人教版高二生物选修3（课件）专题一、1.4蛋白质工程的崛起（共22张ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版高二生物选修3（课件）专题一、1.4蛋白质工程的崛起（共22张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 980.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2016-12-10 14:41:55 | ||
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文档简介
课件22张PPT。1.4 蛋白质工程的崛起1、蛋白质工程崛起的缘由2、蛋白质工程的基本原理3、蛋白质工程的进展和前景总结1、蛋白质工程崛起的缘由国际人类蛋白质组计划？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 基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。天然蛋白质体外保存困难。改变分子结构：
半胱氨酸
丝氨酸保存半年产量提高赖氨酸含量低合成时需：
天冬氨酸激酶；二氢吡啶二羧酸合成酶。2、蛋白质工程的基本原理基因
决定
蛋白
质 根据对蛋白质功能的特定需求，对其结构进行分子设计。蛋白质
三维结构氨基酸序列
多肽链mRNA基因
DNA天然蛋白质合成蛋白质工程讨论 某多肽链的一段氨基酸序列是：……—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸苯丙氨酸—……１、怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷
酸序列？写出相应的碱基序列。
２、确定目的基因的碱基序列后，怎样合
成或改造目的基因？
３、总结：什么叫做蛋白质工程？回答１、每种氨基酸有相对应的密码子。查表可得：
ＧＣＵＵＧＧＡＡＡＡＵＧＵＵＵ；
再根据碱基互补配对推出脱氧核苷酸序列：ＣＧＡＡＣＣＴＴＴＴＡＣＡＡＡ。回答3、蛋白质工程的进展和前景改造胰岛素
——特效药品应用于电子方面蛋白质工程
——制造电子元件。
优点：体积小、
耗电少、效率高。蛋白质工程
——难度大
原因：蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构。
这种高级结构很复杂，目前对其了解还很不够，还需探索。血红蛋白结构一、蛋白质工程崛起的缘由：
基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
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。
蛋白质工程：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。
三、蛋白质工程的进展和前景。总结 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。
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。 思考： 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？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。 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D2、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 Ａ3．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（ ）
Ａ．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构
C．肽链结构 D．基因结构 Ｄ4．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
Ｂ5、蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）
①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①②③④ B．④②①③
C．③①④② D．③④①②Ｃ6、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Ｄ7、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
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 基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。天然蛋白质体外保存困难。改变分子结构：
半胱氨酸
丝氨酸保存半年产量提高赖氨酸含量低合成时需：
天冬氨酸激酶；二氢吡啶二羧酸合成酶。2、蛋白质工程的基本原理基因
决定
蛋白
质 根据对蛋白质功能的特定需求，对其结构进行分子设计。蛋白质
三维结构氨基酸序列
多肽链mRNA基因
DNA天然蛋白质合成蛋白质工程讨论 某多肽链的一段氨基酸序列是：……—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸苯丙氨酸—……１、怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷
酸序列？写出相应的碱基序列。
２、确定目的基因的碱基序列后，怎样合
成或改造目的基因？
３、总结：什么叫做蛋白质工程？回答１、每种氨基酸有相对应的密码子。查表可得：
ＧＣＵＵＧＧＡＡＡＡＵＧＵＵＵ；
再根据碱基互补配对推出脱氧核苷酸序列：ＣＧＡＡＣＣＴＴＴＴＡＣＡＡＡ。回答3、蛋白质工程的进展和前景改造胰岛素
——特效药品应用于电子方面蛋白质工程
——制造电子元件。
优点：体积小、
耗电少、效率高。蛋白质工程
——难度大
原因：蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构。
这种高级结构很复杂，目前对其了解还很不够，还需探索。血红蛋白结构一、蛋白质工程崛起的缘由：
基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
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。
蛋白质工程：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。
三、蛋白质工程的进展和前景。总结 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。
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。 思考： 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？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。 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D2、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 Ａ3．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（ ）
Ａ．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构
C．肽链结构 D．基因结构 Ｄ4．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
Ｂ5、蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）
①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①②③④ B．④②①③
C．③①④② D．③④①②Ｃ6、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Ｄ7、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