苏教版高中生物学选择性必修3生物学技术与工程精品课件 第三章 基因工程 06-第三节 蛋白质工程.ppt

*********第三章基因工程第三节蛋白质工程学习目标1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。2.简述蛋白质工程的基本原理。01考点蛋白质工程01考点蛋白质工程知新一、蛋白质工程（第二代基因工程）是基因工程的延伸1.蛋白质工程的一般过程（1）概念：蛋白质工程是指以蛋白质分子的______规律及其与生物______的关系为基础，对编码该蛋白的基因（直接改造对象）进行有目的的设计改造，以______现有蛋白质或制造____的蛋白质。结构功能改造新（2）蛋白质工程的一般过程转录翻译分子设计折叠....（3）基因工程的不足①原则上只能生产自然界中已经______的蛋白质。②生产的蛋白质不一定符合人们生产和生活的______。存在需要（4）蛋白质工程的优势①能更______地利用自然界中存在的蛋白质。②能在分子水平上对蛋白质进行再____________，进而创造出自然界中________的蛋白质。充分设计和改造不存在提高2.蛋白质工程首先要获取基因和蛋白质的结构数据序列条目排列顺序蛋白质基因图谱结构..3.通过基因改造生产目标蛋白质（1）基因的体外定向突变①适用对象：掌握了基本__________的蛋白质。②类型结构信息目的方法大面积的定向突变______________单一或少数几个突变位点的基因定向突变________________基因全合成法引物定点引入法③定点诱变法过程示意图引物突变受体细胞突变（2）非定点诱变技术适用对象不能预先确定__________的蛋白质缺点目的性和________不够强优点突变位点____，有时会产生意想不到的改造效果诱变位点针对性多二、蛋白质工程的设计思路与应用二硫键空间结构稳定性目的思路原理实例提高蛋白质（酶）的稳定性转换氨基酸残基在高温下，蛋白质分子中天冬酰胺和谷氨酰胺的侧链上的酰胺基会发生__________，损害其____________；将天冬酰胺和谷氨酰胺残基转换为其他合适的氨基酸残基，可提高蛋白质的热稳定性酵母菌的丙糖磷酸异构酶的两个亚基中各含有两个天冬酰胺残基，分别用________和异亮氨酸残基替代，大幅度提高了酶的热稳定性脱氨反应结构和功能苏氨酸续表氨基酸残基催化活性续表目的思路原理实例消除酶的被抑制特性转换氨基酸残基转换氨基酸残基可以消除酶的________特性将枯草芽孢杆菌蛋白酶分子中第222位的甲硫氨酸残基转换成半胱氨酸残基或丙氨酸残基，酶的活性将不再受________的抑制被抑制漂白剂续表关键点拨1.蛋白质工程与基因工程的比较项目蛋白质工程基因工程区别应用及现状①主要集中在对现有蛋白质进行改造；②对创造新的蛋白质还有许多技术难题未突破，因为蛋白质的高级结构非常复杂，人们对此知之甚少①已被广泛应用，如转基因植物、动物、药品生产；②基因治疗在利用造血干细胞以及在靶向肝脏、心脏和视网膜等方面都取得了一定成效联系①蛋白质工程获得目的基因后，需要通过基因工程获得预期蛋白质;②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续表2.利用“二看法”判断基因工程和蛋白质工程致用典例[2023江苏南通海安高级中学高三调研]下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是()A对点演练与基因工程相比，蛋白质工程的突出特点是()BA.基因工程原则上能生产任何蛋白质B.蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质C.蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现D.蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第三代基因工程[解析]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为基础，对编码该蛋白的基因进行有目的的设计改造，以改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。也就是说，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，所以B项正确，A、C、D项错误。*******************************