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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,湖南祁阳二中 刘朝晖,*,*,2007,年,9,月,1,日,通过前面的学习我们知道，利用基因工程能够大规模生产生物体内微量存在的活性物质，并借助转基因而改变动植物性状，也得以在人类医疗保健中进行基因诊断和基因治疗。然而在广泛利用自然界各种蛋白质的过程中就发现，这些蛋白质只是适应生物自身的需要，而对它们进行产业化开发往往不合意，如采用基因工程生产的干扰素可用于治疗病毒感染和癌症，但体外不容易保存，需要加以改造。,1983,年,Ulmer,首先提出蛋白质工程这个名词。那么，什么叫蛋白质工程？它同基因工程有何区别和联系？又是如何设计和施工的？它的进展和前景如何？这就是我们今天所要学习的内容,蛋白质工程的崛起。,湖南祁阳二中 刘朝晖,蛋白质工程的崛起,湖南祁阳二中 刘朝晖,1,、基因工程的应用,（,1,）基因工程的实质：将一种生物的,转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的,，进而表现出新的,。,（,2,）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存在的,。,2,、天然蛋白质的不足,天然蛋白质是生物在长期,过程中形成的，它们的,符合特定物种,的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。,3,、蛋白质工程的目的,生产符合人类生产和生活的需要的,。,一、蛋白质工程崛起的缘由,基因,蛋白质,性状,蛋白质,进化,结构和功能,生存,蛋白质,湖南祁阳二中 刘朝晖,二、蛋白质工程的基本原理,1,、目标：根据人们对,功能的特定需求，对蛋白质的,进行分子设计。,2,、原理：改造基因（基因,或基因,）。,3,、流程：,预期蛋白质功能,设计,推测应有的,序列找到对应的,序列。,蛋白质,结构,修饰,合成,预期的蛋白质,氨基酸,脱氧核苷酸,湖南祁阳二中 刘朝晖,三、蛋白质工程的基本原理,基因,DNA,氨基酸序列,多肽链,蛋白质,三维结构,预期功能,生物功能,mRNA,转录,翻译,折叠,DNA,合成,分子设计,湖南祁阳二中 刘朝晖,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,湖南祁阳二中 刘朝晖,项目,基因工程,蛋白质工程,操作起点,操作核心,过程,目标,结果,联系,目的基因,预期的蛋白质功能,基因表达载体,基因,获取目的基因,构建表达载体,导入受体细胞,目的基因的检测与表达,预期蛋白质功能,设计蛋白质结构,推测氨基酸序列,推测核苷酸序列,合成,DNA,表达出蛋白质,定向改造生物的遗传特性，获得人类所需的生物类型或生物产品,定向改造或生产人类所需的蛋白质,生产自然界中已有的蛋白质,蛋白质工程是在基因工程的基础上,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白质,湖南祁阳二中 刘朝晖,湖南祁阳二中 刘朝晖,三、蛋白质工程的进展和前景,1,、前景诱人：如用此技术制成的,，具有,、耗电少和,的特点。,2,、难度很大：主要是目前科学家对大多数蛋白质的,的了解还很不够。,电子元件,体积小,效率高,高级结构,湖南祁阳二中 刘朝晖,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，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，这是胰岛素,B23-B28,氨基酸残基结构所致。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,速效胰岛素,已通过临床实验。,湖南祁阳二中 刘朝晖,1,关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法不正确的是（）,A,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,C,构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有,20,种,D,一定完全符合人类生产和生活的需要,练习检测,D,湖南祁阳二中 刘朝晖,练习检测,2,蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）,氨基酸结构,B,蛋白质空间结构,C,肽链结构,D,基因结构,湖南祁阳二中 刘朝晖,练习检测,3,下列关于蛋白质工程的说法错误的是（）,A,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,B,蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构,C,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,D,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,湖南祁阳二中 刘朝晖,练习检测,4,、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（）,A,、,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,C,、,蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造,D,、,蛋白质工程只能生产天然的蛋白质,湖南祁阳二中 刘朝晖,练习检测,5,、蛋白质工程的基本流程正确的是（）,蛋白质分子结构设计,DNA,合成预期蛋白质功能根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列,A,B,C,D,湖南祁阳二中 刘朝晖,练习检测,6,、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，其结果产生的蛋白质是（）,A,氨基酸种类增多,B,氨基酸种类减少,C,仍为天然存在蛋白质,D,可合成天然不存在蛋白质,湖南祁阳二中 刘朝晖,7,、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法不正确的是（）,A,科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效药品,B,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,C,蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大力推广应用,D,蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多,练习检测,C,湖南祁阳二中 刘朝晖,再见,湖南祁阳二中 刘朝晖,
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