蛋白质工程的崛起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、难点) 3.了解蛋白质工程的应用。一、蛋白质工程崛起的缘由(阅读教材 P26)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.蛋白质工程的崛起(1)理论和技术条件:分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展。(2)缘由① 基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。② 天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。(3)实例① 延长干扰素保存时间:――→体外很难保存 体外可以保存半年② 提高玉米赖氨酸含量:――→――→(改造后玉米叶片和种子中的游离赖氨酸分别提高 5 倍和 2 倍)二、蛋白质工程的基本原理(阅读教材 P26~P27).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分子设计。.对概念的理解(1)基础:蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。(2)手段:基因修饰或基因合成。(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。.基本途径: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 ) 。三、蛋白质工程的进展和前景(阅读教材 P28)1.前景诱人:用蛋白质工程方法制成的电子元件,具有体积小、耗电少和效率高的特点。2.难度很大:主要是因为目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够。 判一判(1)蛋白质工程制造的是天然蛋白质。(×)(2)对蛋白质的改造是通过直接改造相应的 mRNA 来实现的。(×)(3)(2018·徐州高二检测)由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化,空间结构千差万别,蛋白质工程操作难度很大。(√)(4)蛋白质工程不能改变蛋白质的活性。(×) 蛋白质工程的操作 探究 1 蛋白质工程的实例分析材料:酵母菌的丙糖磷酸异构酶上有两个天冬酰胺,在分别转变为苏氨酸和异亮氨酸后,酶的热稳定性提高了近 50%。此外,在蛋白质分子中引入二硫键也可以显著提高蛋白质的热稳定性。通过改造酶的结构,有目的地提高酶的热稳定性。如通过替换酶的某种氨基酸,或者在蛋白质分子中引入二硫键可以显著提高蛋白质的热稳定性。 探究 2 蛋白质工程的操作流程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...