高中生物人教版選修專題同步教學(xué)蛋白質(zhì)工程崛起共張PPT

1、關(guān)于高中生物人教版選修專題同步教學(xué)蛋白質(zhì)工程的崛起共張PPT第一張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月活動(dòng)1:閱讀P26. 回答:為什么要進(jìn)行蛋白質(zhì)工程?一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由這些蛋白質(zhì)只是適應(yīng)生物自身的需要，但不一定完全符合人類(lèi)生產(chǎn)和生活需要，所以需要加以改造。第二張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由1、基因工程的應(yīng)用（1）基因工程的實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀。在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。（2）基因工程的不足：第三張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化

2、過(guò)程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要。2、天然蛋白質(zhì)的不足3、蛋白質(zhì)工程的目的生產(chǎn)符合人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要的蛋白質(zhì)。第四張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月滿足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要例如：改造干擾素（半胱氨酸）體外很難保存干擾素（絲氨酸）體外可以保存半年玉米中賴氨酸含量比較低天冬氨酸激酶（352位的蘇氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）天冬氨酸激酶（異亮氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（異亮氨酸）玉米中賴氨酸含量可提高數(shù)倍改造改造第五張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、蛋白質(zhì)工程的基本原理 根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求

3、，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。 1、目標(biāo)：2、原理：第六張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月思考：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)分子進(jìn)行操作，還是通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？ 應(yīng)該從對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)改造，主要原因如下：（1）任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過(guò)的蛋白質(zhì)可以遺傳下去。如果對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造過(guò)的蛋白質(zhì)分子還是無(wú)法遺傳的。（2）對(duì)基因進(jìn)行改造比對(duì)蛋白質(zhì)直接改造要容易操作，難度要小得多。 第七張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月二、蛋白質(zhì)工程的基本原理 根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋

4、白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。 1、目標(biāo)：2、原理：改造基因（基因修飾或基因合成）第八張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯蛋白質(zhì)復(fù)制復(fù)制天然蛋白質(zhì)的合成遵循中心法則第九張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯肽鏈折疊等具有空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)表達(dá)生物特有的功能或性狀天然蛋白質(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)變第十張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月. 途徑:預(yù)期的蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）第十一張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)氨基酸序列多肽鏈基因D

5、NA預(yù)期功能DNA合成分子設(shè)計(jì)mRNA生物功能轉(zhuǎn)錄翻譯折疊圖1-29蛋白質(zhì)工程流程圖第十二張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能第十三張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，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，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求。蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是對(duì)編碼蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造第十四張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月比較基因工程和蛋白質(zhì)工程基因工程蛋白質(zhì)工程相同點(diǎn)都要改造基因，都屬于分子水平產(chǎn)生新的基因型，無(wú)新基因基因（型）產(chǎn)生的蛋白質(zhì)

6、原有的新的聯(lián)系蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)，是基因工程的應(yīng)用和延伸第十五張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月五、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景1.進(jìn)展胰島素速效型藥品 2.前景制作電子元件3.現(xiàn)狀蛋白質(zhì)工程目前成功的例子不多,原因是對(duì)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)了解不夠。要設(shè)計(jì)出更加符合人類(lèi)需求的蛋白質(zhì)還需經(jīng)過(guò)艱辛的探索。應(yīng)用于微電子方面具有 、耗電少和 的特點(diǎn)體積小效率高第十六張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月討論：1、怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？ 請(qǐng)把相應(yīng)的堿基序列寫(xiě)出來(lái)。 討論：某多肽鏈的一段氨基酸序列是：-丙氨酸-色氨酸-賴氨酸-甲硫氨酸-苯丙氨酸-丙氨酸：GCU、GCC、GCA、

7、GCG 色氨酸：UGG 賴氨酸：AAA、AAG 甲硫氨酸：AUG 苯丙氨酸：UUU、UUC 第十七張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C） mRNA序列 脫氧核苷酸序列GCT (或C或A或G) TGGAAA (或G)ATGTTT (或C)CGA (或G或T或C) ACCTTT（或C)TACAAA (或G)2.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（DNA）？ 確定目的基因的堿基序列后，就可以根據(jù)人類(lèi)的需要改造它，通過(guò)人工合成的方法或可以通過(guò)基因的定點(diǎn)誘變技術(shù)來(lái)改變后從基因文庫(kù)中獲取。第十八張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于

8、2022年6月2.基因工程是遵循中心法則， 從DNAmRNA蛋白質(zhì)折疊產(chǎn)生功能，基本上是生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程是按照以下思路進(jìn)行的： 確定蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)應(yīng)有的氨基酸序列應(yīng)有的堿基排列，可以創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。思考與探究 第十九張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.酶工程就是指將酶所具有的生物催化作用，借助工程學(xué)的手段，應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、醫(yī)療診斷和環(huán)境保護(hù)等方面的一門(mén)科學(xué)技術(shù)。 概括地說(shuō)，酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩方面組成的。酶工程的應(yīng)用主要集中于食品工業(yè)、輕工業(yè)以及醫(yī)藥工業(yè)中。 第二十張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年

9、6月 通常所說(shuō)的酶工程是用工程菌生產(chǎn)酶制劑，而沒(méi)有經(jīng)過(guò)由酶的功能來(lái)設(shè)計(jì)酶的分子結(jié)構(gòu)，然后由酶的分子結(jié)構(gòu)來(lái)確定相應(yīng)基因的堿基序列等步驟。因此，酶工程的重點(diǎn)在于對(duì)已存酶的合理充分利用，而蛋白質(zhì)工程的重點(diǎn)則在于對(duì)已存在的蛋白質(zhì)分子的改造。當(dāng)然，隨著蛋白質(zhì)工程的發(fā)展，其成果也會(huì)應(yīng)用到酶工程中，使酶工程成為蛋白質(zhì)工程的一部分。 第二十一張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1 關(guān)于生物體內(nèi)存在的天然蛋白質(zhì)，下列說(shuō)法不正確的是（ ）A是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的B它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要C構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基酸目前發(fā)現(xiàn)的有20種D一定完全符合人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要練習(xí)D第二十二張，PPT共

10、二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月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) 3下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)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(lèi)的需要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(guò)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第二十三張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4、以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說(shuō)法正確的是（）A、蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)B、蛋白質(zhì)工程就是酶工程的延伸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、蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì) 第二十四張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月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 D第二十五張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月6、蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)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(lèi)增多 B氨基酸種類(lèi)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)第二十六張，PPT共二十八頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月7、關(guān)于蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和應(yīng)用，