高中生物人教版选修专题同步教学蛋白质工程的崛起共张PPT.ppt

关于高中生物人教版选修专题同步教学蛋白质工程的崛起共张PPT第1页，共28页，星期日，2025年，2月5日活动1:阅读P26.回答:为什么要进行蛋白质工程?一、蛋白质工程崛起的缘由这些蛋白质只是适应生物自身的需要，但不一定完全符合人类生产和生活需要，所以需要加以改造。第2页，共28页，星期日，2025年，2月5日一、蛋白质工程崛起的缘由1、基因工程的应用（1）基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。（2）基因工程的不足：第3页，共28页，星期日，2025年，2月5日天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。2、天然蛋白质的不足3、蛋白质工程的目的生产符合人类生产和生活的需要的蛋白质。第4页，共28页，星期日，2025年，2月5日满足人类生产和生活的需要例如：改造干扰素（半胱氨酸）体外很难保存干扰素（丝氨酸）体外可以保存半年玉米中赖氨酸含量比较低天冬氨酸激酶（352位的苏氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）天冬氨酸激酶（异亮氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）玉米中赖氨酸含量可提高数倍改造改造第5页，共28页，星期日，2025年，2月5日二、蛋白质工程的基本原理根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。1、目标：2、原理：第6页，共28页，星期日，2025年，2月5日思考：对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。第7页，共28页，星期日，2025年，2月5日二、蛋白质工程的基本原理根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。1、目标：2、原理：改造基因（基因修饰或基因合成）第8页，共28页，星期日，2025年，2月5日逆转录转录DNARNA翻译蛋白质复制复制天然蛋白质的合成遵循中心法则第9页，共28页，星期日，2025年，2月5日转录DNARNA翻译肽链折叠等具有空间结构的蛋白质表达生物特有的功能或性状天然蛋白质的合成过程遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变第10页，共28页，星期日，2025年，2月5日３.途径:预期的蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）第11页，共28页，星期日，2025年，2月5日蛋白质三维结构氨基酸序列多肽链基因DNA预期功能DNA合成分子设计mRNA生物功能转录翻译折叠图1-29蛋白质工程流程图第12页，共28页，星期日，2025年，2月5日4、基础：蛋白质的结构和功能第13页，共28页，星期日，2025年，2月5日蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。蛋白质工程的实质是对编码蛋白质的基因进行改造第14页，共28页，星期日，2025年，2月5日比较基因工程和蛋白质工程基因工程蛋白质工程相同点都要改造基因，都属于分子水平产生新的基因型，无新基因基因（型）产生的蛋白质原有的新的联系蛋白质工程以基因工程为基础，是基因工程的应用和延伸第15页，共28页，星期日，2025年，2月5日五、蛋白质工程的进展和前景1.进展胰岛素速效型药品2.前景制作电子元件3.现状蛋白质工程目前成功的例子不多,原因是对蛋白质的高级结构了解不够。要设计出更加符合人类需求的蛋白质还需经过艰辛的探索。应用于微电子方面具有、耗电少和的特点体积小效率高第16页，共28页，星期日，2025年，2月5日讨论：1、怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。讨论：某多肽链的一段氨基酸序列是：……-丙氨酸-色氨酸-赖氨酸-甲硫氨酸-苯丙氨酸-……丙氨酸：GCU、GCC、GCA