高中生物(苏教版)选修3课件：第一章 基因工程 第3节

C．蛋白质工程中不涉及基因结构问题
D．蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子 不多 解析： 用排除法可以选出正确答案。A、B、C三项说法 均有明显错误。
答案：
D
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2．科学家为提高玉米中的赖氨酸含量，计划将天冬氨酸 激酶的第 352位的苏氨酸变成异亮氨酶，将二氢吡啶二羧酸合 成酶中 104 位的氨基酸由天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以使玉 米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高 5倍和2倍，下列对
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第三节
蛋白质工程
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工程中的定点诱变技术，有目的地改造蛋白质分子中的
某活性部位 的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质 _____________ 基因定点诱变技术 是改变蛋白质结构的核心技术 和功能。 ___________________ 之一。
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二、蛋白质工程的应用
改造酶的结构 1 ．蛋白质工程可通过 __________________ ，有目的地提 二硫键 可以显著提 高酶的热稳定性，如在蛋白质分子中引入________ 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
一、蛋白质工程的概念和原理
物理化学 与 __________ 生物化学 等技术 1 ．蛋白质工程是指通过 __________ 了解蛋白质的结构与功能，并借助计算机辅助设计、 基因定点诱变 和 _______________ 重组DNA技术 改造基因，以定向改造 ________________ 自然界不存在的蛋白质 的 技 术 。 天 然 蛋 白 质 ， 甚 至 创 造 _____________________ 基因工程 是蛋白质工程中的关键技术，因此，蛋白质工程又 __________
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 鼠—人嵌合抗体 。 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了积 结晶牛胰岛素 的人工合成。 极贡献，最著名的是完成了_______________
[ 思考探讨 ]
1.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？ 2．假如某科学家设计出某种蛋白质的空间结构，你能否
设计出利用大肠杆菌生产该蛋白质的流程？
提示： 1.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。 2．蛋白质的空间结构 →氨基酸序列 → 合成目的基因 → 构 建基因表达载体→导入大肠杆菌→产生相应蛋白质。
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一、蛋白质工程
1．蛋白质工程的概念 (1) 实施前提：通过物理化学与生物化学等技术手段了解 蛋白质结构与功能的关系。
(2)改造的对象：蛋白质。
(3) 改造的手段：借助计算机辅助设计、基因定点诱变和 重组DNA技术改造基因。
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2．蛋白质工程的设计思路(中心法则的逆推) 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 (基因)→利
用基因工程手段生产所需蛋白质。
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质的三维空间结构，利用核磁共振法可以了解其构象。
3．根据蛋白质被改造部位的多少，可以将对蛋白质的改 大改 、________ 中改 、________ 小改 。 造分成________
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4．“大改”是指根据氨基酸的性质和特点，设计并制造 自然界中不存在的全新蛋白质 ，使之具有特定的氨基酸 出 _____________________________ 序列、空间结构和预期功能。“中改”是指在蛋白质分子中替 某一肽段 或__________________ 一个特定的结构域 。“小改”是指通过基因 代__________
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3．基本原理
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4．了解蛋白质结构的方法 实施蛋白质工程的前提条件是通过物理化学与生物化学等 技术手段了解蛋白质结构与功能的关系，所以首先要了解蛋白
质的结构。
(1)三维结构：X射线晶体衍射法。 (2)构象：核磁共振法。 (3)一级结构(氨基酸序列)：DNA和蛋白质测序技术。
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1．关于蛋白质工程的说法，正确的是(
)
A．蛋白质工程的核心问题是对蛋白质分子进行直接改造 B．蛋白质工程是与基因工程并列的两大生物工程技术
第二代基因工程 。 被称为_________________
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结构 和 2．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的 _______ X射线晶体衍射 法，可以测定蛋白 功能 的关系，应用 _________________ ________
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(4) 改造的目的：定向改造天然蛋白质，甚至创造出自然 界不存在的蛋白质。
(5) 关键技术：蛋白质工程一般先创造出适合人类需求的
新基因，然后使其表达出具有特定结构和功能的蛋白质，所以 基因工程是其关键技术。 (6)蛋白质工程别名：第二代基因工程。