第3章基因工程 知识总结-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

基因工程 基因工程 选择性必修3 第3章 基因工程 知识总结 基因工程的概念：基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。 (1)操作对象：DNA分子。 (2)操作环境：体外。 (3)操作水平：分子水平。 (4)原理：基因重组。 (5)目的：赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 (6)优点：①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 ②与诱变育种相比：定向改造生物遗传性状。 外源基因在受体细胞中能表达的原因： ①不同生物的DNA分子的结构基本相同； ②不同生物的基因在表达时都遵循“中心法则”，在受体细胞内定向表达； ③所有生物共用一套遗传密码。 一、重组DNA技术的基本工具 工具有3种：限制酶、DNA连接酶、载体 工具酶有2种：限制酶、DNA连接酶 1、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶。 （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（真核生物也有） （2）功能： ①限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的，称为回文序列。 ②在切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序完全一致。 注意：①限制酶只切割两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ②限制酶不是一种酶，而是一类酶，有数千种。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 EcoRⅠ限制酶识别的碱基序列是GAATTC，切割位点在G和A之间；SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是CCCGGG，切割位点在C和G之间。 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 注意：不同的限制酶识别序列不同，但可能切割形成相同的黏性末端。 如右图：①形成的黏性末端（从5’往3’读）为AATT ②一个限制酶切割一次断2个磷酸二酯键，形成2个黏性末端，消耗2分子水。 ③同一种限制酶切割形成的黏性末端相同。 ④两个黏性末端有2个游离的磷酸基团。 思考：①要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 要切两个切口，产生四个黏性末端。 ②如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端 ③限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？ 不能。限制酶只能识别并切开双链DNA分子。 ④推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？ 原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。 ⑤为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？ 通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。 ⑥图甲是一个DNA片段，箭头处代表不同限制酶的切点，据图回答： a.用EcoRⅠ酶切，能得到几种DNA片段？ 2 b.用PstⅠ完全酶切，能得到几种DNA片段？ 3 c.同时用SmaⅠ和PstⅠ完全酶切，能得到几种DNA片段？ 5 d.只用PstⅠ酶切，最多能得到几种DNA片段？ 5 2、DNA连接酶——“分子缝合针” （1）作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 注意：不是连接氢键（氢键的形成不需要酶的催化） （2）种类： E.coliDNA连接酶连接平末端的效率比连接黏性末端的效率低。因为黏性末端的碱基是互补的，在连接时，黏性末端可以通过碱基互补配对，加快DNA连接酶的连接速度，而平末端则不能。 （3）DNA连接酶和DNA聚合酶的比较： （4）DNA连接酶、限制酶、 DNA聚合酶、解旋酶、DNA酶的比较 思考：DNA片段经限制酶处理后产生的相同黏性末端，再经过DNA连接酶处理后，形成的新的识别序列，能否再被所用的限制酶识别？ ①若两个相同黏性末端都是由同种限制酶（EcoRⅠ）切割后所得，能再被所用的限制酶识别。 ②若两个相同黏性末端是由不同限制酶切割所得， 形成的新的识别序列不能再被所用的限制酶识别。 判断对错：1.通过基因工程产生的变异是不定向的 （　 　） 2.限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列 （　 　） 3.DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来 （　 　） 4.E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端 （　 ） 5.限制酶和解旋酶的作用部位相同 （ 　） 1、2、3、5错，4对 3、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” （1）作用：将目的基因转入受体细胞，在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 （2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等。 （3）最常用的载体——质粒 （其基因属于细胞质基因） 质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。（不是细胞器） （4）载体需具备的条件： ①有一个至多个限制酶切割切点。（作用：供外源DNA片段（基因）插入其中） ②能在受体细胞中自我复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制。（作用：使外源基因在受体细胞中稳定存在并复制） ③有特殊的标记基因。（作用：便于重组DNA分子的筛选） ④对受体细胞无害。（真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。） （5）★重组质粒的形成：获取目的基因和切割载体时，通常使用同种限制酶,目的是为了产生相同的黏性末端，便于连接。 缺点：易发生目的基因、质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接，为了避免上述情况发生，可分别使用两种限制酶去切割目的基因和载体。 获取一个目的基因需限制酶切割2次,共产生4个游离的磷酸基团。 （6）选择限制酶切割位点的基本原则： ①切割目的基因时：能切下目的基因且不破坏目的基因。 ②切割质粒时：至少保留一个完整的标记基因，便于筛选。 4、实验：DNA的粗提取与鉴定 （1）实验原理：DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。 （2）材料不能选择哺乳动物成熟的红细胞，因为其没有细胞核和线粒体，几乎不含DNA。 （3）方法步骤： 注意：1.低温放置几分钟的作用：①可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；②抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出；③低温有利于增加DNA的柔韧性，减少其断裂。 2.为减少 DNA 的损失，过滤过程一般使用纱布 3.玻璃棒沿一个方向搅拌：减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子。 4.观察提取的DNA的颜色，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多。 5.二苯胺试剂鉴定呈现蓝色说明实验基本成功；如果不呈现蓝色，可能的原因有所提取的DNA含量低，或者在实验操作过程中出现了失误等。 二、基因工程的基本操作程序 补充知识：① ② ③ ④ ⑤ 第一步：目的基因的筛选与获取 1、目的基因的概念：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等相关的基因。 根据不同的需要，目的基因不同，主要是指编码蛋白质的基因。如：与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。也可以是一些具有调控作用的因子。 2、筛选合适的目的基因 从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选，是较为有效的方法之一。 认识基因结构和功能的技术方法：随着测序技术的发展，以及序列数据库（GenBank）、序列比对工具（如BLAST）等的应用，越来越多的基因的结构和功能为人们所知，为找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能。 如：科学家已经明确Bt基因的序列信息，也对Bt抗虫蛋白有深入了解。利用序列数据库（如GenBank）、序列对比工具（如BLAST）等，找到合适的目的基因。 3、目的基因的获取方法： （1）从基因文库中直接获取（了解即可） ①基因文库的构建过程：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。 ②基因文库类型：基因组文库（含有某种生物全部基因片段的重组DNA的克隆群体）、部分基因文库（含有某种生物部分基因片段的重组DNA的克隆群体，主要是cDNA文库）。 （2）通过DNA合成仪直接合成（了解即可） ①前提：基因比较小、核苷酸序列已知。 ②方法：通过DNA合成仪用化学方法直接合成目的基因。 （3）利用PCR获取和扩增目的基因（重点） 1）PCR概念: PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种成分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 a.全称：聚合酶链式反应 b.原理：DNA半保留复制 c.操作环境：体外（PCR扩增仪/PCR仪） d.目的：对目的基因的核苷酸序列进行大量复制 e.优点：可以在短时间内大量扩增目的基因 回顾体内DNA复制过程: 2）DNA复制所需的基本条件: ①子链合成需要引物:引物为DNA聚合酶提供了游离的3′端，使DNA聚合酶从3′端延伸子链。(DNA聚合酶不具有从头合成子链的功能) ②引物：一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物通常为20~30个核苷酸。在细胞中为一段单链RNA，在PCR中为一段人工合成的单链DNA。 ③PCR引物的设计：设计的目的是在两个目标间取得平衡：扩增特异性和扩增高效性。 特异性：只扩增出目标DNA的特性。特异性太强，扩增效率就会下降。 高效性：单位时间内扩增产物的量。提高扩增效率，扩增特异性就会下降 a.引物长度要适宜。b.引物G-C含量要适宜。c.引物自身及引物之间不应存在互补序列。d.引物5'端可以修饰，3'端不可修饰。e.复性温度要适宜。 3）PCR过程： 思考：1.复性的过程一定是引物与DNA模板链结合吗？ 复性时引物与DNA模板的结合是随机的，也存在解开的两条DNA单链的结合，但两条模板链重新结合的概率较低。 原因是：①模板链一般比较长，比引物复杂得多，重新结合的概率较低。 ②加入引物的量足够多，而模板链数量少，引物与模板之间的碰撞结合机会，远高于模板互补链之间的碰撞机会。 2.用PCR可以扩增mRNA吗？ mRNA不可以直接扩增，需要将它逆转录成cDNA再进行扩增。 4）扩增产物的鉴定 常采用琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定PCR扩增产物。 DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就叫电泳。较小的DNA片段在凝胶中的移动相对容易，较大的DNA片段移动难。 当电泳结束时，比较DNA样品所在的位置和一系列已知大小的DNA片段的位置（标准），这些已知大小的片段称为DNA分子量标准样。 marker 5）PCR相关计算 计算：①n代后，DNA分子有____个 ②n代后，DNA链有____条 ③第____代出现完整的目的基因 ④n代后，含引物的DNA分子有____个 ⑤n代后，共消耗____个引物 ⑥第n代复制，消耗了_____个引物 ⑦n代后，完整的目的基因有____个 ①2n ②2n+1 ③3 ④2n ⑤2n+1-2 ⑥2n ⑦2n-2n 6） 第二步：基因表达载体的构建 （核心） 获得目的基因后直接转入受体吗？ 不能，游离的DNA片段进入受体细胞，一般会直接被分解，就算可以进行转录和翻译成蛋白质，游离的DNA片段也无法随着细胞分裂进行复制，导致子代细胞不再含有目的基因。 1、基因表达载体的作用：①使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。 ②使目的基因在受体细胞中能够表达且发挥作用。 2、基因表达载体的组成：除了有目的基因外，还必须有启动子、终止子、标记基因等（若需要能完成自主复制，还应有复制原点）。 注意事项： ①基因表达载体插入的目的基因中必须含有能转录出完整的起始密码子、终止密码子和核糖体结合位点的序列。 ②基因工程中的基因表达载体≠载体：基因表达载体与载体相比增加了目的基因。 ③目的基因插入位点不是随意的：基因表达载体需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入启动子和终止子之间的部位，若目的基因插入启动子部位，启动子将失去原功能。 ④基因表达载体中启动子、终止子的来源： a.如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的，已含有启动子、终止子，在构建基因表达载体时，不需要在质粒上接上特定的启动子、终止子。 b.如果目的基因是通过人工方法合成的，或是cDNA，则目的基因是不含启动子和终止子的。因此，在构建基因表达载体时，需要在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。 3、区分启动子与起始密码子、终止子与终止密码子 4、基因表达载体构建的流程： 目的基因与载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程。（双酶切的优点见前面。） 第三步：将目的基因导入受体细胞 1、转化：转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 基因工程中不同生物转化方法不同。基因表达载体的构建也会有差别。 2、方法： （1）花粉管通道法：我国科学家独创的一种方法。 受体细胞：受精卵 方法一：用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中。 方法二：在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴 加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。 优点：①利用植物授粉后形成的天然花粉管通道，将外源基因携带进入胚囊，此时的受精卵未形成细胞壁，且正在进行活跃的DNA复制，容易将外源DNA片段整合到受体基因组中。 ②操作简单、技术成本低，免去了组织培养以及诱导再生植株的全套人工培养过程。 （2）农杆菌转化法 1）农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力。（随着转化方法的突破，农杆菌侵染水稻、玉米等多种单子叶植物也取得了成功。） 2)农杆菌能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA) 转移到被侵染的细胞，并将其整合到该细胞的DNA上。 3） 4）过程分析： ①两次拼接：第一次拼接：目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上； 第二次拼接(非人工操作)：被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上。 ②两次导入：第一次导入：将含目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌； 第二次导入(非人工操作)：含目的基因的T-DNA导入受体细胞。 例题：研究人员将两个抗虫基因(T)导入棉花细胞内培育转基因抗虫棉。那么两个抗虫基因在染色体上随机整合有几种情况？ 若甲、乙、丙三种植株自交，其后代抗虫与不抗虫的比例为多少？ 有三种情况，如右图所示。 甲自交→全为抗虫 乙自交→抗虫：不抗虫=3:1 丙自交→抗虫：不抗虫=15:1 （3）导入动物细胞：显微注射法 受体细胞——受精卵 将含有目的基因的表达载体提纯→显微注射入动物的受精卵→受精卵发育→获得具有新性状的动物 （4）导入微生物：Ca2+处理法 1)过程：一般先用Ca2+处理使大肠杆菌处于一种易于吸收周围环境中DNA分子的生理状态（感受态），然后再将重组的基因表达载体导入其中。 2）原核生物的作为受体细胞的优点;①繁殖快 ②单细胞 ③遗传物质少 3） 思考： 1.当真核生物的基因以原核生物作为受体细胞时，若无法获得该蛋白，原因可能是什么？ 真核生物的基因有内含子，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，因此无法表达出该蛋白。 2.以上情况如何解决？ 使用cDNA作为目的基因或使用酵母菌等真核生物作为受体细胞。 3.若可以获得该蛋白，但是蛋白质无活性，原因可能是？ 原核生物缺少内质网和高尔基体等细胞器，无法对真核生物的蛋白质进行正确的加工。 4.以上情况如何解决？ 人工体外再加工或使用酵母菌等真核生物作为受体细胞。 5.将生物的所有DNA直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，效果会怎样？ 有人采用总DNA注射法进行遗传转化，即将一个生物的总DNA提取出来，通过注射或花粉管通道法导入受体植物，没有进行基因表达载体的构建。这种方法针对性差，完全靠运气，也无法确定哪些基因导入了受体植物。 3、比较： 第四步：目的基因的检测与鉴定 1、目的：检查目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性。 2、检测内容及方法 （1）检测目的基因是否导入 方法一：PCR扩增 方法二：DNA分子杂交技术 ①原理：碱基互补配对 ②原因：带标记的基因探针，与目的基因DNA单链在一定条件下互补配对，结合成双链，从而出现杂交带。 基因探针：一段带放射性标记的、与目的基因互补的短单链核苷酸序列。可以是DNA，也可以是由之转录而来的RNA，探针的长度可以包括整个基因或基因的一部分。 ③步骤：a.取出转基因生物的基因组DNA。 b.将含目的基因的DNA片段用放射性同位素（荧光分子或化学发光催化剂）等作标记,以此做探针。 c.使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出杂交带,表明目的基因已插入染色体DNA中。 （2）检测目的基因是否转录 方法一： RT-PCR扩增 方法二： 分子杂交技术。其与DNA分子杂交技术类似。 带将标记的基因探针，与mRNA在一定条件下互补配对，结合成双链，从而出现杂交带。 （3）检测目的基因是否翻译 ①方法：抗原—抗体杂交技术 ②过程：提取转基因植物的蛋白质+相应抗体 → 是否出现杂交带 （4）个体生物学水平的鉴定：检测目的基因是否表现出相应的性状。 方法：抗虫鉴定、抗病鉴定等 如：接种棉铃虫观察性状表现，或采摘抗虫棉的叶子饲喂棉铃虫，观察抗虫效果。 小结：基因工程的基本操作流程图 实验：DNA片段的扩增及电泳鉴定 1、实验原理： （1）利用PCR在体外进行DNA片段扩增的原理： ①PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合，PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器。 ②PCR扩增DNA片段还利用了DNA半保留复制的原理。一次PCR一般要经历30次循环。 （2）DNA片段电泳鉴定的原理： ①DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。 ②PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象（迁移速率与之呈负相关）等有关。 ③凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。 2、实验步骤： 3、特别注意： （1）为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理。 （2）该实验所需材料可以直接从公司购买，缓冲液和酶应分装成小份，并在-20℃储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。 （3）在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换。 （4）在进行操作时，一定要戴好一次性手套。 （5）PCR扩增不能随意加大试剂用量。 4、思考：①你是否成功扩增出DNA片段？判断的依据是什么？ 可以在紫外灯下直接观察到DNA条带的分布及粗细程度来评价扩增的结果。进行电泳鉴定的结果应该是一条条带，该片段大小约为750bp。 ②你进行电泳鉴定的结果是几条条带？如果不止一条条带，请分析产生这个结果的可能原因。 如果扩增不成功，可能的原因有：漏加了PCR的反应成分，各反应成分的用量不当，PCR程序设置不当等。 如果扩增结果不止一条条带，可能的原因有：引物设计不合理，它们与非目的序列有同源性或容易形成二聚体；退火温度过低；DNA聚合酶的质量不好等。 三、基因工程的应用 1、植物基因工程：主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗虫、抗病、抗除草剂、抗干旱和抗盐碱等)，以及改良生产药物和利用植物农作物的品质等方面。 2、动物基因工程 实例 提高生长速率 将外源生长激素基因导入动物细胞，提高产量。 改善畜产品品质 将外源肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，可以使转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低。 生产药物 ①对微生物或动植物的细胞进行基因改造，使其生产药物，如细胞因子、抗体、疫苗和激素等。我国生产的重组人干扰素（干扰病毒复制作用的糖蛋白）、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等基因工程药物均已投放市场 ②将外源药用蛋白基因与乳腺中特异表达基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物进入泌乳期后，通过分泌乳汁来生产所需药物。这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。 器官移植 用转基因动物作为器官移植的供体。(在器官供体的基因组中导入某种调节因子即目的基因，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术。) 乳腺生物反应器或乳房生物反应器: 3、基因工程在食品方面的应用 常用微生物，结合发酵工程获得微生物菌体或其代谢物。 （1）基因工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。 （2）应用：利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。 四、蛋白质工程的原理和应用 1、蛋白质工程的概念：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。 2、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。 3、基因工程的实质：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。 基因工程的缺陷：基因工程原则上只能生产自然界中已经存在的蛋白质。 4、蛋白质工程的基本原理 （1）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 （2）操作对象：基因 （3）操作方法：改造或合成基因 （4）结果：定向改造现有蛋白质，或生产自然界中没有的蛋白质 5、蛋白质工程的应用：（1）医药工业方面：速效胰岛素类似物研发、可长期保存的干扰素、人鼠嵌合抗体。 （2）其它工业方面：改进酶的性能或开发新的工业用酶，如适应范围更广的枯草杆菌蛋白酶。 （3）农业方面：改造某些参与调控光合作用的酶、设计微生物农药。 6、蛋白质工程是一项难度很大的工程，主要是因为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。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $