2012高考生物总复习精品课件：1.3 蛋白质工程（苏教版选修3）.ppt

第三节　蛋白质工程;课标领航 通过本节的学习，我能够 1．理解蛋白质工程与基因工程的关系。 2．描述蛋白质工程的基本原理。 3．举例阐述蛋白质工程的应用和发展。;情景导引 人类可以创造出自然界不存 在的蛋白质吗？答案是肯定 的。例如：科学家已生产出 一种以前必须从南极鱼类体 中提取的抗冻蛋白质。这一 技术可用于储存大量新鲜的动植物和人类的组织细胞，防止形成冰晶，破坏脆弱的细胞膜和细胞的内部结构。你想了解这方面的知识吗？; ;基础自主梳理;2．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的_____和_____的关系，应用X射线晶体衍射法，可以测定蛋白质的三维空间结构，利用__________法可以了解其构象。 3．根据蛋白质被改造部位的多少，可以将对蛋白质的改造分成______、______、______。;4．“大改”是指根据氨基酸的性质和特点，设计并制造出___________________________，使之具有特定的氨基酸序列、空间结构和预期功能。“中改”是指在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定的结构域。“小改”是指通过基因工程中的定点诱变技术，有目的地改造蛋白质分子中___________的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能。____________________是改变蛋白质结构的核心技术之一。;思考感悟? 1．对天然蛋白质进行改造，是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】　对基因的操作。;二、蛋白质工程的应用 1．蛋白质工程可通过改造酶的结构，有目的地提高酶的热稳定性，如在蛋白质分子中引入_______可以显著提高蛋白质的热稳定性。 2．科学家发明的利用鼠源杂交瘤抗体来处理癌细胞的方法，对癌细胞有一定的杀伤力，但也有导致机体高度过敏的副作用。为了解决这一问题，科学家又对该抗体进行了改造，生产出效果良好的_______________。;3．我国科学家为蛋白质工程的理论和技术发展做出的积极贡献，最著名的是完成了_____________的人工合成。 4．蛋白质工程使我们不仅能更充分地利用自然界存在的基因和蛋白质，而且能在_________上对基因和蛋白质进行再设计和改造，进而创造出自然界不存在的基因和蛋白质。;思考感悟? 2．一般的藻类植物仅能生???在40 ℃以下的水环境中，但也有少数种类的藻类植物可以生活在80 ℃以上的温泉中。若从酶的角度考虑，其主要原因是什么？ 【提示】　温泉藻类植物体内酶肽链中的某些氨基酸与一般藻类植物的不同，导致了酶的热稳定性的差异。;核心要点突破;2．基本原理 (1)从理论上分析，蛋白质工程的最基本原理就是中心法则的逆推。 (2)过程：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质。;3．蛋白质工程与基因工程的比较;【特别提醒】　①蛋白质工程最终还是回到基因工程上来，因为蛋白质的合成由基因控制，所以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。 ②基因工程中的目的基因一般为自然界存在的基因，而蛋白质工程中的目的基因不是天然存在的。; (2011年陕西安康高二检测)某多肽链的一段氨基酸序列是：…—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—…(氨基酸及对应的密码子为：甲硫氨酸AUG，色氨酸UGG，苯丙氨酸UUU、UUC) (1)怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。 (2)确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因(DNA)?;【思路点拨】　本题考查蛋白质工程的原理及实例，解答本题应突破以下几点： ①首先设计蛋白质氨基酸序列。 ②找到对应的脱氧核苷酸序列。 ③根据DNA(基因)脱氧核苷酸序列进行人工合成或进行基因改造。;【尝试解答】　(1)根据氨基酸序列反推mRNA密码子序列，再反推DNA上碱基序列。其DNA碱基序列为： …－TACACCAAGACC－… | | | | | | | | | | | | |　 或 …－ATGTGGTTCTGG－… …－TACACCAAAACC－… | | | | | | | | | | | | | …－A TGTGGTTTTGG－… (2)确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法，或从基因库中获取。;【解析】　由氨基酸序列知，翻译该蛋白质的mRNA上碱基序列为…—AUGUGGUUCUGG—…或…—AUGUGGUUUUGG—…。由mRNA上碱基序列知，转录产生mRNA的DNA碱基序列为： …－TACACCAAGACC－… | | | | | | | | | | |