人教版高中生物选修三教学课件蛋白质工程

人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件第3章基因工程第4节蛋白质工程的原理和应用

[归纳提升]
1.对蛋白质工程的概念应从以下几个方面理解。 (1)基础:蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。 (2)目的:根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质结构进行设计改造。 (3)操作:基因改造或基因合成。 (4)结果:改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。
2.蛋白质工程与基因工程的关系
因工程的内容。
4.蛋白质工程的判断 (1)判断是否为蛋白质工程的关键是看是否通过基因改造或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质。 (2)根据改造蛋白质部位的多少,对蛋白质的改造可分为三类。 ①“大改”:设计并制造出自然界不存在的全新蛋白质。 ②“中改”:在蛋白质分子中替换某一个肽段或一个特定的结构域。 ③“小改”:改造蛋白质分子中的几个氨基酸残基。
进行改造。
(2)以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有改造
基因或
合成
基因。所获得的基因表达时是遵循中心法则的,中心法
则的全部内容包括
的复制以及遗传信息在不同分子之间的
流动,即
。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质的
功能出发,通过
和
,进
而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯化获得蛋白
否
(4)农杆菌转化法 (5)蛋白质工程
解析:(1)构建新的胰岛素模型的主要依据是蛋白质的预期功能。(2)根据蛋白质的预期功能,推测新的胰岛素中氨基酸的序列,进而推测基因中的脱氧核苷酸序列,合成新的胰岛素基因。(3)植物基因工程最常用的转化方法是农杆菌转化法。(4)限制酶识别特定的核苷酸序列,产生特定的黏性末端或平末端,而DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列却没有专一性要求。 (5)利用大肠杆菌生产速效胰岛素需要用到蛋白质工程、发酵工程等。

人教版选修三专题1 1.4 蛋白质工程的崛起课件(45张)

专题1 基因工程
1. 提高效率 Increase the Efficiency 2. 创造未来 To create the future 3. 铸就辉煌 C a s t b r i l l i a n t
生物选修3 现代生物科技专题 RJ
专题1 基因工程
1.4 蛋白质工程的崛起
栏目导引
生物选修3 现代生物科技专题 RJ
栏目导引
生物选修3 现代生物科技专题 RJ
专题1 基因工程
解析：选 C 蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系为基础，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要，蛋白质工程需构建基因表达载体，①错误；利用蛋白质工程产生的是自然界没有的蛋白质，②错误；蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的，故蛋白质工程需要用到限制酶和 DNA 连接酶，③正确；对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的，所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质，④错误。
三、蛋白质工程的进展和前景 1．进展：如科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。 2．前景：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。用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积 24 __小__、耗电 25 _少___和效率 26 _高___的特点。 3．面临困难：对蛋白质发挥功能必须依赖的正确的 27 _高__级__结__构___的了解还很不够。
栏目导引
生物选修3 现代生物科技专题 RJ
专题1 基因工程
4．改造方法：根据改造蛋白质部位的多少，对蛋白质的改造可分为三类：“大改”：制造出自然界中不存在的全新蛋白质； “中改”：在蛋白质分子中替换某一个肽段或一个特定的结构域；“小改”：改造蛋白质分子中的几个氨基酸残基。

1.4蛋白质工程与基因检测-人教版高中生物选修三课件(共17张PPT)

基因碱决定 mRNA 决定氨基酸决定蛋白质决定蛋白质
基序列
碱基序列
序列
空间结构
功能
(1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。
(2)手段：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。
蛋白质工程
二、蛋白质工程的基本过程
DNA合成
基因
氨基酸序列
DNA 转录 mRNA 翻译多肽链
分子设计
蛋白质三维结构折叠
预期功能生物功能
速素效基胰因岛转录素速m效R胰N岛A翻译速两氨效条基胰多酸岛肽序素链列
折叠
β链中28号与29号氨基酸对换
速效胰岛素
思考：蛋白质工程为什么不直接改造蛋白质？改造基因易于操作且改造后可遗传。
蛋白质工程
基因工程与蛋白质工程的对比：
项目
基因工程
蛋白质工程
预期蛋白质功能→设计蛋白质
获取目的基因→构建基因表达
过
结构→推测氨基酸序列→推测
区别
程载体→将目的基因导入受体细
胞→目的基因的检测与鉴定
相应核苷酸序列→合成DNA→ 表达出蛋白质
结果
生产自然界中已有的蛋白质基础上延伸出来的第二代基因工系程二者都是通过基因表达产生特定的蛋白质。
《蛋白质工程》
对天然干扰素的改造
干扰素（体外保存困难）
改造
改造后的干扰素（-70℃可保存半年）
蛋白质工程获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，
在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造。
蛋白质工程
一、蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质（天然蛋白） 2.天然蛋白有时不完全符合人类生产和生活需要 3.需要对天然蛋白进行改造产生更符合人类需要的蛋白质

2017-2018学年高中生物选修三(课件人教版)：1.4蛋白质工程 (共38张PPT)

激趣应用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。蛋白质工程是从分子水平对蛋白质进行改造设计，通过对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成，从而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。
1．蛋白质工程与基因工程相比有什么优越性？
提示：蛋白质工程可以生产出自然界中不存在的蛋白质。
典例精析 2015·福州期末下列有关蛋白质工程的叙述，不正确的是
() A．收集大量的蛋白质分子结构的信息，以便分析结构与功能之
间的关系 B．蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发最终找Байду номын сангаас脱氧
核苷酸序列的过程 C．T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应
用的体现 D．蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质
1 新情境·激趣引航蛋白质工程汇集了当代分子生物学等学科的一些前沿领域的最新成就，它把核酸与蛋白质结合、蛋白质空间结构与生物功能结合起来进行研究。蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的阶段，为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时代。蛋白质工程取得的进展向人们展示出了诱人的前景。例如，科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。如今，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。用蛋白质工程方法制成的电子组件，具有体积小、耗电少和效率高的特点，因此有极为广阔的发展前景。
4．蛋白质工程的概念：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。也就是说，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，是包含多学科的综合科技工程领域。

高中生物专题一第4节蛋白质工程的崛起课件新人教版选修3

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16
知识点2 蛋白质工程与基因工程的区别和联系
项目过程
区别实质
结果
蛋白质工程预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→ 推测脱氧核苷酸序列→合成 DNA→表达出蛋白质
定向改造或生产人类所需蛋白质
生产自然界没有的蛋白质
基因工程
获取目的基因→构建表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定栏
A．蛋白质工程能定向地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栏
目
进行操作，定向改变分子的结构
链
接
C．蛋白质工程能产生自然界中不存在的新型蛋白
质分子
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又称为第二代基因工程
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12
解析：蛋白质工程是通过基因进行修饰或基因合
要的并非自然界已存在的________。蛋白质
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3
二、蛋白质工程的基本原理
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，基通因过修_饰__________基__因_ 合或成_______________ ，对
专题1 基因工程
第4节蛋白质工程的崛起
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1
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栏目链接
2
一、蛋白质工程崛起的缘由
1．基因工程的实质：将一种生物基的因________
转移到另一种生物体内，后者产生它本不蛋能白产质生的
栏目
________，进而表现出新的性状。

人教版高中生物选修三1.4《蛋白质工程的崛起》ppt配套课件

定向改造生物的遗
传特性,以获得人类所需的生物类型或
生物产品(基因的异体表达)
生产自然界已有的蛋白质
蛋白质工程
基因工程
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。因为对
现有的蛋白质改造或制造新的蛋白
质,必须通过基因修饰或基因合成实现
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当堂检测
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1.科学家想提高玉米中赖氨酸含量,计划将天冬氨酸激酶的第 352 位的苏氨酸变成异亮氨酸,将二氢吡啶二羧酸合成酶中 104 位的天冬酰胺变成异亮氨酸,这样就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高 5 倍和 2 倍。下列对蛋白质的改造,操作正确的是( )。 A.直接通过分子水平改造蛋白质 B.直接改造相应的 mRNA C.对相应的基因进行操作 D.重新合成新的基因解析:对蛋白质进行改造,最终通过改造基因来完成。答案:C
1.4 蛋白质工程的崛起
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课前预习导学
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学习目标
重点难点
重点:
1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。 2.简述蛋白质工程的基本原理。 3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
1.为什么要开展蛋白质工程的研究? 2.蛋白质工程的基本原理。难点:
蛋白质工程的基本原理。
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预习导引
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迁移与应用下列有关蛋白质工程和基因工程的说法正确的是( )。 A.蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质,所以二者没有区别 B.基因工程是蛋白质工程的关键技术 C.通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质 D.蛋白质工程是在蛋白质分子水平上直接改造蛋白质的解析:蛋白质工程是根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计。其中,基因工程是关键技术,是蛋白质工程的基础, 因为对蛋白质结构的改造是通过改造基因而实现的,所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质,改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。答案:B

人教版高中生物选修三教学课件 蛋白质工程

人教版高中生物学选择性必修3生物技术与工程精品课件 第3章 基因工程 第4节 蛋白质工程的原理和应用

人教版选修三 专题1 1.4 蛋白质工程的崛起 课件(45张)