產(chǎn)滿足人類生產(chǎn)和生活的需要和生活的需要滿足人類生產(chǎn)滿足人類生產(chǎn)和生活的需要和生活的需要滿足人類生產(chǎn)滿足人類生產(chǎn)和生活的需要和生活的需要 對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過(guò)對(duì)基因的進(jìn)行操作，還是通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？1 1、目標(biāo)：、目標(biāo)： 根據(jù)人們對(duì)根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)功能的特定需

3、求，對(duì)蛋的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)分子設(shè)計(jì)。逆轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNADNARNARNA翻譯翻譯肽鏈肽鏈復(fù)制復(fù)制復(fù)制復(fù)制折疊折疊等等具有空間結(jié)具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)構(gòu)的蛋白質(zhì)表達(dá)生物特有表達(dá)生物特有的功能或性狀的功能或性狀天然蛋白質(zhì)的合成過(guò)程天然蛋白質(zhì)的合成過(guò)程遵循中心法則，并需經(jīng)過(guò)高級(jí)空間結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變遵循中心法則，并需經(jīng)過(guò)高級(jí)空間結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變2、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造、蛋白質(zhì)工程的原理：基因改造3、基本途徑：、基本途徑：基因基因DNA氨基酸序列氨基酸序列多肽鏈多肽鏈蛋白質(zhì)三蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)維結(jié)構(gòu)預(yù)期蛋白預(yù)期蛋白質(zhì)功能質(zhì)功能分子分子設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)mRNA翻譯翻譯氨基酸序列氨基酸

4、序列多肽鏈多肽鏈DNA合成合成轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄折疊折疊蛋白質(zhì)三蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)維結(jié)構(gòu)生物生物功能功能 某多肽鏈的一段氨基酸序列是：某多肽鏈的一段氨基酸序列是：丙氨酸丙氨酸色氨酸色氨酸賴氨酸賴氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 討論：討論： 1怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列苷酸序列?請(qǐng)把相應(yīng)的堿基序列寫出來(lái)。請(qǐng)把相應(yīng)的堿基序列寫出來(lái)。 2確定目的基因的堿基序列后，怎樣確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因才能合成或改造目的基因(DNA)?4、概念：、概念： 蛋白質(zhì)工程是指蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基

5、礎(chǔ)及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類以滿足人類的生的生產(chǎn)和生活的產(chǎn)和生活的需求需求。 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的上，延伸出來(lái)的第二代基因工程第二代基因工程。 蛋白質(zhì)工程與基因工程相比蛋白質(zhì)工程與基因工程相比,合成的蛋合成的蛋白質(zhì)有何特點(diǎn)白質(zhì)有何特點(diǎn)? 1、改造酶的結(jié)構(gòu)、改造酶的結(jié)構(gòu)自然酶與工業(yè)用酶有什么區(qū)別自然酶與工業(yè)用酶有什么區(qū)別?自然酶自然酶工業(yè)用酶工業(yè)用酶在常溫常壓中性環(huán)在常溫常壓中性環(huán)境下起催化作用境下起催化作用在高溫、酸或堿性在高溫、酸或堿性環(huán)境下起催化作用環(huán)境下起催化作用鼠源雜交瘤抗體鼠源雜交瘤抗體鼠鼠-人嵌合抗體人嵌合抗體導(dǎo)致機(jī)體導(dǎo)致機(jī)體高度過(guò)敏高度過(guò)敏副作用副作用明顯減小明顯減小2、生物工程制藥、生物工程制藥蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu) 胰島素的三級(jí)結(jié)構(gòu)胰島素的三級(jí)結(jié)構(gòu)血紅蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)血紅蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 應(yīng)用應(yīng)用X射線晶體射線晶體衍射法測(cè)定蛋白衍射法測(cè)定蛋白質(zhì)的質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)。隨著隨著DNA和蛋白和蛋白質(zhì)測(cè)