生物 1 基因工程 第4节 蛋白质工程的崛起讲解 新人教版选修3.ppt

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1、生物选修生物选修3 3（人教版）（人教版）专题专题1基因工程基因工程 第第4节蛋白质工程的崛节蛋白质工程的崛 起起要点突破要点突破知识点知识点1 1 蛋白质工程蛋白质工程1 1原原理理：蛋蛋白白质质工工程程的的目目标标是是根根据据人人们们对对蛋蛋白白质质功功能能的的特特定定要要求求，对对蛋蛋白白质质的的结结构构进进行行分分子子设设计计。由由于于基基因因决决定定蛋蛋白白质质，因因此此，要要对对蛋蛋白白质质结结构构进进行行设设计计改改造造，还还必须从基因入手。必须从基因入手。我我们们知知道道，天天然然蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程是是按按照照中中心心法法则则进进行行的的：基基因因表表达达(转转录

2、录和和翻翻译译)形形成成氨氨基基酸酸序序列列的的多多肽肽链链形形成成具具有有高高级级结结构构的的蛋蛋白白质质行行使使生生物物功功能能。而而蛋蛋白质工程却与之相反，它的基本途径是：从预期的蛋白白质工程却与之相反，它的基本途径是：从预期的蛋白质质功功能能出出发发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氨氨基基酸酸序序列列找找到到相相对对应应的的脱脱氧氧核核苷苷酸酸序序列列(基基因因)()(如如下下图图所示所示)。蛋蛋白白质质工工程程是是先先按按照照人人们们的的意意愿愿创创造造出出适适合合人人类类需需求求的的新新基基因因，然然后后表表达达出出具具有有不不同同功功能能的的蛋白质。蛋

3、白质。2 2应应用用：利利用用蛋蛋白白质质工工程程改改造造或或设设计计制制造造出出的的人人工工蛋蛋白白质质，在在活活性性、稳稳定定性性、营营养养性性等等方方面面都优于天然蛋白质。都优于天然蛋白质。例例1 1关于蛋白质工程的说法，错误的是关于蛋白质工程的说法，错误的是()A A蛋蛋白白质质工工程程能能定定向向地地改改造造蛋蛋白白质质分分子子的的结结构构，使使之之更更加加符符合合人类需要人类需要B B蛋蛋白白质质工工程程是是在在分分子子水水平平上上对对蛋蛋白白质质分分子子直直接接进进行行操操作作，定定向改变分子的结构向改变分子的结构C C蛋白质工程能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子蛋白质工程能产

4、生自然界中不存在的新型蛋白质分子D D蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程解解析析：蛋蛋白白质质工工程程是是通通过过基基因因进进行行修修饰饰或或基基因因合合成成，对对现现有有的的蛋蛋白白质质进进行行改改造造，或或制制造造新新的的蛋蛋白白质质，它它并并不不是是对对蛋蛋白白质质分分子子直接进行操作。直接进行操作。答案：答案：B B变式迁移变式迁移1 1科科学学家家将将干干扰扰素素基基因因进进行行定定点点突突变变后后，导导入入大大肠肠杆杆菌菌体体内内使使其其表表达达，使使干干扰扰素素第第1717位位的的半半胱胱氨氨酸酸改改变变成成丝丝氨

5、氨酸酸，结结果果大大大大提提高高了了干干扰扰素素的的抗抗病病活活性性，并并且且提提高高了了储储存存稳稳定定性性。该该生生物物技术为技术为()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细胞工程细胞工程解解析析：基基因因工工程程是是通通过过对对基基因因的的操操作作，将将符符合合人人们们需需要要的的目目的的基基因因导导入入适适宜宜的的生生物物体体内内，使使其其高高效效表表达达，从从中中提提取取所所需需的的基基因因控控制制合合成成的的蛋蛋白白质质，或或表表现现某某种种性性状状，蛋蛋白白质质产产品品仍仍然然为为天天然然存存在在的的蛋蛋白白质质，而而蛋蛋白白质质工工程

6、程却却是是对对控控制制蛋蛋白白质质合合成成的的基基因因进进行行改改造造，从从而而实实现现对对其其编编码码的的蛋蛋白白质质的的改改造造，所所得得到到的的已已不不是是天天然然存存在在的的蛋蛋白白质质。题题目目中中的的操操作作中中涉涉及及的的基基因因显显然然不不再再是是原原来来的的基基因因，其其合合成成的的干干扰扰素素也也不不是是天天然然干干扰扰素素，而而是是经经过过改改造造的的、具具有有人人类类所所需需优优点点的的蛋蛋白白质质，因因而而整整个个过过程程利利用用的的生物技术应为蛋白质工程。生物技术应为蛋白质工程。答案：答案：B B点点评评：蛋蛋白白质质工工程程要要实实现现对对蛋蛋白白质质的的改改造造

7、，是是通通过过改改造基因，而不是直接改造蛋白质，原因分析如下：造基因，而不是直接改造蛋白质，原因分析如下：(1)(1)任任何何一一种种天天然然蛋蛋白白质质都都是是由由基基因因编编码码的的，改改造造了了基基因因即即对对蛋蛋白白质质进进行行了了改改造造，而而且且改改造造过过的的蛋蛋白白质质可可以以遗遗传传下下去去。如如果果对对蛋蛋白白质质直直接接改改造造，即即使使改改造造成成功功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。(2)(2)对对基基因因进进行行改改造造比比对对蛋蛋白白质质直直接接改改造造要要容容易易操操作作，难度要小得多。难度要小得多。知识点知识点2 2 蛋

8、白质工程与基因工程的区别和联系蛋白质工程与基因工程的区别和联系例例2 2基因工程与蛋白质工程的区别是基因工程与蛋白质工程的区别是()A A基基因因工工程程需需对对基基因因进进行行分分子子水水平平操操作作，蛋蛋白白质质工工程程不不对基因进行操作对基因进行操作B B基基因因工工程程合合成成的的是是天天然然存存在在的的蛋蛋白白质质，蛋蛋白白质质工工程程合合成的可以是天然不存在的蛋白质成的可以是天然不存在的蛋白质C C基基因因工工程程是是分分子子水水平平操操作作，蛋蛋白白质质工工程程是是细细胞胞水水平平(或性状水平或性状水平)操作操作D D基因工程完全不同于蛋白质工程基因工程完全不同于蛋白质工程解解析

9、析：蛋蛋白白质质工工程程是是在在基基因因工工程程的的基基础础上上，延延伸伸出出来来的的第第二二代代基基因因工工程程，蛋蛋白白质质工工程程是是从从分分子子水水平平对对蛋蛋白白质质进进行行改改造造设设计计，通通过过对对相相应应的的基基因因进进行行修修饰饰加加工工甚甚至至人人工工进进行行基基因因合合成成，从从而而对对现现有有蛋蛋白白质质进进行行改改造造，或或制制造造一一种种新新的的蛋蛋白白质质以以满满足足人人类类生生产产和和生生活活需需求求，而而基基因因工工程程只只是是将将外外源源基基因因导导入入另另一一生生物物体体内内，并并使使之之表表达达，体体现现人人类类所所需需的的性性状状，或或者者获获取取所

10、所需需的的产产品品。因因此此，基基因因工工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。答案：答案：B B变式迁移变式迁移2 2下列说法正确的是下列说法正确的是()A A蛋蛋白白质质工工程程和和基基因因工工程程的的目目的的都都是是获获得得人人类类需需要要的蛋白质，所以二者没有区别的蛋白质，所以二者没有区别B B基因工程是蛋白质工程的关键技术基因工程是蛋白质工程的关键技术C C通通过过蛋蛋白白质质工工程程改改造造后后的的蛋蛋白白质质有有的的仍仍然然是是天天然然的蛋白质的蛋白质D D蛋蛋白白质质工工程程是是在在蛋蛋白白质质分分子子水水平平上上直直接接改改造造蛋蛋白

11、白质的质的解解析析：蛋蛋白白质质工工程程的的目目标标是是根根据据人人们们对对蛋蛋白白质质功功能能的的特特定定需需求求，对对蛋蛋白白质质的的结结构构进进行行分分子子设设计计。其其中中，基基因因工工程程是是关关键键技技术术，是是蛋蛋白白质质工工程程的的基基础础，因因为为对对蛋蛋白白质质结结构构的的改改造造是是通通过过改改造造基基因因来来实实现现的的，所所以以蛋蛋白白质质工工程程是是在在基基因因水水平平上上改改造造蛋蛋白质，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。白质，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。答案：答案：B B本节小结本节小结核心归纳核心归纳1 1蛋蛋白白质质工工程程是是指指以以蛋蛋白白质质分分

12、子子的的结结构构规规律律及及其其生生物物功功能能的的关关系系作作为为基基础础，通通过过基基因因修修饰饰或或基基因因合合成成，对对现现有有蛋蛋白白质质进进行行改改造造，或或制制造造一一种种新新的蛋白质以满足人类的生产和生活的需要。的蛋白质以满足人类的生产和生活的需要。2 2蛋蛋白白质质工工程程是是在在基基因因工工程程的的基基础础上上延延伸伸出出来来的第二代基因工程。的第二代基因工程。3 3任任何何一一种种天天然然蛋蛋白白质质都都是是由由基基因因编编码码的的，改改造造了了基基因因即即对对蛋蛋白白质质进进行行了了改改造造，而而且且这这种种改改造造可以遗传下去。可以遗传下去。4 4只只能能生生产产出出

13、自自然然界界中中已已存存在在的的蛋蛋白白质质种种类类是是基基因因工工程程的的“缺缺点点”，能能够够生生产产出出自自然然界界中中不不存存在的蛋白质种类则是蛋白质工程的在的蛋白质种类则是蛋白质工程的“优点优点”。正误判断正误判断1 1蛋蛋白白质质工工程程产产生生了了自自然然界界中中原原本本不不存存在在的的蛋蛋白白质质。()2 2蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质。蛋白质工程的直接操作对象是蛋白质。()3 3蛋蛋白白质质工工程程的的实实质质是是改改造造基基因因，其其基基础础是是基基因因工工程，所以说蛋白质工程是第二代基因工程。程，所以说蛋白质工程是第二代基因工程。()4 4蛋白质工程的前景诱人，但难度很大。蛋白质工程的前景诱人，但难度很大。()1 12 2提提示示：蛋蛋白白质质工工程程的的直直接接操操作作对对象象是是基基因因，而而不是蛋白质。不是蛋白质。3 34 4