(精品)1.4　蛋白质工程的崛起 (2).pptx

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1、蛋白质工程的崛起目录目录蛋白质工程崛起的缘由蛋白质工程崛起的缘由蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的概念蛋白质工程的概念蛋白质工程的进展与前景蛋白质工程的进展与前景1 12 23 341知识目标知识目标1 1、能够说出、能够说出蛋白蛋白质工程的概念质工程的概念。2 2、能够描述、能够描述蛋白蛋白质工程的质工程的步骤。步骤。3 3、在具体、在具体的情境的情境下能够阐述下能够阐述基因基因工程的工程的过过程程。2能力目标能力目标1 1、尝试以实验为、尝试以实验为背背景景，实验探究能，实验探究能力得到训练。力得到训练。2 2、根据所、根据所学学，尝，尝试运用逆向思维推试运用逆向思维推到

2、方法，到方法，理理性思维性思维得到训练。得到训练。3情感目标情感目标1 1、关注、关注紫杉醇紫杉醇治治疗癌症及疗癌症及红豆杉红豆杉保护相关信息，保护相关信息，激发社会责任。激发社会责任。2 2、体会实验探究、体会实验探究过过程程，培养认真、，培养认真、严谨严谨的的科科学学态度。态度。教学目标 临临床床上上的的一一种种抗抗癌癌药药物物紫紫杉杉醇醇，是是从从红红豆豆杉杉中中提提取取出出来来的的，且且提提取取量量为为万万分分之之二二，也也就就是是说说用用一一吨吨红红豆豆杉杉的的树树树树皮皮皮皮才才能能提提取取500ml500ml。可可想想而而知知对对红红豆豆杉杉破破坏坏问问题题的的严严重重性性，那那

3、么么我我们们能能否否解解决这问题呢？决这问题呢？创设情境红豆杉红豆杉紫杉醇紫杉醇活动：阅读活动：阅读P26P26满足人类生产和生活的需要蛋白质工程崛起的缘由满足人类生产和生活的需要学生活动阅读课本阅读课本思考分析思考分析从以下几方面总结从以下几方面总结蛋白质工程基因工程的实质基因工程的不足天然蛋白质的不足蛋白质工程的目的崛起的缘由蛋白质工程崛起的缘由01思考感悟提 示对对基基因因的的操操作作对对天天然然蛋蛋白白质质进进行行改改造造是是通通过过对对基基因因的操作来实现的操作来实现 对对天天然然蛋蛋白白质质进进行行改改造造，是是直直接接对对蛋蛋白白质质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？分子

4、进行操作，还是通过对基因的操作来实现？基本原理02蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理目目标标1 1原原理理2 2途途径径3 3根据人们对根据人们对_的特定需求对的特定需求对_进行分子设计进行分子设计中心法则的逆推中心法则的逆推详预预期期蛋蛋白白质质功功能能设设计计预预期期的的蛋蛋白白质质结结构构推推测测应应有有的的_序列序列找到对应的找到对应的_序列序列(基因基因)。蛋白质蛋白质的的结构结构氨基酸氨基酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸蛋白质的功能蛋白质的功能1基础基础以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系2实实质质改造基因改造基因3手段手段基因基因基因基因4

5、目的目的满满足足人类人类的生产和生活的需求的生产和生活的需求蛋白质工程的概念 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。概念剖析基因工程基因工程蛋白质工程蛋白质工程 操作操作水平水平基本基本过程过程实质实质结果结果 确确定定蛋蛋白白质质的的功功能能蛋蛋白白质质应应有有的的高高级级结结构构蛋蛋白白质质应应具具备备的的折折叠叠状状态态蛋蛋白白质质应应有有的的氨氨基基酸酸序序列列应应有有的的碱碱基基序序列列合合成成DNADNA表表达达出出蛋白质蛋白质获获取取目目的的基基因因构构建建

6、基基因因表表达达载载体体将将目目的的基基因因导导入入受受体体细细胞胞目目的的基基因因的的检测与鉴定检测与鉴定与基因工程的比较定定向向改改造造生生物物的的遗遗传传特特性性，以以获获得得人人类类需需要要的的生生物物类类型或生物产品型或生物产品定向改造或生产人类所需蛋白质定向改造或生产人类所需蛋白质生生产产人人类类需需要要的的基基因因产产物物(自然界已有的蛋白质自然界已有的蛋白质)可可以以生生产产自自然然界界没没有有的的、不不存存在在的新蛋白质的新蛋白质提高废弃物提高废弃物的的利用率，提高利用率，提高L L酶酶的活的活性性根据根据需需求，改造求，改造L L酶酶的的结构结构利用所利用所学学：怎样才能获

7、得更多怎样才能获得更多的紫的紫杉醇杉醇，而更少，而更少的的损耗损耗红豆红豆杉杉呢？呢？对对L L酶酶的的结构结构进进行分析行分析提示：提示：红豆杉的废弃物可在红豆杉的废弃物可在L L酶的作用下，酶的作用下，部分可以转化为紫杉醇。部分可以转化为紫杉醇。回顾前情 解答问题前 景进 展现 状目前目前成功成功的的例子不多，例子不多，原因原因是对是对蛋白质的蛋白质的高高级结构了级结构了解解不够。不够。要要设设计出更加符合计出更加符合人类人类需需求求的蛋白质的蛋白质还还需需经经过艰辛过艰辛的的探索探索应用于微电子方面、制应用于微电子方面、制作电子元件具有体积小、作电子元件具有体积小、耗电少耗电少和和效率高

8、效率高的的特点特点胰岛素速效型药品胰岛素速效型药品蛋白质工程的进展与前景一、某多肽链的一段氨基酸序列是：甲硫氨酸色氨酸苯丙氨酸色氨酸(氨基酸及对应的密码子为：甲硫氨酸AUG，色氨酸UGG，苯丙氨酸UUU、UUC）(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。(2)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(DNA)?基础知识巩固【尝试解答】(1)根据氨基酸序列反推mRNA上密码子序列，再反推DNA上脱氧核苷酸序列。其DNA碱基序列为：(2)确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法，或从基因库中获取基础知识巩固 二、下图为蛋白质

9、工程操作的基本思路，请据图回答下面的问题。(1)代表蛋白质工程操作思路的过程是_；代表中心法则内容的是_。(填写数字)(2)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：_；_；_；_；_。(3)蛋白质工程的目的是_，通过_实现。(4)从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是_的。基础知识巩固【答案解析】1(1)(2)转录 翻译 折叠 分子设计 DNA合成 (3)对蛋白质的结构进行分子设计 基因合成或改造 (4)相反【解析】天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的，而蛋白质工程的基本途径与之相反，即从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列(基因)。解答此题需要理解中心法则和蛋白质结构的知识。基础知识巩固谢谢观看