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蛋白质工程蛋白质工程举例说出蛋白质工程崛起的缘由举例说出蛋白质工程崛起的缘由简述蛋白质工程的原理简述蛋白质工程的原理讨论基因工程产生蛋白质和蛋白讨论基因工程产生蛋白质和蛋白质工程有什么区别质工程有什么区别基因工程在原则上只能生产自然界已存基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在在的蛋白质，这些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。定完全符合人类生产和生活的需要。一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由满足人类满足人类生产和生生产和生活的需要活的需要二、蛋白质工程的概念二、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作为基础，通过基及其与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，以满足人类对造或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求。生产和生活的需求。前提前提：了解蛋白质的结构和功能了解蛋白质的结构和功能u根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质；构的蛋白质；u确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系；之间的关系；u从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新蛋白功能，设计合成具有特定生物功能的全新蛋白质。质。蛋白质工程研究的主要内容蛋白质工程研究的主要内容 对天然蛋白质进行改造，对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的进行操作，还是通过对基因的操作来实现？操作来实现？1、目的：、目的：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋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。白质的结构进行分子设计。三、蛋白质工程的基本原理（重点）三、蛋白质工程的基本原理（重点）2、原理：、原理：改造基因（基因修饰或基因合成）改造基因（基因修饰或基因合成）天然的蛋白质天然的蛋白质是如何合成？是如何合成？逆转录逆转录转录转录DNADNARNARNA翻译翻译肽链肽链复制复制复制复制折叠折叠等等具有空间结具有空间结构的蛋白质构的蛋白质表达生物特有表达生物特有的功能或性状的功能或性状天然蛋白质的合成过程天然蛋白质的合成过程蛋白质工程的基本流程蛋白质工程的基本流程基因基因DNA氨基酸序列氨基酸序列多肽链多肽链蛋白质蛋白质三维结构三维结构预期功能预期功能生物功能生物功能mRNA转录转录翻译翻译折叠折叠DNA合成合成分子设计分子设计讨论：讨论：1、怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？、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。请把相应的碱基序列写出来。某多肽链的一段氨基酸序列是：某多肽链的一段氨基酸序列是：-丙氨酸丙氨酸-色氨酸色氨酸-赖氨酸赖氨酸-甲硫氨酸甲硫氨酸-苯丙氨酸苯丙氨酸-2、确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合、确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（成或改造目的基因（DNA）？）？丙氨酸：丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG 色氨酸：色氨酸：UGG 赖氨酸：赖氨酸：AAA、AAG 甲硫氨酸：甲硫氨酸：AUG 苯丙氨酸：苯丙氨酸：UUU、UUC 讨论基因工程产生蛋白质和蛋白质讨论基因工程产生蛋白质和蛋白质工程有什么区别工程有什么区别比较：基因工程和蛋白质工程比较：基因工程和蛋白质工程基因工程基因工程蛋白质工程蛋白质工程相同点相同点都要改造基因，都属于分子水平都要改造基因，都属于分子水平产生新的产生新的基因型，无新基因基因型，无新基因基因（型）基因（型）产生的蛋白质产生的蛋白质原有的原有的新的新的联系联系蛋白质工程以基因工程为基础，蛋白质工程以基因工程为基础，是基因工程的应用和延伸是基因工程的应用和延伸四、蛋白质工程的进展和前景四、蛋白质工程的进展和前景1、蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条件的，蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条件的，它是随着它是随着分子生物学分子生物学、晶体学晶体学以及以及计算机技术计算机技术的发展而诞生的，与的发展而诞生的，与基因组学基因组学、蛋白质组学蛋白质组学、生物信息学生物信息学的发展等因素有关的发展等因素有关2 2、现状：成功的例子不多，、现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构发挥其功能需要依赖于正确的空间结构，而科而科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少。例：例：科学家将科学家将干扰素基因进行定点突变，然后导干扰素基因进行定点突变，然后导入大肠杆菌表达，使干扰素第入大肠杆菌表达，使干扰素第1717位的半胱氨酸改变成丝位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高氨酸，结果大大提高干扰素的抗病性活性，并且提干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为高了储存稳定性。该生物技术为()A A基因工程基因工程B B蛋白质工程蛋白质工程 C C基因突变基因突变 D D细胞工细胞工程程 B B例：例：下图为下图为DNADNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性内切酶、图中依次表示限制性内切酶、DNADNA聚合酶、聚合酶、DNADNA连接酶、连接酶、解旋酶作用的正确顺序是解旋酶作用的正确顺序是()A A、B B C C D D C C例：例：目前人类利用基因工程的方法成功培育出目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是转基因抗虫棉，以下说法正确的是()A A苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达后直接进入棉花的叶肉细胞表达B B抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去C C标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因有目的基因D D转基因抗虫棉经过种植，棉铃虫不会产生转基因抗虫棉经过种植，棉铃虫不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫抗性，这样可以有效消灭棉铃虫C C(双选）例：双选）例：科学家利用基因工程培育出了耐盐科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是的转基因水稻新品系。下列有关叙述错误的是A A获得目的基因需用限制性内切酶和获得目的基因需用限制性内切酶和DNADNA连接酶连接酶B B可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞体细胞C C含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得植株得植株D D可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性耐盐性A AB B例：例：限制酶限制酶MunMun和限制酶和限制酶EcoREcoR的识别序列及切割位的识别序列及切割位点分别是点分别是-CAATTG-CAATTG-和和-GAATTC-GAATTC-。如图表示四种质粒。如图表示四种质粒和目的基因，其中箭头所指部位为酶的识别位点，质粒和目的基因，其中箭头所指部位为酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是的质粒是()()A A