蛋白质工程的崛起-课件

1.4蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起1编辑版ppt想一想：想一想：1、要想让一种生物的性状在另一种生物中、要想让一种生物的性状在另一种生物中表达，在表达，在种内种内可以用可以用 办法实现办法实现 杂交育种杂交育种2、要使有生殖隔离的、要使有生殖隔离的种间种间生物实现基因交流生物实现基因交流,克服远缘杂交的障碍克服远缘杂交的障碍,可以采用可以采用 的的办法实现办法实现基因工程基因工程3、要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从、要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质，可以采用的方天然蛋白质中找不到的蛋白质，可以采用的方法是法是 。蛋白质工程蛋白质工程一、蛋白质工程崛起的缘由一、蛋白质工程崛起的缘由蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要的需要 2编辑版ppt1、基因工程的应用、基因工程的应用（1）基因工程的实质：）基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物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。质，进而表现出新的性状。在原则上只能生产在原则上只能生产自然界已存在自然界已存在的蛋白质。的蛋白质。（2）基因工程的不足：）基因工程的不足：3编辑版ppt 天然蛋白质是生物在长期进化过程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。类生产和生活的需要。2、天然蛋白质的不足、天然蛋白质的不足3、蛋白质工程的目的、蛋白质工程的目的 生产符合人类生产和生活的需生产符合人类生产和生活的需要的蛋白质。要的蛋白质。4编辑版ppt满足人类生满足人类生产和生活的产和生活的需要需要例如：例如：改造改造干扰素（半胱氨酸）干扰素（半胱氨酸）体外很难保存体外很难保存干扰素（丝氨酸）干扰素（丝氨酸）体外可以保存半年体外可以保存半年玉米中赖氨酸含量比较低玉米中赖氨酸含量比较低天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（352352位的苏氨酸）位的苏氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶（104104位的天冬酰胺）位的天冬酰胺）天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（异亮氨酸）（异亮氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）（异亮氨酸）玉米中赖氨酸含量可提高数倍玉米中赖氨酸含量可提高数倍改造改造改造改造5编辑版ppt 你知道人类蛋白质组计你知道人类蛋白质组计划吗？它与蛋白质工程有什划吗？它与蛋白质工程有什么关系？我国科学家承担了么关系？我国科学家承担了什么任务？什么任务？人类蛋白质组计划是继人类基因组人类蛋白质组计划是继人类基因组计划之后，生命科学乃至自然科学领域计划之后，生命科学乃至自然科学领域中的一项重大的科学命题。中的一项重大的科学命题。20012001年，国年，国际人类蛋白质组组织宣告成立。之后，际人类蛋白质组组织宣告成立。之后，该组织正是提出启动两项重大国际合作该组织正是提出启动两项重大国际合作行为：一项是有中国科学家牵头执行的行为：一项是有中国科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划人类肝脏蛋白质组计划”；另一项是；另一项是以美国科学家牵头执行的以美国科学家牵头执行的“人类血浆蛋人类血浆蛋白质组计划白质组计划”。6编辑版ppt “人类肝脏蛋白质组计划人类肝脏蛋白质组计划”是国际上第一是国际上第一个人类组织器官的蛋白质组计划，由我国贺个人类组织器官的蛋白质组计划，由我国贺福初院士牵头，这是中国科学家第一次领衔的福初院士牵头，这是中国科学家第一次领衔的重大国际科研协作计划，总部设在北京，目前重大国际科研协作计划，总部设在北京，目前有有1616个国家和地区的个国家和地区的8080多个实验室报名参加。多个实验室报名参加。它的科学它的科学目标是揭示并确认肝脏的蛋白质目标是揭示并确认肝脏的蛋白质，为为重大肝病预防重大肝病预防、诊断诊断、治疗和新药研发的突破治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础提供重要的科学基础。人类蛋白质组计划的深人类蛋白质组计划的深入研究将是对蛋白质工程的有力推动和理论支入研究将是对蛋白质工程的有力推动和理论支持持。7编辑版ppt蛋蛋白白质质工工程程就就是是在在对对蛋蛋白白质质的的化化学学、晶晶体体学学、动动力力学学等等结结构构与与功功能能认认识识的的基基础础上上，对对蛋蛋白白质质人工改造与合成的产品。人工改造与合成的产品。“后后基基因因组组时时代代”将将是是“蛋蛋白白质质组组学学时时代代”，即即从从对对基基因因信信息息的的研研究究转转向向对对蛋蛋白白质质信信息息的的研研究究，包包括括研研究究蛋蛋白白质质结结构构、功功能能与与应应用用及及蛋蛋白白质相互关系和作用。质相互关系和作用。8编辑版ppt蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？n n蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要。理论研究的需要。n n而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。分子为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。术为蛋白质工程提供了手段。9编辑版pptn n干扰素是由效应干扰素是由效应T细胞产生的糖蛋白，可阻细胞产生的糖蛋白，可阻断细胞分裂间期，抑制断细胞分裂间期，抑制DNA复制，从而可用复制，从而可用于治疗疾病。但干扰素在体外很难保存。于治疗疾病。但干扰素在体外很难保存。在已研究过的几千种酶中，只有极少数可在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。很低。科学家面临新的问题科学家面临新的问题10编辑版pptn n在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。这是因为工业生产中每中没有活性或活性很低。这是因为工业生产中每中没有活性或活性很低。这是因为工业生产中每中没有活性或活性很低。这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产中一个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质中一个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质中一个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质中一个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。基酸氧化引起的活性丧失等。基酸氧化引起的活性丧失等。基酸氧化引起的活性丧失等。11编辑版pptn n干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干扰素的扰素的扰素的扰素的cDNAcDNAcDNAcDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为素的抗病毒活性为素的抗病毒活性为素的抗病毒活性为106 U/mg106 U/mg106 U/mg106 U/mg，只相当于天然产品，只相当于天然产品，只相当于天然产品，只相当于天然产品的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的-干扰素干扰素干扰素干扰素量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，-干扰素蛋白质中有干扰素蛋白质中有干扰素蛋白质中有干扰素蛋白质中有3 3 3 3个半胱氨酸（第个半胱氨酸（第个半胱氨酸（第个半胱氨酸（第17171717位、位、位、位、31313131位和位和位和位和141141141141位），推测可能是有一个或几个半胱氨酸位），推测可能是有一个或几个半胱氨酸位），推测可能是有一个或几个半胱氨酸位），推测可能是有一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。研究人员将第形成了不正确的二硫键。研究人员将第形成了不正确的二硫键。研究人员将第形成了不正确的二硫键。研究人员将第17171717位的半位的半位的半位的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的使大肠杆菌中生产的使大肠杆菌中生产的使大肠杆菌中生产的-干扰素的抗病性活性提高干扰素的抗病性活性提高干扰素的抗病性活性提高干扰素的抗病性活性提高到到到到108 U/mg108 U/mg108 U/mg108 U/mg，并且比天然，并且比天然，并且比天然，并且比天然-干扰素的贮存稳定性干扰素的贮存稳定性干扰素的贮存稳定性干扰素的贮存稳定性高很多。高很多。高很多。高很多。12编辑版ppt概念概念:蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及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，通过基因修饰或基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造或制造一种新的蛋因合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求。白质，以满足人类对生产和生活的需求。前提：前提：途径：途径：目的：目的：了解蛋白质的结构和功能了解蛋白质的结构和功能改造改造基因基因(基因修饰或基因合成基因修饰或基因合成)定向定向改造或制造蛋白质，满足人改造或制造蛋白质，满足人类的生产或生活的需要类的生产或生活的需要二、蛋白质工程的基本原理二、蛋白质工程的基本原理蛋白质工程是在基因工程的基础蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的上，延伸出来的第二代基因工程第二代基因工程。13编辑版ppt蛋白质工程的内容主要有两方面：蛋白质工程的内容主要有两方面：根据需要设计具有特定氨基酸序列和空间结构根据需要设计具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质的蛋白质而氨基酸排序由基因决定，所以还需要而氨基酸排序由基因决定，所以还需要改造改造相相应应基因中脱氧核苷酸序列或人工合成基因中脱氧核苷酸序列或人工合成所需要的自所需要的自然界原本然界原本不存在的基因片段不存在的基因片段，用于蛋白质工程。，用于蛋白质工程。14编辑版ppt应该应该从对基因的操作来实现从对基因的操作来实现对天然蛋白质改对天然蛋白质改造，主要原因如下：造，主要原因如下：（1 1）任何一种天然蛋白质都是由）任何一种天然蛋白质都是由基因基因编码的，编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改改造过的蛋白质可以遗传下去造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。质分子还是无法遗传的。（2 2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多容易操作，难度要小得多。15编辑版ppt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遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变16编辑版ppt预期预期功能功能DNADNA合成合成分子分子设计设计生物生物功能功能转录转录翻译翻译折叠折叠1.从预期的蛋白质功能出发从预期的蛋白质功能出发2.设计预期的蛋白质结构设计预期的蛋白质结构3.推测应有的氨基酸序列推测应有的氨基酸序列4.找到相应的脱氧核苷酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列蛋白质工程流程图17编辑版ppt 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2010-1-101818编辑版ppt项目项目基因工程基因工程蛋白质工程蛋白质工程操作起点操作起点操作核心操作核心过程过程目标目标结果结果联系联系目的基因目的基因预期的蛋白质功能预期的蛋白质功能基因表达载体基因表达载体基因基因获取目的基因获取目的基因构建表达载体构建表达载体导入受体细胞导入受体细胞目的基因的检测与表达目的基因的检测与表达预期蛋白质功能预期蛋白质功能设计蛋白质结构设计蛋白质结构推测氨基酸序列推测氨基酸序列推测核苷酸序列推测核苷酸序列合成合成DNA 表达出蛋白质表达出蛋白质定向改造生物的遗传特定向改造生物的遗传特性，获得人类所需的生性，获得人类所需的生物类型或生物产品物类型或生物产品定向改造或生产人类所定向改造或生产人类所需的蛋白质需的蛋白质生产自然界中已有的蛋生产自然界中已有的蛋白质白质蛋白质工程是在基因工程的基础上蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第延伸出来的第二代基因工程。因为对现有蛋白质的改造或制造新二代基因工程。因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因的修饰或基因的合成。的蛋白质，必须通过基因的修饰或基因的合成。生产自然界没有的蛋生产自然界没有的蛋白质白质19编辑版ppt蛋白质工程的主要步骤通常包括：蛋白质工程的主要步骤通常包括：蛋白质工程的主要步骤通常包括：蛋白质工程的主要步骤通常包括：（1）从生物体中分离纯化目的蛋白；）从生物体中分离纯化目的蛋白；（2）测定其氨基酸序列；）测定其氨基酸序列；（3）借借助助核核磁磁共共振振和和X射射线线晶晶体体衍衍射射等等手手段段，尽尽可可能能地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构;（4）设设计计各各种种处处理理条条件件，了了解解蛋蛋白白质质的的结结构构变变化化，包包括括折叠与去折叠等对其活性与功能的影响；折叠与去折叠等对其活性与功能的影响；（5）设计编码该蛋白的基因改造方案，如定点突变；）设计编码该蛋白的基因改造方案，如定点突变；（6）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。20编辑版ppt21编辑版ppt蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构 22编辑版ppt蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构 23编辑版ppt胰胰岛岛素素的的三三级级结结构构24编辑版ppt血红蛋白质的四级结构血红蛋白质的四级结构 血红蛋白分子就血红蛋白分子就是由二个由是由二个由141个氨基酸残基组个氨基酸残基组成的成的亚基和二个亚基和二个由由146个氨基酸个氨基酸残基组成的残基组成的亚基亚基按特定的接触和按特定的接触和排列组成的一个排列组成的一个球状蛋白质分子，球状蛋白质分子，每个亚基中各有每个亚基中各有一个含亚铁离子一个含亚铁离子的血红素辅基。的血红素辅基。25编辑版pptn n1、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n n2 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，而而科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。三、蛋白质工程的进展与前景26编辑版ppt 异想天开异想天开 能不能根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应能不能根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应的基因，导入合适的细菌中，让细菌生产人类所需要的基因，导入合适的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质食品呢？的蛋白质食品呢？理论上讲可以，但目前还没有真正成功的例子。理论上讲可以，但目前还没有真正成功的例子。一些报道利用细菌生产人类需要的蛋白质往往都是自一些报道利用细菌生产人类需要的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白质，并非完全是人工设计出来而然界已经存在的蛋白质，并非完全是人工设计出来而自然不存在的蛋白质。主要原因是蛋白质的高级结构自然不存在的蛋白质。主要原因是蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和在生物体内如非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和在生物体内如何行使功能知之甚少，很难设计出一个崭新而又具有何行使功能知之甚少，很难设计出一个崭新而又具有生命功能作用的蛋白质，而且一个崭新的蛋白质会带生命功能作用的蛋白质，而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担心的。来什么危害也是人们所担心的。27编辑版ppt讨论：某多肽链的一段氨基酸序列是：讨论：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甲硫氨酸酸苯丙氨酸苯丙氨酸（1 1）怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序）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。有多少种？列？请把相应的碱基序列写出来。有多少种？（2 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（DNADNA）？）？28编辑版pptGCUGCU（或（或C C或或A A或或G G）UGGAAAUGGAAA（或（或G G）AUGUUUAUGUUU（或（或C C）mRNAmRNA序列序列 脱氧核苷酸脱氧核苷酸序列序列GCT(GCT(或或C C或或A A或或G)TGGAAA(G)TGGAAA(或或G)ATGTTT(G)ATGTTT(或或C)C)CGA(CGA(或或G G或或T T或或C)ACCTTTC)ACCTTT（或（或C)TACAAA(C)TACAAA(或或G)G)2.2.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（DNADNA）？）？确定目的基因的碱基序列后，就可以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，通过根据人类的需要改造它，通过人工合成的人工合成的方法方法或可以通过基因的或可以通过基因的定点诱变定点诱变技术来改技术来改变后从基因文库中获取。变后从基因文库中获取。29编辑版ppt蛋白质工程举例蛋白质工程举例1 1水蛭素改造水蛭素改造水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂，它有水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂，它有多种变异体，由多种变异体，由6565或或6666个氨基酸残基组成。水蛭素在临个氨基酸残基组成。水蛭素在临床上可作为抗栓药物用于治疗血栓疾病。为提高水蛭素床上可作为抗栓药物用于治疗血栓疾病。为提高水蛭素活性，在综合各变异体结构特点的基础上提出改造水蛭活性，在综合各变异体结构特点的基础上提出改造水蛭素主要变异体素主要变异体HV2HV2的设计方案，将的设计方案，将4747位的位的AsnAsn（天冬酰胺）（天冬酰胺）变成变成LysLys（赖氨酸），使其与分子内第（赖氨酸），使其与分子内第4 4或第或第5 5位位ThrThr（苏（苏氨酸）间形成氢键来帮助水蛭素氨酸）间形成氢键来帮助水蛭素N N端肽段的正确取向，端肽段的正确取向，从而提高凝血效率，试管试验活性提高从而提高凝血效率，试管试验活性提高4 4倍，在动物模倍，在动物模型上检验抗血栓形成的效果，提高型上检验抗血栓形成的效果，提高2020倍。倍。30编辑版ppt2 2生长激素改造生长激素改造生长激素通过对它特异受体的作用促进细胞和机体的生生长激素通过对它特异受体的作用促进细胞和机体的生长发育，然而它不仅可以结合生长激素受体，还可以结合长发育，然而它不仅可以结合生长激素受体，还可以结合许多种不同类型细胞的催乳激素受体，引发其他生理过程。许多种不同类型细胞的催乳激素受体，引发其他生理过程。在治疗过程中为减少副作用，需使人的重组生长激素只与在治疗过程中为减少副作用，需使人的重组生长激素只与生长激素受体结合，尽可能减少与其他激素受体的结合。生长激素受体结合，尽可能减少与其他激素受体的结合。经研究发现，二者受体结合区有一部分重叠，但并不完全经研究发现，二者受体结合区有一部分重叠，但并不完全相同，有可能通过改造加以区别。由于人的生长激素和催相同，有可能通过改造加以区别。由于人的生长激素和催乳激素受体结合需要锌离子参与作用，而它与生长激素受乳激素受体结合需要锌离子参与作用，而它与生长激素受体结合则无需锌离子参与，于是考虑取代充当锌离子配基体结合则无需锌离子参与，于是考虑取代充当锌离子配基的氨基酸侧链，如第的氨基酸侧链，如第1818和第和第2121位位HisHis（组氨酸）和第（组氨酸）和第1717位位GluGlu（谷氨酸）。实验结果与预先设想一致，但要开发作（谷氨酸）。实验结果与预先设想一致，但要开发作为临床用药还有大量的工作要做。为临床用药还有大量的工作要做。31编辑版ppt3 3胰岛素改造胰岛素改造天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和六聚体，天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液，从而延缓了其降血延缓胰岛素从注射部位进入血液，从而延缓了其降血糖作用，也增加了抗原性，这是胰岛素糖作用，也增加了抗原性，这是胰岛素B23-B28B23-B28氨基氨基酸残基结构所致。利用蛋白质工程技术改变这些残基，酸残基结构所致。利用蛋白质工程技术改变这些残基，则可降低其聚合作用，使胰岛素快速起作用。该速效则可降低其聚合作用，使胰岛素快速起作用。该速效胰岛素已通过临床实验。胰岛素已通过临床实验。32编辑版ppt4 4治癌酶的改造治癌酶的改造 癌症的基因治疗分二个方面：药物作用于癌细胞，癌症的基因治疗分二个方面：药物作用于癌细胞，特异性地抑制或杀死癌细胞；药物保护正常细胞免受化学特异性地抑制或杀死癌细胞；药物保护正常细胞免受化学药物的侵害，可以提高化学治疗的剂量。疱疹病毒药物的侵害，可以提高化学治疗的剂量。疱疹病毒（HSVHSV）胸腺嘧啶激酶（）胸腺嘧啶激酶（TKTK）可以催化胸腺嘧啶和其它结）可以催化胸腺嘧啶和其它结构类似物磷酸化而使这些碱基构类似物磷酸化而使这些碱基3-OH3-OH缺乏缺乏,从而阻断从而阻断DNADNA的的合成，杀死癌细胞。合成，杀死癌细胞。HSVTKHSVTK催化能力可以通过基因突变催化能力可以通过基因突变来提高。从大量的随机突变中进行筛选出一种酶来提高。从大量的随机突变中进行筛选出一种酶,在酶活在酶活性部位附近有性部位附近有6 6个氨基酸被替换，催化能力个氨基酸被替换，催化能力2020倍以上。倍以上。蛋白质工程的发展很快，研究工作很多，以上仅介绍了蛋白质工程的发展很快，研究工作很多，以上仅介绍了几个例子。蛋白质工程除了用于改造天然蛋白质或设计制几个例子。蛋白质工程除了用于改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质外，其本身还是研究蛋白质结构功能的一种造新的蛋白质外，其本身还是研究蛋白质结构功能的一种强有力的工具，它在解决生物理论方面所起的作用，可以强有力的工具，它在解决生物理论方面所起的作用，可以和任何重大的生物研究方法相提并论。和任何重大的生物研究方法相提并论。33编辑版pptn n生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面。用蛋白质工程方法程应用于微电子方面。用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有制成的电子元件，具有体积小、耗电少和体积小、耗电少和效率高的效率高的特点，因此有极为广阔的发展前特点，因此有极为广阔的发展前景景n n蛋白质工程目前的现状：成功的例子不多，蛋白质工程目前的现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于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，而正确的空间结构，而科学家目前对大多数科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少蛋白质的空间结构了解很少。34编辑版ppt你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？酶工程与蛋白质工程有什么区别？n n酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。药工业中。n n通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。质工程的一部分。35编辑版ppt酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用酶制剂的生产和应用两方面两方面组成的。酶工程的应用主要集中于组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工食品工业、轻工业以及医药工业业以及医药工业中。中。-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶这三个酶淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶这三个酶连续作用于淀粉，就可以代替蔗糖生产出高果糖浆；连续作用于淀粉，就可以代替蔗糖生产出高果糖浆；蛋白酶用于皮革脱毛胶以及洗涤剂工业；蛋白酶用于皮革脱毛胶以及洗涤剂工业；固定化酶固定化酶还可以治疗先天性缺酶病或是器官缺损引起的某些还可以治疗先天性缺酶病或是器官缺损引起的某些功能的衰竭等。至于我们日常生活中所见到的功能的衰竭等。至于我们日常生活中所见到的加酶加酶洗衣粉、嫩肉粉洗衣粉、嫩肉粉等，就更是酶工程最直接的体现了。等，就更是酶工程最直接的体现了。36编辑版ppt通常所说的通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂酶工程是用工程菌生产酶制剂，而，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶的酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白蛋白质工程质工程的发展，其的发展，其成果也会应用到酶工程中，成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分使酶工程成为蛋白质工程的一部分。37编辑版ppt思考与探究思考与探究1.蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？提示（供教师在教学中参考）：蛋白质工程的崛起主要提示（供教师在教学中参考）：蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要。而结构生物学对大量是工业生产和基础理论研究的需要。而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。分子遗传学的以果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存在，反应温度较高，在这种条件下，大多数或有机溶剂存在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产中一酶会很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产中一个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质的稳定性包括：个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋白的保延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。38编辑版ppt思考与探究思考与探究1.蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？下面举一个如何通过蛋白质工程来提高重组下面举一个如何通过蛋白质工程来提高重组-干扰素专一活干扰素专一活性和稳定性的例子。干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将性和稳定性的例子。干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干扰素的人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为抗病毒活性为106U/mg，只相当于天然产品的十分之一，虽然，只相当于天然产品的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的在大肠杆菌中合成的-干扰素量很多，但多数是以无活性的二干扰素量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，聚体形式存在。为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，-干扰素蛋白质中有干扰素蛋白质中有3个半胱氨酸（第个半胱氨酸（第17位、位、31位和位和141位），位），推测可能是有一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。研推测可能是有一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。研究人员将第究人员将第17位的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，位的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的结果使大肠杆菌中生产的-干扰素的抗病性活性提高到干扰素的抗病性活性提高到108U/mg，并且比天然，并且比天然-干扰素的贮存稳定性高很多。干扰素的贮存稳定性高很多。在基础理论研究方面，蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构在基础理论研究方面，蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。39编辑版ppt2.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？答：基因工程是遵循中心法则，从DNAmRNA蛋白质折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能蛋白质应有的高级结构蛋白质应具备的折叠状态应有的氨基酸序列应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。40编辑版ppt3.你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？提示：酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶这三个酶连续作用于淀粉，就可以代替蔗糖生产出高果糖浆；蛋白酶用于皮革脱毛胶以及洗涤剂工业；固定化酶还可以治疗先天性缺酶病或是器官缺损引起的某些功能的衰竭等。至于我们日常生活中所见到的加酶洗衣粉、嫩肉粉等，就更是酶工程最直接的体现了。通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。41编辑版ppt1.蛋白质工程中直接需要进行操蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）作的对象是（）A.氨基酸结构氨基酸结构B.蛋白质空间结构蛋白质空间结构C.肽链结构肽链结构D.基因结构基因结构练习：练习：D42编辑版ppt2.下列关于蛋白质工程的说法错误的下列关于蛋白质工程的说法错误的是（）是（）A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要的结构，使之更加符合人类的需要B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结质分子直接进行操作，定向改变分子的结构构C.蛋白质工程能产生出自然界中不曾蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子存在过的新型蛋白质分子D.蛋白质工程与基因工程密不可分，蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程又被称为第二代基因工程43编辑版ppt2.下列关于蛋白质工程的说法错误的下列关于蛋白质工程的说法错误的是（）是（）A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要的结构，使之更加符合人类的需要B.蛋白质工程是在分子水平上对蛋白蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结质分子直接进行操作，定向改变分子的结构构C.蛋白质工程能产生出自然界中不曾蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子存在过的新型蛋白质分子D.蛋白质工程与基因工程密不可分，蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程又被称为第二代基因工程B44编辑版ppt3.以下关于蛋白质工程的说法正以下关于蛋白质工程的说法正确的是（）确的是（）A.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B.蛋白质工程就是酶工程的延伸蛋白质工程就是酶工程的延伸C.蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造白质进行改造D.蛋白质工程只能生产天然的蛋蛋白质工程只能生产天然的蛋白质白质45编辑版ppt3.以下关于蛋白质工程的说法正以下关于蛋白质工程的说法正确的是（确的是（）A.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B.蛋白质工程就是酶工程的延伸蛋白质工程就是酶工程的延伸C.蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造白质进行改造D.蛋白质工程只能生产天然的蛋蛋白质工程只能生产天然的蛋白质白质A46编辑版ppt4.蛋白质工程的基本流程正确的是蛋白质工程的基本流程正确的是（）（）蛋白质分子结构设计蛋白质分子结构设计DNA合成合成预期蛋白质功能预期蛋白质功能根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A.B.C.D.47编辑版ppt4.蛋白质工程的基本流程正确的是蛋白质工程的基本流程正确的是（）（）蛋白质分子结构设计蛋白质分子结构设计DNA合成合成预期蛋白质功能预期蛋白质功能根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A.B.C.D.C48编辑版ppt5.蛋白质工程是在基因工程基础蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（）结果产生的蛋白质是（）A.氨基酸种类增多氨基酸种类增多B.氨基酸种类减少氨基酸种类减少C.仍为天然存在蛋白质仍为天然存在蛋白质D.可合成天然不存在蛋白质可合成天然不存在蛋白质49编辑版ppt5.蛋白质工程是在基因工程基础蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（）结果产生的蛋白质是（）A.氨基酸种类增多氨基酸种类增多B.氨基酸种类减少氨基酸种类减少C.仍为天然存在蛋白质仍为天然存在蛋白质D.可合成天然不存在蛋白质可合成天然不存在蛋白质D50编辑版ppt1 关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法不正确的是（不正确的是（）A是生物在长期进化过程中形成的是生物在长期进化过程中形成的B它们的结构和功能符合特定物种生存的需要它们的结构和功能符合特定物种生存的需要C构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种种D一定完全符合人类生产和生活的需要一定完全符合人类生产和生活的需要练习检测练习检测D51编辑版ppt练习检测练习检测n n2 2、以下关于蛋白质工程的说法正确的是、以下关于蛋白质工程的说法正确的是n nA A、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n nB B、蛋白质工程就是酶工程的延伸、蛋白质工程就是酶工程的延伸n nC C、蛋蛋白白质质工工程程就就是是用用蛋蛋白白酶酶对对蛋蛋白白质质进进行行改改造造n nD D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质52编辑版ppt3、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法不正确的是（不正确的是（）A科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效药品速效药品B生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面程应用于微电子方面C蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大力推广应用大力推广应用D蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多成功的例子不多练习检测练习检测C53编辑版ppt4、关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的、关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是（是（）n nA都是分子水平上的操作都是分子水平上的操作n nB基因工程就是改造基因的分子结构基因工程就是改造基因的分子结构n nC蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构n nD基因工程能产生自然界根本不存在的基基因工程能产生自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质的蛋白质A54编辑版pptn n1 1 1 1、枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特、枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特、枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特、枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。性，但极易被氧化而失效。性，但极易被氧化而失效。性，但极易被氧化而失效。1985198519851985年，美国的埃斯特年，美国的埃斯特年，美国的埃斯特年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222222222222位氨基酸替换后，位氨基酸替换后，位氨基酸替换后，位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。去血渍、奶渍等蛋白质污渍。去血渍、奶渍等蛋白质污渍。去血渍、奶渍等蛋白质污渍。n n（1 1 1 1）改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是）改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是）改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是）改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是 。n n（2 2 2 2）改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因）改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因）改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因）改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有与原来相比，至少有与原来相比，至少有与原来相比，至少有 个碱基对发生变化。个碱基对发生变化。个碱基对发生变化。个碱基对发生变化。n n（3 3 3 3）利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的）利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的）利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的）利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的n n 性，埃斯特尔所作的工作是对已知蛋白质性，埃斯特尔所作的工作是对已知蛋白质性，埃斯特尔所作的工作是对已知蛋白质性，埃斯特尔所作的工作是对已知蛋白质进行进行进行进行 。蛋白质工程蛋白质工程1稳定稳定少数氨基酸的替换少数氨基酸的替换55编辑版ppt2 2科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的DNADNA分分子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。子进行重组，并成功地在大肠杆菌中得以表达。(1)(1)过程过程表示的是采取表示的是采取 的方法来获取目的方法来获取目的基因。其过程可表示为：的基因。其过程可表示为：_反转录法反转录法将其涂布含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，将其涂布含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的，说明已导入，反之则没有导入说明已导入，反之则没有导入 普通质粒普通质粒A A和重组质粒和重组质粒上都有抗氨苄青霉素上都有抗氨苄青霉素基因基因 （2 2）检测大肠杆菌检测大肠杆菌B B是否导入了质粒或重组质粒，可采用是否导入了质粒或重组质粒，可采用的方法是的方法是理由是：理由是：56编辑版ppt有的能生长，有的不能生长有的能生长，有的不能生长 (3)(3)如果把已经导入了普通质粒如果把已经导入了普通质粒A A或重组质粒的大肠杆菌，或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是 ，原因是：，原因是：导入普通质粒导入普通质粒A A的细菌能生长，因为普通质粒的细菌能生长，因为普通质粒A A上有四环上有四环素抗性基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基素抗性基因；导入重组质粒的细菌不能生长，因为目的基因正插在四环素抗性基因中，破坏了其结构和功能。因正插在四环素抗性基因中，破坏了其结构和功能。(4)人的生长素基因与大肠人的生长素基因与大肠杆菌的杆菌的DNA分子能进行重分子能进行重组说明组说明_ 它们的它们的DNADNA具有相同的结构具有相同的结构和组成成分和组成成分57编辑版ppt三、（三、（三、（三、（1 1 1 1）将含有目的基因的）将含有目的基因的）将含有目的基因的）将含有目的基因的DNADNADNADNA与质粒分别用与质粒分别用与质粒分别用与质粒分别用_限制酶限制酶限制酶限制酶_ _ _ _切割，切割，切割，切割，酶切产物需用酶切产物需用酶切产物需用酶切产物需用_DNA_DNA_DNA_DNA连接酶连接酶连接酶连接酶_ _ _ _进行连接，其作用部位是进行连接，其作用部位是进行连接，其作用部位是进行连接，其作用部位是_ _ _ _磷酸二磷酸二磷酸二磷酸二酯键酯键酯键酯键_其中由两个其中由两个其中由两个其中由两个DNADNADNADNA片段之间连接形成的产物有片段之间连接形成的产物有片段之间连接形成的产物有片段之间连接形成的产物有 目的基因目的基因目的基因目的基因 载体连接物载体连接物载体连接物载体连接物 、载体载体载体载体-载体连接物、载体连接物、载体连接物、载体连接物、目的基因目的基因目的基因目的基因-目的基因目的基因目的基因目的基因连接物连接物连接物连接物三种三种三种三种 。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这。若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行些连接产物进行些连接产物进行些连接产物进行 分离纯化分离纯化分离纯化分离纯化 。（。（。（。（2 2 2 2）培养转基因植物时，）培养转基因植物时，）培养转基因植物时，）培养转基因植物时，常用常用常用常用 质粒质粒质粒质粒 做运载体。它具备运载体的哪些条件？做运载体。它具备运载体的哪些条件？做运载体。它具备运载体的哪些条件？做运载体。它具备运载体的哪些条件？；。人的干扰素基因在酵母菌体内合成了人的。人的干扰素基因在酵母菌体内合成了人的。人的干扰素基因在酵母菌体内合成了人的。人的干扰素基因在酵母菌体内合成了人的干扰素，说明了干扰素，说明了干扰素，说明了干扰素，说明了_不同生物共用一套密码子不同生物共用一套密码子不同生物共用一套密码子不同生物共用一套密码子_。细菌质粒细菌质粒干扰素基因干扰素基因质粒质粒干扰素基因干扰素基因能够在宿主细胞中自我复制能够在宿主细胞中自我复制具有一个至多个限制酶切点，具有一个至多个限制酶切点，以便与外源基因连接以便与外源基因连接 具有某些标记基因，便于进行目的具有某些标记基因，便于进行目的基因的鉴定和筛选基因的鉴定和筛选 。58编辑版ppt