高中生物同步课件：蛋白质工程的崛起(人教版选修3)公开课.pptVIP

8.科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的 鼠—人嵌合抗体，用于癌症治疗。 如图表示形成鼠—人嵌合抗体的 过程，据图回答： (1)改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于________________(生物工程)的范畴。 (2)图示过程是根据预期的________________，设计________________，最终必须对________进行操作，此操作中改变的是 ___________________________________________________。 (3)经过改造的鼠—人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是____________________________________________(从免疫角度考虑)。 (4)上述过程中对科学家来说难度最大的是 ___________________________________________________________________ ____________________________________________________ 解析：(1)通过图示可知鼠—人嵌合抗体是通过人工设计而形成的特定功能蛋白质，其生产过程应属于蛋白质工程的范畴。 (2)蛋白质工程的流程：预期蛋白质的功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)→通过基因工程操作生产预期的蛋白质。 (3)从免疫的角度考虑，对人体来说鼠源抗体为抗原，若利用人的抗体与之嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的副作用会减少。 (4)由于蛋白质空间结构比较复杂，不易确定，所以成为蛋白质工程中最大的障碍 蛋白质工程 鼠—人嵌合抗体功能 鼠—人嵌合抗体的结构 基因 碱基对 对人体的不良反应减少 设计鼠—人嵌合抗体的空间结构 栏目导引 新知初探思维启动 要点突破讲练互动 知能演练轻巧夺冠 专题1　 基因工程 　蛋白质工程的 崛起 学习导航 1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。 2.理解蛋白质工程的原理。 [重点] 3.了解蛋白质工程的应用。 [难点] 蛋白质的改造P26 干扰素在体外保存困难 玉米中赖氨酸含量比较低 将分子中的一个半胱氨酸转变成丝氨酸 第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸 第352位的苏氨酸变成异亮氨酸 解除赖氨酸对酶活性的限制 赖氨酸 天冬氨酸激酶 二氢吡啶二羧酸合成酶 一、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，后者可以产生它本不能产生的_________，进而表现出新的性状。 2.基因工程的不足：原则上只能生产________________的蛋白质。 基因 蛋白质 自然界已存在 二、蛋白质工程的基本原理 1..蛋白质工程的目标 根据人们对_____________的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。 2.对概念的理解 (1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与___________的关系。 蛋白质功能 生物功能 (2)手段：______________________。 (3)目的：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。 3.基本途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的____________→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 基因修饰或基因合成 蛋白质结构 想一想 对天然蛋白质进行改造，是直接对蛋白质分子进行操作来实现的吗？ 【提示】　不是，由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终必须通过基因改造来完成。 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。制成的电子元件具有________________________的特点。 3.面临困难：对蛋白质发挥功能必须依赖的___________了解不够。 体积小、耗电少和效率高 高级结构 要点一　蛋白质工程的基本原理和途径 1.原理：根据中心法则逆向推理。图示如下： 2.设计中的困难：如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列。 3.蛋白质工程的步骤 4.结果：生产出自然界从来没有的蛋白质。 胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题： 例1 (1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是______________________________________________________