蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用課件-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用基因工程的應(yīng)用1.轉(zhuǎn)基因抗蟲植物2.轉(zhuǎn)基因抗病植物3.轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物4.改良植物的品質(zhì)5.提高動物的生長速率6.改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用基因工程在食品工業(yè)方面的應(yīng)用1.對微生物或動植物的細(xì)胞進(jìn)行基因改造，使它們能夠生產(chǎn)藥物。2.利用基因工程技術(shù)，可以讓哺乳動物批量生產(chǎn)藥物,如乳腺生物反應(yīng)器。3.用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體等。溫故知新構(gòu)建基因工程菌生產(chǎn)食品工業(yè)用酶、氨基酸、維生素

第3章

基因工程第4節(jié)

蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用學(xué)習(xí)目標(biāo)1、掌握蛋白質(zhì)工程的定義和基本原理2、舉例說明蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的實(shí)例自學(xué)指導(dǎo)一：閱讀課本P93-94頁，回答下列問題（4min）1.什么是蛋白質(zhì)工程？基礎(chǔ)，操作方法和對象，目的，地位，學(xué)科和技術(shù)？2.基因工程的實(shí)質(zhì)是？不足是？3.蛋白質(zhì)工程崛起的緣由？為什么玉米中賴氨酸的含量比較低？改造方法是？4.蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是什么？5.天然蛋白質(zhì)合成過程和蛋白質(zhì)工程的基本思路分別是什么？6.完成P94思考討論從社會中來

你見過用細(xì)菌畫畫嗎？右圖是用發(fā)出不同顏色熒光的細(xì)菌“畫"的美妙圖案。這些細(xì)菌能夠發(fā)出熒光，是因?yàn)樵谒鼈兊捏w內(nèi)導(dǎo)入了熒光蛋白的基因。最早被發(fā)現(xiàn)的熒光蛋白是綠色熒光蛋白，科學(xué)家通過改造它，獲得了黃色熒光蛋白等。這些熒光蛋白在細(xì)胞內(nèi)生命活動的檢測、腫瘤的示蹤研究等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。那么，科學(xué)家是怎樣對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造的呢？科學(xué)家解析了多管水母綠色熒光蛋白的晶體結(jié)構(gòu)，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上再采用定點(diǎn)突變的技術(shù)將綠色熒光蛋白發(fā)光基團(tuán)正下方的第203位的蘇氨酸替換為酪氨酸，從而獲得了一種新的綠色熒光蛋白的衍生物——黃色熒光蛋白。用細(xì)菌“畫”的畫(1)基礎(chǔ)：蛋白質(zhì)分子的

及其與_________的關(guān)系。(2)操作方法和對象：

。(4)目的：

的蛋白質(zhì)或

的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。(5)地位：在_________的基礎(chǔ)上,延伸出來的第

代基因工程。(6)學(xué)科和技術(shù)：

。改造或合成基因分子生物學(xué)、晶體學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)一、蛋白質(zhì)工程的概念及其理解蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。結(jié)構(gòu)規(guī)律生物功能基因工程二改造現(xiàn)有制造一種新將一種生物的____轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的______，進(jìn)而表現(xiàn)出________。二、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由2.基因工程的不足:3.蛋白質(zhì)工程崛起的緣由:1.基因工程的實(shí)質(zhì):基因蛋白質(zhì)新的性狀基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界_______的蛋白質(zhì)。已存在天然蛋白質(zhì)是生物在

過程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符合

的需要，卻不一定完全符合人類

的需要。長期進(jìn)化特定物種生存生產(chǎn)和生活實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

1.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述，錯誤的是(

) A.分析蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)工程的研究內(nèi)容之一 B.蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)自然界中已經(jīng)存在的蛋白質(zhì) C.蛋白質(zhì)工程崛起的原因是天然蛋白質(zhì)不能夠完全滿足人類生產(chǎn)、生活的需要 D.蛋白質(zhì)工程可以制造一種新的蛋白質(zhì)，也可以對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造二、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由4.實(shí)例:對天然酶的改造：玉米中賴氨酸含量較低，經(jīng)人工設(shè)計(jì)改造，可使其葉片和種子中游離賴氨酸的含量分別提高5倍和2倍。賴氨酸合成調(diào)控達(dá)到一定濃度兩種酶的活性352位的蘇氨酸變成異亮氨酸二氫吡啶二羧酸合成酶天冬氨酸激酶+104位的天冬酰胺變成異亮氨酸賴氨酸含量抑制提高提高限制提高三、蛋白質(zhì)工程的基本原理1.蛋白質(zhì)工程的目標(biāo):2.蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì):根據(jù)人們對蛋白質(zhì)_____的特定需求，因此要對蛋白質(zhì)的_____進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。功能結(jié)構(gòu)由于基因決定蛋白質(zhì)，因此要對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，最終還必須通過

來完成。蛋白質(zhì)工程的操作對象是基因還是蛋白質(zhì)，為什么？改造或合成基因3.天然蛋白質(zhì)合成過程：天然蛋白質(zhì)合成的過程是按照________進(jìn)行的。中心法則基因表達(dá)形成具有特定氨基酸序列的多肽鏈形成具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)形式生物功能轉(zhuǎn)錄和翻譯4.蛋白質(zhì)工程思路:從_______________出發(fā)→設(shè)計(jì)______________→推測____________→找到并改變___________________或_________→獲得所需要的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程與天然蛋白質(zhì)合成的過程_____。預(yù)期功能生物功能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)（三維結(jié)構(gòu)）推測改造或合成轉(zhuǎn)錄翻譯折疊行使目的基因mRNA多肽鏈相反預(yù)期的蛋白質(zhì)功能預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)有的氨基酸序列相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列合成新基因注意：蛋白質(zhì)工程是在分子水平上的操作三、蛋白質(zhì)工程的基本原理逆中心法則5.蛋白質(zhì)工程的常用技術(shù):蛋白質(zhì)工程經(jīng)常要借助計(jì)算機(jī)來建立蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)模型；要制備蛋白質(zhì)晶體，然后通過X射線衍射技術(shù)，分析晶體的結(jié)構(gòu)；要用到基因的定點(diǎn)突變技術(shù)來進(jìn)行堿基的替換。學(xué)科交叉三、蛋白質(zhì)工程的基本原理討論1.怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？請把相應(yīng)的堿基序列寫出來。---蛋白質(zhì)工程基本思路的應(yīng)用某多肽鏈的一段氨基酸序列是：思考·討論GCUGCCGCAGCGUGGAAAAAG丙氨酸…色氨酸賴氨酸谷氨酸苯丙氨酸…UUUUUCGAAGAG---蛋白質(zhì)工程基本思路的應(yīng)用某多肽鏈的一段氨基酸序列是：思考·討論討論：1.怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？請把相應(yīng)的堿基序列寫出來。GCUGCCGCAGCGUGGAAAAAG丙氨酸…色氨酸賴氨酸谷氨酸苯丙氨酸…UUUUUCGAAGAGGCU(或C或A或G)UGGAAA(或G)GAA(或G）UUU(或C)mRNA序列脫氧核苷酸序列GCT(或C或A或G)TGGAAA(或G)GAA（或G）TTT(或C)CGA(或G或T或C)ACCTTT(或C)CTT（或C）AAA(或G)一個氨基酸是由一個或多個密碼子決定,因此獲得的基因總的堿基序列有多種。---蛋白質(zhì)工程基本思路的應(yīng)用某多肽鏈的一段氨基酸序列是：思考·討論討論：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？GCUGCCGCAGCGUGGAAAAAG丙氨酸…色氨酸賴氨酸谷氨酸苯丙氨酸…UUUUUCGAAGAG確定目的基因的堿基序列后，可以人工合成目的基因或從基因文庫中獲取目的基因。對基因的改造經(jīng)常會用到基因定點(diǎn)突變技術(shù)來進(jìn)行堿基的替換、增添等。自學(xué)指導(dǎo)二：閱讀課本P95頁，回答下列問題（3min）1.閱讀課時練P101，分析基因工程和蛋白質(zhì)工程的不同點(diǎn)？思考：如何辨別一個操作是基因工程還是蛋白質(zhì)工程？2.蛋白質(zhì)工程有哪些應(yīng)用？舉實(shí)例說明3.蛋白質(zhì)工程面臨的問題及發(fā)展前景？項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程操作對象操作起點(diǎn)操作水平操作流程結(jié)果實(shí)質(zhì)聯(lián)系基因基因DNA分子水平DNA分子水平預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測氨基酸序列→找到并改變對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)目的基因的篩選與獲取→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)通過改造或合成基因來定向改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀①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；②蛋白質(zhì)工程離不開基因工程，其包含基因工程的基本操作。預(yù)期蛋白質(zhì)功能目的基因6.蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較思考：如何辨別一個操作是基因工程還是蛋白質(zhì)工程？6.蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較是否合成新的基因蛋白質(zhì)工程是否對原有基因進(jìn)行改造是否是否蛋白質(zhì)工程基因工程看蛋白質(zhì)看基因是否為天然蛋白質(zhì)是否蛋白質(zhì)工程基因工程實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

2.蛋白質(zhì)工程的基本操作程序正確的是（

）①設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)②找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸的序列③推測應(yīng)有的氨基酸的序列④蛋白質(zhì)的預(yù)期功能A．①→②→③→④B．④→③→②→①C．④→①→③→②D．②→③→①→④實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練

3.科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸的含量，計(jì)劃將天冬氨酸激酶中第352位的蘇氨酸變?yōu)楫惲涟彼幔瑢⒍溥拎ざ人岷铣擅钢械?04位的天冬酰胺變?yōu)楫惲涟彼?。為此，下列操作正確的是(

)A.直接改造這兩種酶的空間結(jié)構(gòu)B.對指導(dǎo)這兩種酶合成的mRNA進(jìn)行改造C.利用誘變育種技術(shù)促使控制這兩種酶合成的基因突變D.利用基因工程技術(shù)，對控制這兩種酶合成的基因進(jìn)行改造拓展延伸根據(jù)改造蛋白質(zhì)的部位的多少，對蛋白質(zhì)的改造可分為三類：（1）大改：設(shè)計(jì)并制造出自然界中不存在的全新蛋白質(zhì)（2）中改：在蛋白質(zhì)分子中替換某一個肽段或某一個特定的結(jié)構(gòu)域。（3）小改：改造蛋白質(zhì)分子中的幾個氨基酸殘基四、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用1.醫(yī)藥工業(yè)方面:(1)研發(fā)速效胰島素類似物:速效胰島素天然蛋白質(zhì)易形成二聚體或六聚體預(yù)期結(jié)構(gòu)改造B28位脯氨酸替換為天冬氨酸或?qū)⑺cB29位的賴氨酸交換位置新胰島素基因轉(zhuǎn)錄mRNA折疊預(yù)期功能行使功能降低胰島素的聚合作用設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)改變B鏈第20-29位氨基酸組成推測序列翻譯多肽鏈有效抑制胰島素的聚合科學(xué)家通過改造

實(shí)現(xiàn)對相應(yīng)氨基酸序列的改變,使B28位脯氨酸替換為天冬氨酸或?qū)⑺cB29位的賴氨酸交換位置，從而有效抑制了胰島素的

。胰島素基因聚合定點(diǎn)突變四、蛋白質(zhì)工程的運(yùn)用

干擾素是動物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)體，可以用于治療病毒的感染和癌癥，但在體外保存卻相當(dāng)困難。改造干擾素（半胱氨酸）體外很難保存干擾素（絲氨酸）延長體外保存時間體外-70℃保存半年(2)延長干擾素體外保存時間:1.醫(yī)藥工業(yè)方面:定點(diǎn)突變四、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用天然干擾素不易保存預(yù)期結(jié)構(gòu)改造一個半胱氨酸變成絲氨酸新干擾素基因轉(zhuǎn)錄mRNA折疊預(yù)期功能行使功能延長保存時間設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)氨基酸替換推測序列翻譯多肽鏈在-70℃下可以保存半年四、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用1.醫(yī)藥工業(yè)方面:(3)降低人對小鼠單抗隆抗體的免疫反應(yīng):解決辦法：通過_________，將小鼠抗體上________的區(qū)域（即________）“嫁接”到_________（即_______）上，經(jīng)過這樣改造的抗體__________________________；醫(yī)學(xué)問題：小鼠單克隆抗體會使人體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，從而導(dǎo)致治療效果大大降低。改造基因結(jié)合抗原可變區(qū)人的抗體恒定區(qū)誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度就會降低很多對人體的不良反應(yīng)減少基因融合鼠抗體人抗體恒定區(qū)恒定區(qū)可變區(qū)可變區(qū)嵌合抗體對人體的不良反應(yīng)減少四、蛋白質(zhì)工程的運(yùn)用四、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用2.工業(yè)方面:蛋白質(zhì)工程被廣泛用于

或

。開發(fā)新的工業(yè)用酶改進(jìn)酶的性能枯草桿菌蛋白酶枯草桿菌蛋白酶具有水解蛋白質(zhì)的作用，常被用于洗滌劑工業(yè)、絲綢工業(yè)等。迄今為止，利用蛋白質(zhì)工程獲得的該酶的突變體已有上百種，從中可能篩選出一些符合工業(yè)化生產(chǎn)需求的突變體，從而提高這種酶的使用價(jià)值。四、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用3.農(nóng)業(yè)方面:(1)改造某些_________________的酶,提高植物光合作用的效率，增加糧食的產(chǎn)量。(2)利用蛋白質(zhì)工程的思路

，通過改造

的結(jié)構(gòu)，使它防治病蟲害的效果增強(qiáng)。參與調(diào)控光合作用設(shè)計(jì)優(yōu)良微生物農(nóng)藥微生物蛋白質(zhì)伊維菌素是新型的廣譜、高效、低毒抗生素類抗寄生蟲藥應(yīng)用實(shí)例醫(yī)藥工業(yè)方面改造胰島素基因，獲得____________類似物生產(chǎn)人鼠嵌合抗體其他工業(yè)方面改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶提高玉米葉片和種子中游離________的含量農(nóng)業(yè)方面改造某些參與調(diào)控光合作用的酶設(shè)計(jì)優(yōu)良微生物______速效胰島素賴氨酸農(nóng)藥四、蛋白質(zhì)工程的運(yùn)用(1)面臨的問題：蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，主要是因?yàn)?/p>

四、蛋白質(zhì)工程的運(yùn)用(2)前景展望：

蛋白質(zhì)發(fā)揮功能必須依賴于正確的高級結(jié)構(gòu)，而這種高級結(jié)構(gòu)往往十分復(fù)雜。

要設(shè)計(jì)出更加符合人類需要的蛋白質(zhì)，還需要不斷地攻堅(jiān)克難。隨著科技的深入發(fā)展，蛋白質(zhì)工程將會給人類帶來更多的福祉。能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的基因，導(dǎo)入合適的宿主細(xì)胞中，讓宿主細(xì)胞生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)食品呢？理論上講可以，但目前還沒有真正成功的例子。利用改造后的動物細(xì)胞、微生物細(xì)胞等可以生產(chǎn)人類需要的蛋白質(zhì)，但這些蛋白質(zhì)往往都是自然界中已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)，并非完全是人工設(shè)計(jì)出來的、自然界中不存在的蛋白質(zhì)。主要原因是蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，人類對大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)如何行使功能了解得還不夠，很難設(shè)計(jì)出一個全新的而又具有功能的蛋白質(zhì)。即使設(shè)計(jì)并獲得了一個全新的蛋白質(zhì)，它的生理生化特性、用它生產(chǎn)的蛋白質(zhì)食品的安全性等都需要長期深入的研究。思考：蛋白質(zhì)工程的概念：一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由：二、蛋白質(zhì)工程的基本原理：三、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用1.醫(yī)藥工業(yè)方面；2.其他工業(yè)方面；3.農(nóng)業(yè)方面。課堂小結(jié)

以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。

基因原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)，這些天然蛋白質(zhì)是生物在長期進(jìn)化過程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符號特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。

預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程操作對象操作起點(diǎn)操作水平操作流程結(jié)果實(shí)質(zhì)聯(lián)系基因基因DNA分子水平DNA分子水平預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測氨基酸序列→找到并改變對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)目的基因的篩選與獲取→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)通過改造或合成基因來定向改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀①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；②蛋白質(zhì)工程離不開基因工程，其包含基因工程的基本操作。預(yù)期蛋白質(zhì)功能目的基因課堂小結(jié)背誦記憶：1、蛋白質(zhì)工程的概念、基本思路、應(yīng)用2、蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別與聯(lián)系下圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請據(jù)圖回答下列問題：（1）代表蛋白質(zhì)工程操作思路的過程是_____；代表中心法則內(nèi)容的是______。(填寫數(shù)字)（2）寫出圖中各數(shù)字代表的生物學(xué)過程的名稱或內(nèi)容：①______；②______；③______；④______；⑤__________。（3）蛋白質(zhì)工程的目的是____________________________________________________________，通過___________________實(shí)現(xiàn)。（4）從圖中可以看出蛋白質(zhì)工程的基本途徑與中心法則是______的。④⑤①②③轉(zhuǎn)錄翻譯折疊推測改造合成根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)基因改造或合成基因相反當(dāng)堂檢測1.蛋白質(zhì)工程可以說是基因工程的延伸。判斷下列相關(guān)表述是否正確。(1)基因工程需要在分子水平對基因進(jìn)行操作，蛋白質(zhì)工程不需要對基因進(jìn)行操作。（

）(2)蛋白質(zhì)工程需要改變蛋白質(zhì)分子的所有氨基酸序列。（

）(3)蛋白質(zhì)工程可以改造酶，提高酶的熱穩(wěn)定性。（

）√××一、概念檢測練習(xí)與應(yīng)用2.

蛋白質(zhì)工程是在深入了解蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它最終要達(dá)到的目的是（

）A.分析蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)

B.研究蛋白質(zhì)的氨基酸組成C.獲取編碼蛋白質(zhì)的基因序列信息D.改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)，滿足人類的需求3.水蛭素是一種蛋白質(zhì)，可用于預(yù)防和治療血栓。研究人員發(fā)現(xiàn)，用賴氨酸替換水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。在這項(xiàng)替換研究中，目前可行的直接操作對象是（

）A.基因

B.氨基酸C.多肽鏈

D.蛋白質(zhì)DA練習(xí)與應(yīng)用T4溶菌酶是一種重要的工業(yè)用酶，但是它在溫度較高時容易失去活性。為了提高T4溶菌酶的耐熱性，科學(xué)家首先對影響T4溶菌酶耐熱性的一些重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。然后以此為依據(jù)對相關(guān)基因進(jìn)行改造，使T4溶菌酶的第3位異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?。于是，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，T4溶菌酶的耐熱性得到了提高。這項(xiàng)工作屬于什么工程的范疇？在該實(shí)例中引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的根本原因是什么？如果要將該研究成果應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐，還需要做哪些方面的工作？二、拓展應(yīng)用這項(xiàng)工作屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的根本原因是基因的堿基序列發(fā)生了變化。如果要將改造后的T4溶菌酶應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐,還有很多工作需要做。例如由于改造后酶的空