3.4 蛋白质工程的原理和应用课件(共31张PPT) 2024-2025学年人教版高中生物学选择性必修3
文档属性
| 名称 | 3.4 蛋白质工程的原理和应用课件(共31张PPT) 2024-2025学年人教版高中生物学选择性必修3 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 5.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-02-26 21:08:23 | ||
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文档简介
(共31张PPT)
第4节 蛋白质工程的原理和应用
说出蛋白质工程崛起的缘由。
01
概述蛋白质工程的基本原理。
02
举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。
03
自然界中的细菌本身有颜色，但是不会发出荧光。
想一想：如何让细菌能发出荧光？
荧光蛋白基因
细菌
荧光
蛋白
导入
荧光蛋白
基因表达
基因工程：
基因工程实质：
基因工程是将一种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者可以产生它原本不能产生的蛋白质，进而表现出新性状。
自然界中存在的荧光蛋白只有绿色荧光蛋白，能否通过基因工程，获得黄色荧光蛋白呢？
不能
基因工程不足：
原则上只能生产自然界中已存在（天然）的蛋白质。
天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的 符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合 的需要。
天然蛋白质的不足:
结构和功能
人类生产和生活
对蛋白质分子进行设计和改造的“蛋白质工程”开始崛起！
一、蛋白质工程崛起的缘由
1.蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的 及其与 的关系作为基础， 通过 ，来改造 ，或制造 ，以满足
的需求。
结构规律
生物功能
改造或合成基因
现有蛋白质
一种新的蛋白质
人类生产和生活
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，是涉及多学科的综合科技工程。
2.目标：
根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。
思考：为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质？
①蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大；
②蛋白质是由基因编码的，改造了基因可以间接改造蛋白质；
③基因可以遗传，蛋白质无法遗传；
3.蛋白质工程的操作对象：
基因！
阅读教材P94，回答问题：
1.天然蛋白质合成过程是按照什么法则进行的？具体过程？
2.蛋白质工程的基本思路？
二、蛋白质工程的基本原理
天然蛋白质合成过程：
按照 进行
基因
表达
形成具有特定氨基酸序列的多肽链
形成具有高级结构的蛋白质
行使生物功能
转录、翻译
蛋白质工程如何进行？
中心法则
盘曲折叠
1.天然蛋白质的合成过程
二、蛋白质工程的基本原理
2.蛋白质工程的基本思路
借助计算机
构建蛋白质三维结构图:
制备蛋白质晶体，
碱基的替换：
然后通过X射线衍射技术，分析晶体结构
基因的定点突变技术
目的基因
蛋白质工程与天然蛋白质合成的过程相反：
2.蛋白质工程的基本思路
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
找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列
（基因）或合成新的基因
获得所需要的蛋白质。
——用绿色荧光蛋白改造出黄色荧光蛋白
让荧光蛋白发黄色荧光
设计黄色荧光蛋白的结构
推测黄色荧光蛋白的氨基酸序列
找到并改变绿色荧光蛋白基因的脱氧核苷酸序列或合成新的基因
获得黄色荧光蛋白
①蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？
基因工程是遵循中心法则，DNA→mRNA→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。
思 考：
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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
②蛋白质工程的基本思路：
【思考·讨论】蛋白质工程基本思路的应用
某多肽链的一段氨基酸序列是：
丙氨酸
苯丙氨酸
色氨酸
谷氨酸
赖氨酸
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。
密码子表
丙氨酸（GCU、GCC、GCA、GCG)、色氨酸(UGG)、赖氨酸(AAA、AAG）、谷氨酸（GAA、GAG）、苯丙氨酸（UUU、UUC）。
推知mRNA序列为：
共 种可能序列
32
GCUUGGAAAGAAUUU
其中1种mRNA序列：
脱氧核苷酸序列:
GCTTGGAAAGAATTT
CGAACCTTTCTTAAA
某多肽链的一段氨基酸序列是：
丙氨酸
苯丙氨酸
色氨酸
谷氨酸
赖氨酸
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？
可以人工合成目的基因
对基因的改造:基因定点突变技术来进行碱基的替换、增添等。
（1）从生物体中分离纯化目的蛋白；
（2）测定其氨基酸序列；
（3）借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地
了解蛋白质的二维结构和三维晶体结构;
（4）设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包括折叠与去折叠
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，如点突变；
（6）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。
资料---蛋白质工程的主要步骤通常包括：
自主学习
自主阅读课本P95相关内容，
总结蛋白质工程可以应用于哪些领域，有哪些案例。
autonomous learning
人胰岛素由A链和B链构成，其中B链的第20~29位氨基酸是胰岛素分子相互作用形成多聚体的关键区域
一定程度上会延缓疗效
1.医药工业方面
（1）实例1：研发速效胰岛素类似物
天然胰岛素易形成二聚体或六聚体
预期功能
降低胰岛素的聚合作用
天然胰岛素有什么缺陷？改造它的目的是？改造的思路是？
三、蛋白质工程的应用
（1）实例1：研发速效胰岛素类似物
天然胰岛素易形成二聚体或六聚体
预期
结构
改造 或合成
B28位脯氨酸替换为天冬氨酸或将它与B29位的赖氨酸交换位置
新胰岛素基因
转录
mRNA
折叠
行使功能
降低胰岛素的聚合作用
设计结构
改变B链第20～29位氨基酸组成
推测氨基酸序列
翻译
多肽链
有效抑制胰岛素的聚合
预期功能
1.医药工业方面
（2）实例2：延长干扰素体外保存时间
干扰素
（半胱氨酸）
干扰素
（丝氨酸）
改造
UGU、UGC
AGU、AGC
DNA
mRNA
TGT(或C)
ACA(或G)
AGT(或C)
TCA(或G)
对编码干扰素分子的基因进行改造时，利用什么技术进行碱基的替换？
基因定点突变技术
干扰素是人或动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒的感染和癌症。但在体外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在零下70℃的条件下，可以保存半年。
干扰素是人或动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒的感染和癌症。但在体外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在零下70℃的条件下，可以保存半年。
天然干扰素不易保存
改造
新干扰素基因
预期功能
延长保存时间
设计结构
氨基酸替换
一个半胱氨酸变成丝氨酸
推测序列
预期结构
转录
mRNA
折叠
翻译
多肽链
行使功能
在-70℃下可以保存半年
（2）实例2：延长干扰素体外保存时间
（3）实例3：降低人对小鼠单抗隆抗体的免疫反应
解决办法：通过改造基因，将小鼠抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上，经过这样改造的抗体诱发免疫反应的强度就会减低很多。
存在问题：小鼠单克隆抗体会使人产生免疫反应
（4）实例4：提高蛋白质的热稳定性
第3位上的
异亮氨酸
半胱氨酸
与第97位的半胱氨酸形成-s-s-
2.其他工业方面
——广泛用于改进酶的性能或开发新的工业用酶
例如：
枯草杆菌蛋白酶具有水解蛋白质的作用，常被用于洗涤剂工业、丝绸工业等。
迄今为止，利用蛋白质工程获得的该酶的突变体已有上百种，从中可能筛选出一些符合工业化生产需求的突变体，从而提高这种酶的使用价值。
3. 农业方面
（1）科学家正在尝试改造某些参与调控光合作用的酶，以提高植物光合作用的效率，增加粮食的产量。
（2）科学家利用蛋白质工程的思路设计优良微生物农药，通过改造微生物蛋白质的结构，使它防治病虫害的效果增强。
设计优良微生物农药（如苏云金杆菌-Bt杀虫蛋白）
伊维菌素是新型的广谱、高效、低毒抗生素类抗寄生虫药
蛋白质工程是一项难度很大的工程
蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂。目前对其了解还很不够，还需探索。
要设计出更符合人类需要的蛋白质还需不断地攻坚克难。随着科技的发展，蛋白质工程将会给人带来更多的福祉。
① 面临的问题
★② 难度大的原因
前景展望
４. 蛋白质工程面临的问题
比较项目 蛋白质工程 基因工程
相同 操作对象 操作水平 区别 操作流程
结果
实质
联系 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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质
目的基因的筛选与获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
通过改造或合成基因定向改造或生产人类所需的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的新的生物类型和生物产品
创造出自然界不存在的蛋白质
生产出自然界已有的蛋白质
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
基因
DNA分子水平
是否合成新的基因
蛋白质工程
是否对原有基因进行改造
是
否
是
否
蛋白质工程
基因工程
看蛋白质
看基因
是否为天然蛋白质
是
否
蛋白质工程
基因工程
思考：如何判断一个操作过程是基因工程技术还是蛋白质工程技术？
蛋白质工程的概念：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，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。
一、蛋白质工程崛起的缘由：基因原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，这些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号特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
二、蛋白质工程的基本原理：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
三、蛋白质工程的应用
1.医药工业方面；2.其他工业方面； 3.农业方面。
1.蛋白质工程可以说是基因工程的延伸。判断下列相关表述是否正确。
（1）基因工程需要在分子水平对基因进行操作，蛋白质工程不需要对基因进行操作。 （ ）
（2）蛋白质工程需要改变蛋白质分子的所有氨基酸序列。 （ ）
（3）蛋白质工程可以改造酶，提高酶的热稳定性。 （ ）
2. 蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是 （ ）
A. 分析蛋白质的三维结构
B. 研究蛋白质的氨基酸组成
C. 获取编码蛋白质的基因序列信息
D. 改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求
D
3. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。在这 项替换研究中，目前可行的直接操作对象是（ ）
A.基因 B.氨基酸 C.多肽链 D.蛋白质
A
4.下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：
（1）写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：
① ；② ；③ ；④ ；⑤ 。
（2）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）
（3）蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，
，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。
转录
翻译
盘曲折叠
推测
改造或合成
对蛋白质的结构进行设计改造
改造或合成基因
相反
④⑤
①②③
第4节 蛋白质工程的原理和应用
说出蛋白质工程崛起的缘由。
01
概述蛋白质工程的基本原理。
02
举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。
03
自然界中的细菌本身有颜色，但是不会发出荧光。
想一想：如何让细菌能发出荧光？
荧光蛋白基因
细菌
荧光
蛋白
导入
荧光蛋白
基因表达
基因工程：
基因工程实质：
基因工程是将一种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者可以产生它原本不能产生的蛋白质，进而表现出新性状。
自然界中存在的荧光蛋白只有绿色荧光蛋白，能否通过基因工程，获得黄色荧光蛋白呢？
不能
基因工程不足：
原则上只能生产自然界中已存在（天然）的蛋白质。
天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的 符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合 的需要。
天然蛋白质的不足:
结构和功能
人类生产和生活
对蛋白质分子进行设计和改造的“蛋白质工程”开始崛起！
一、蛋白质工程崛起的缘由
1.蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的 及其与 的关系作为基础， 通过 ，来改造 ，或制造 ，以满足
的需求。
结构规律
生物功能
改造或合成基因
现有蛋白质
一种新的蛋白质
人类生产和生活
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，是涉及多学科的综合科技工程。
2.目标：
根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。
思考：为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质？
①蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大；
②蛋白质是由基因编码的，改造了基因可以间接改造蛋白质；
③基因可以遗传，蛋白质无法遗传；
3.蛋白质工程的操作对象：
基因！
阅读教材P94，回答问题：
1.天然蛋白质合成过程是按照什么法则进行的？具体过程？
2.蛋白质工程的基本思路？
二、蛋白质工程的基本原理
天然蛋白质合成过程：
按照 进行
基因
表达
形成具有特定氨基酸序列的多肽链
形成具有高级结构的蛋白质
行使生物功能
转录、翻译
蛋白质工程如何进行？
中心法则
盘曲折叠
1.天然蛋白质的合成过程
二、蛋白质工程的基本原理
2.蛋白质工程的基本思路
借助计算机
构建蛋白质三维结构图:
制备蛋白质晶体，
碱基的替换：
然后通过X射线衍射技术，分析晶体结构
基因的定点突变技术
目的基因
蛋白质工程与天然蛋白质合成的过程相反：
2.蛋白质工程的基本思路
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
找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列
（基因）或合成新的基因
获得所需要的蛋白质。
——用绿色荧光蛋白改造出黄色荧光蛋白
让荧光蛋白发黄色荧光
设计黄色荧光蛋白的结构
推测黄色荧光蛋白的氨基酸序列
找到并改变绿色荧光蛋白基因的脱氧核苷酸序列或合成新的基因
获得黄色荧光蛋白
①蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？
基因工程是遵循中心法则，DNA→mRNA→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。
思 考：
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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
②蛋白质工程的基本思路：
【思考·讨论】蛋白质工程基本思路的应用
某多肽链的一段氨基酸序列是：
丙氨酸
苯丙氨酸
色氨酸
谷氨酸
赖氨酸
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。
密码子表
丙氨酸（GCU、GCC、GCA、GCG)、色氨酸(UGG)、赖氨酸(AAA、AAG）、谷氨酸（GAA、GAG）、苯丙氨酸（UUU、UUC）。
推知mRNA序列为：
共 种可能序列
32
GCUUGGAAAGAAUUU
其中1种mRNA序列：
脱氧核苷酸序列:
GCTTGGAAAGAATTT
CGAACCTTTCTTAAA
某多肽链的一段氨基酸序列是：
丙氨酸
苯丙氨酸
色氨酸
谷氨酸
赖氨酸
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？
可以人工合成目的基因
对基因的改造:基因定点突变技术来进行碱基的替换、增添等。
（1）从生物体中分离纯化目的蛋白；
（2）测定其氨基酸序列；
（3）借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地
了解蛋白质的二维结构和三维晶体结构;
（4）设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包括折叠与去折叠
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，如点突变；
（6）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。
资料---蛋白质工程的主要步骤通常包括：
自主学习
自主阅读课本P95相关内容，
总结蛋白质工程可以应用于哪些领域，有哪些案例。
autonomous learning
人胰岛素由A链和B链构成，其中B链的第20~29位氨基酸是胰岛素分子相互作用形成多聚体的关键区域
一定程度上会延缓疗效
1.医药工业方面
（1）实例1：研发速效胰岛素类似物
天然胰岛素易形成二聚体或六聚体
预期功能
降低胰岛素的聚合作用
天然胰岛素有什么缺陷？改造它的目的是？改造的思路是？
三、蛋白质工程的应用
（1）实例1：研发速效胰岛素类似物
天然胰岛素易形成二聚体或六聚体
预期
结构
改造 或合成
B28位脯氨酸替换为天冬氨酸或将它与B29位的赖氨酸交换位置
新胰岛素基因
转录
mRNA
折叠
行使功能
降低胰岛素的聚合作用
设计结构
改变B链第20～29位氨基酸组成
推测氨基酸序列
翻译
多肽链
有效抑制胰岛素的聚合
预期功能
1.医药工业方面
（2）实例2：延长干扰素体外保存时间
干扰素
（半胱氨酸）
干扰素
（丝氨酸）
改造
UGU、UGC
AGU、AGC
DNA
mRNA
TGT(或C)
ACA(或G)
AGT(或C)
TCA(或G)
对编码干扰素分子的基因进行改造时，利用什么技术进行碱基的替换？
基因定点突变技术
干扰素是人或动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒的感染和癌症。但在体外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在零下70℃的条件下，可以保存半年。
干扰素是人或动物体内的一种蛋白质，可以用于治疗病毒的感染和癌症。但在体外保存相当困难。如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在零下70℃的条件下，可以保存半年。
天然干扰素不易保存
改造
新干扰素基因
预期功能
延长保存时间
设计结构
氨基酸替换
一个半胱氨酸变成丝氨酸
推测序列
预期结构
转录
mRNA
折叠
翻译
多肽链
行使功能
在-70℃下可以保存半年
（2）实例2：延长干扰素体外保存时间
（3）实例3：降低人对小鼠单抗隆抗体的免疫反应
解决办法：通过改造基因，将小鼠抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上，经过这样改造的抗体诱发免疫反应的强度就会减低很多。
存在问题：小鼠单克隆抗体会使人产生免疫反应
（4）实例4：提高蛋白质的热稳定性
第3位上的
异亮氨酸
半胱氨酸
与第97位的半胱氨酸形成-s-s-
2.其他工业方面
——广泛用于改进酶的性能或开发新的工业用酶
例如：
枯草杆菌蛋白酶具有水解蛋白质的作用，常被用于洗涤剂工业、丝绸工业等。
迄今为止，利用蛋白质工程获得的该酶的突变体已有上百种，从中可能筛选出一些符合工业化生产需求的突变体，从而提高这种酶的使用价值。
3. 农业方面
（1）科学家正在尝试改造某些参与调控光合作用的酶，以提高植物光合作用的效率，增加粮食的产量。
（2）科学家利用蛋白质工程的思路设计优良微生物农药，通过改造微生物蛋白质的结构，使它防治病虫害的效果增强。
设计优良微生物农药（如苏云金杆菌-Bt杀虫蛋白）
伊维菌素是新型的广谱、高效、低毒抗生素类抗寄生虫药
蛋白质工程是一项难度很大的工程
蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂。目前对其了解还很不够，还需探索。
要设计出更符合人类需要的蛋白质还需不断地攻坚克难。随着科技的发展，蛋白质工程将会给人带来更多的福祉。
① 面临的问题
★② 难度大的原因
前景展望
４. 蛋白质工程面临的问题
比较项目 蛋白质工程 基因工程
相同 操作对象 操作水平 区别 操作流程
结果
实质
联系 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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质
目的基因的筛选与获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定
通过改造或合成基因定向改造或生产人类所需的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的新的生物类型和生物产品
创造出自然界不存在的蛋白质
生产出自然界已有的蛋白质
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
基因
DNA分子水平
是否合成新的基因
蛋白质工程
是否对原有基因进行改造
是
否
是
否
蛋白质工程
基因工程
看蛋白质
看基因
是否为天然蛋白质
是
否
蛋白质工程
基因工程
思考：如何判断一个操作过程是基因工程技术还是蛋白质工程技术？
蛋白质工程的概念：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，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。
一、蛋白质工程崛起的缘由：基因原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，这些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号特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
二、蛋白质工程的基本原理：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
三、蛋白质工程的应用
1.医药工业方面；2.其他工业方面； 3.农业方面。
1.蛋白质工程可以说是基因工程的延伸。判断下列相关表述是否正确。
（1）基因工程需要在分子水平对基因进行操作，蛋白质工程不需要对基因进行操作。 （ ）
（2）蛋白质工程需要改变蛋白质分子的所有氨基酸序列。 （ ）
（3）蛋白质工程可以改造酶，提高酶的热稳定性。 （ ）
2. 蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是 （ ）
A. 分析蛋白质的三维结构
B. 研究蛋白质的氨基酸组成
C. 获取编码蛋白质的基因序列信息
D. 改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求
D
3. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。在这 项替换研究中，目前可行的直接操作对象是（ ）
A.基因 B.氨基酸 C.多肽链 D.蛋白质
A
4.下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：
（1）写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：
① ；② ；③ ；④ ；⑤ 。
（2）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）
（3）蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，
，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。
转录
翻译
盘曲折叠
推测
改造或合成
对蛋白质的结构进行设计改造
改造或合成基因
相反
④⑤
①②③