1.4　蛋白质工程的崛起 (5)(精品)

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,*,蛋白质工程的崛起,思考,：,基因工程的实质及不足,?,一、蛋白质工程崛起的缘由,满足人类生产和生活的需要,蛋白质工程就是为了生产出符合人类生产和生活需要的蛋白质，甚至是自然界不存在的蛋白质。,1,、你知道人类蛋白质组计划吗？它与蛋白质工程有什么关系？我国科学家承担了什么任务？,旁栏思考题,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一项重大的科学命题。,2001,年，,国际人类蛋白质组组织宣告成立。之后，该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动：一项是由中国科学家牵头执行的,“,人类肝脏蛋白质组计划,”,；另一项是以美国科学家牵头执行的,“,人类血浆蛋白质组计划,”,，由此拉开了人类蛋白质组计划的帷幕。,“,人类肝脏蛋白质组计划,”,是国际上第一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重大国际科研协作计划，总部设在北京，目前有,16,个国家和地区的,80,多个实验室报名参加。它的科学目标是揭示并确认肝脏的蛋白质，为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础。,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持。,2.,对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？,答：毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：,（,1,）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。,（,2,）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。,旁栏思考题,蛋白质工程的流程图,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,天然蛋白质的合成途径,二、蛋白质工程的基本原理,2,、蛋白质工程的概念：,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,。,（,第二代基因工程）,一、蛋白质工程崛起的缘由,例如：,改造,干扰素（半胱氨酸）,体外很难保存,干扰素（丝氨酸）,体外可以保存半年,玉米中赖氨酸含量比较低,天冬氨酸激酶,（,352,位的苏氨酸）,二氢吡啶二羧酸合成酶（,104,位的天冬酰胺）,改造,改造,天冬氨酸激酶（异亮氨酸）,二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）,玉米中赖氨酸含量可提高数倍,讨论：,P27,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？,xxk,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。,xxk,三、蛋白质工程的进展与前景,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正确的高级结构，而目前科学家对大多数蛋白质的高级结构了解很少，要设计出更加符合人类需要的蛋白质还需经过艰辛的探索。,xxk,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,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,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,xxk,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,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,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,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,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,C,