1.4 蛋白质工程的崛起 课件 人教版高中生物选修三

1.4 蛋白质工程的崛起 一、 教学目标 1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。 2.简述蛋白质工程的原理。 3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。 二、 教学重点和难点 1.教学重点 （1）为什么要开展蛋白质工程的研究？ （2）蛋白质工程的原理。 2.教学难点 蛋白质工程的原理。 蛋白质工程崛起的缘由 基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质 不完全符合生产生活需要 干扰素 天然蛋白：体外不易保存 半胱氨酸→丝氨酸：-70℃保存半年 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？（提示：可以从遗传角度和操作难易角度回答） 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。 蛋白质工程的基本原理 从功能出发 从结构出发 按照人类需要 依据蛋白结构与功能的关系 蛋白质改造或制造新蛋白质 通过基因修饰或基因合成 第二代基因工程 蛋白质工程的进展和前景 进展喜人 速效胰岛素类似物包括赖脯胰岛素（Lispro）、门冬胰岛素（Aspartm）以及赖谷胰岛素（Glulisine）三个主要类型。赖脯胰岛素（Lispro）是用基因工程技术将人胰岛素B28位与B29位的氨基酸互换而得。互换改变了B链末端的空间结构，致使胰岛素在生理浓度下不易聚合。门冬胰岛素（Aspartm）是用基因工程技术将人胰岛B28位的脯氨酸替换为门冬氨酸,利用电荷的排斥作用来阻止胰岛素单体或二聚体的自我聚合，使分子间的聚合减少。赖谷胰岛素（Glulisine）是用赖氨酸替代B3位天冬酰氨酸，谷氨酸替代B29位赖氨酸的一类新型快速作用的胰岛素类似物。 前景诱人 用蛋白质工程方法制成电子元件，体积小、耗电少、效率高 难度很大 蛋白质功能 高级结构 依赖 十分复杂，目前对大多数蛋白的高级结构了解有限 随着科学技术的深入发展，蛋白质工程将会给人类带来更多福音 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