3.4 蛋白质工程的原理和应用 课件【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高中生物选择性必修三

从社会中来 你见过用细菌画画吗？ 右图是用发出不同颜色荧光的细菌“画"的美妙图案。这些细菌能够发出荧光，是因为在它们的体内导入了荧光蛋白的基因。 最早被发现的荧光蛋白是绿色荧光蛋白，科学家通过改造它，获得了黄色荧光蛋白等。这些荧光蛋白在细胞内生命活动的检测、肿瘤的示踪研究等领域有着重要应用。 那么，科学家是怎样对蛋白质分子进行设计和改造的呢？ 对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的 一、蛋白质工程概述 蛋白质工程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。 ①基础：___________________________________ ②操作：___________________________________ ③操作对象：_______________________________ ④目的：___________________________________ ___________________________________ ⑤地位：___________________________________ ⑥理论和技术：_____________________________ 蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 改造或合成基因 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 在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程 基因 分子生物学、晶体学和计算机技术 二、蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程的实质 将一种生物的____转移到另一种生物体内，后者可以产生它________________，进而表现出________ 2.基因工程的局限性 ___________________________ 3.蛋白质工程崛起的缘由 ①基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质； ②天然蛋白质是生物长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合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； 基因 本不能产生的蛋白质 新的性状 只能生产自然界中已存在的蛋白质 4.实例 赖氨酸合成 调控 达到一定浓度 两种酶的活性 352位的苏氨酸变成异亮氨酸 二氢吡啶二羧酸合成酶 天冬氨酸激酶 + 104位的天