第 4 课时 蛋白质工程的崛起[目标导读] 1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。2.结合教材 P27图 1-29,简述蛋白质工程的基本原理。3.概述蛋白质工程的应用。[重难点击] 蛋白质工程的原理。1.基因工程的基本操作程序目的基因的获取↓基因表达载体的构建↓将目的基因导入受体细胞↓目的基因的检测与鉴定2.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,后者可以产生它本来不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状。3.中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如下:蛋白质具有复杂的空间结构,不同种类的蛋白质具有不同的结构和功能。蛋白质结构的多样性是由构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和空间结构来决定的,而其结构多样性的根本原因则是由于控制蛋白质合成的基因的多样性。[课堂导入] 基因工程只能生产自然界中已经存在的蛋白质,不一定完全符合人们生活需要。于是,人们开始设计蛋白质工程。探究点一 蛋白质工程崛起的缘由和基本原理1.基因工程的不足在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。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。2.对天然蛋白质进行改造,你认为应该直接对蛋白质分子进行操作,还是通过对基因的操作1来实现?答案 应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造,主要原因如下:(1)任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造,即使改造成功,但被改造过的蛋白质分子也是无法遗传的。(2)对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作,难度要小得多。3.蛋白质工程的基本原理(1)概念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:通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质。③ 目的:获得满足人类的生产和生活需求的蛋白质。(2)原理:由预期的蛋白质找到相对应的基因。即中心法则的逆推。(3)流程预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相应的脱氧核苷酸序列(基因)→合成 DNA→表达出蛋白质。(4)最终结果:生产出自然界从来没有过的蛋白质。小贴士 1蛋白质工程的目的基因只能用人工合成的方法获得。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。归纳提炼1.蛋白质工程就是通过基因重组技术改变或设计合成具有特定生物功能的蛋白质,基因工程技术是蛋白质工程技术...