3.4 蛋白质工程的原理和应用-高二生物课件（人教版2019选择性必修3）.pptx

从社会中来左图是用发出不同颜色荧光的细菌“画的美妙图案。细菌能够发出荧光，是因为在它们体内导入了荧光蛋白基因。最早被发现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。

蛋白质工程的原理和应用高中生物选择性必修三3基因工程

社会责任尝试运用逆向思维分析和解决问题。科学思维尝试通过蛋白质工程技术，根据人类需要的蛋白质结构，设计改造某一蛋白质的设计流程。生命观念说明基因的碱基排列顺序—蛋白质的结构—蛋白质功能的关系。目标

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。蛋白质工程基础操作手段及对象结果目的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。

蛋白质工程崛起的缘由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位的天冬酰胺变成异亮氨酸赖氨酸含量抑制提高提高限制提高提高5倍提高2倍

蛋白质工1.基因工程的实质将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。2.基因工程的不足基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质天然蛋白质是生物在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不一定完全符合人类生产和生活的需要蛋白质工程崛起的缘由

蛋白质工程的基本原理1、蛋白质工程目标、实质和结果：蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。改造蛋白质的方法（实质）：改造或合成基因结果：生产出自然界没有的蛋白质。血红蛋白的三维结构模型

蛋白质工程为什么蛋白质工程需改造基因而不是直接改造蛋白质？①蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大；②蛋白质是由基因编码的，改造了基因可以间接改造蛋白质；③基因可以遗传，蛋白质无法遗传；

蛋白质工程的基本原理2、天然蛋白质合成的过程：

蛋白质工程的基本原理3、蛋白质工程的基本设计思路：预期功能生物功能设计推测改造或合成行使折叠目的基因转录mRNA翻译蛋白质（三维结构）多肽链

蛋白质工程与基因工程的比较项目蛋白质工程基因工程操作对象操作起点操作水平操作流程结果实质联系基因基因DNA分子水平DNA分子水平预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到并改变对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→获得所需要的蛋白质目的基因的筛选与获取→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定可生产自然界没有的蛋白质生产自然界已有的蛋白质通过改造或合成基因来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状①蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程；②蛋白质工程离不开基因工程，其包含基因工程的基本操作。预期蛋白质功能目的基因

蛋白质工程与基因工程的比较是否合成新的基因蛋白质工程是否对原有基因进行改造是否是否蛋白质工程基因工程二看蛋白质一看基因是否为天然蛋白质是否蛋白质工程基因工程基因工程还是或蛋白质工程辨别

蛋白质工程的应用

蛋白质工程的应用应用实例医药工业方面其他工业方面农业方面教材P95改造胰岛素基因，获得速效胰岛素类似物改造干扰素基因，延长保存时间生产人鼠嵌合抗体，降低了诱发人体免疫反应的强度改进酶的性能或开发新的工业用酶改造某些参与调控光合作用的酶设计优良微生物农药

蛋白质工程的应用面临的问题：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。前景展望：要设计出更加符合人类需要的蛋白质，还需要不断地攻坚克难。随着科技的深入发展，蛋白质工程将会给人类带来更多的福祉。