江蘇專版2023-2024學(xué)年新教材高中生物第三章基因工程第三節(jié)蛋白質(zhì)工程課件蘇教版選擇性必修3

第三章

基因工程第三節(jié)

蛋白質(zhì)工程學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)科核心素養(yǎng)1.舉例說出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2.簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)工程的基本原理。1.生命觀念——結(jié)合圖示簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)工程的原理。2.科學(xué)思維——結(jié)合蛋白質(zhì)工程的實(shí)例，理解蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較。01教材預(yù)習(xí)·必備知識(shí)全過關(guān)02核心要點(diǎn)·能力素養(yǎng)全提升01教材預(yù)習(xí)·必備知識(shí)全過關(guān)一、蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸1.

蛋白質(zhì)工程的一般過程（1）

概念：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的______規(guī)律及其與生物______的關(guān)系為基礎(chǔ)，對(duì)編碼該蛋白的基因進(jìn)行有目的的設(shè)計(jì)改造，以______現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造____的蛋白質(zhì)。結(jié)構(gòu)功能改造新（2）

蛋白質(zhì)工程的一般過程

轉(zhuǎn)錄翻譯分子設(shè)計(jì)折疊（3）

基因工程的不足①

原則上只能生產(chǎn)自然界中已經(jīng)______的蛋白質(zhì)。②

生產(chǎn)的蛋白質(zhì)不一定符合人們生產(chǎn)和生活的______。存在需要（4）

蛋白質(zhì)工程的優(yōu)勢(shì)①

能更______地利用自然界中存在的蛋白質(zhì)。②

能在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行再____________，進(jìn)而創(chuàng)造出自然界中________的蛋白質(zhì)。充分設(shè)計(jì)和改造不存在

提高2.

蛋白質(zhì)工程首先要獲取基因和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)

序列條目排列順序蛋白質(zhì)

基因圖譜結(jié)構(gòu)3.

通過基因改造生產(chǎn)目標(biāo)蛋白質(zhì)（1）

基因的體外定向突變①

適用對(duì)象：掌握了基本__________的蛋白質(zhì)。結(jié)構(gòu)信息②

類型目的方法大面積的定向突變____________單一或少數(shù)幾個(gè)突變位點(diǎn)的基因定向突變________________基因全合成引物定點(diǎn)引入法③

定點(diǎn)誘變法的過程示意圖引物突變

受體細(xì)胞突變（2）

非定點(diǎn)誘變技術(shù)適用對(duì)象不能預(yù)先確定__________的蛋白質(zhì)缺點(diǎn)目的性和________不夠強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)突變位點(diǎn)____，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生意想不到的改造效果誘變位點(diǎn)針對(duì)性多二、蛋白質(zhì)工程的設(shè)計(jì)思路與應(yīng)用目的思路原理實(shí)例提高蛋白質(zhì)（酶）的穩(wěn)定性引入________二硫鍵是穩(wěn)定蛋白質(zhì)分子__________最關(guān)鍵的一種共價(jià)鍵，在蛋白質(zhì)分子中引入二硫鍵能顯著提高其________二硫鍵空間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性目的思路原理實(shí)例提高蛋白質(zhì)（酶）的穩(wěn)定性轉(zhuǎn)換氨基酸殘基在高溫下，蛋白質(zhì)分子中天冬酰胺和谷氨酰胺的側(cè)鏈上的酰胺基會(huì)發(fā)生__________，損害其____________；將天冬酰胺和谷氨酰胺殘基轉(zhuǎn)換為其他合適的氨基酸殘基，可提高蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性酵母菌的丙糖磷酸異構(gòu)酶的兩個(gè)亞基中各含有兩個(gè)天冬酰胺殘基，分別用________和異亮氨酸殘基替代，大幅度提高了酶的熱穩(wěn)定性脫氨反應(yīng)

結(jié)構(gòu)和功能蘇氨酸續(xù)表目的思路原理實(shí)例改善酶的催化活性轉(zhuǎn)換____________消除酶的被抑制特性轉(zhuǎn)換氨基酸殘基轉(zhuǎn)換氨基酸殘基可以消除酶的________特性將枯草芽孢桿菌蛋白酶分子中第222位的甲硫氨酸殘基轉(zhuǎn)換成半胱氨酸殘基或丙氨酸殘基，酶的活性將不再受________的抑制

氨基酸殘基催化活性被抑制漂白劑續(xù)表02核心要點(diǎn)·能力素養(yǎng)全提升要點(diǎn)

蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較1.蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別起點(diǎn)預(yù)期的蛋白質(zhì)功能目的基因過程項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別實(shí)質(zhì)通過改造相應(yīng)的基因達(dá)到對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造的目的基因重組結(jié)果可以創(chuàng)造出自然界不存在的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)續(xù)表項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別應(yīng)用及現(xiàn)狀①主要集中在對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造；②對(duì)創(chuàng)造新的蛋白質(zhì)還有許多技術(shù)難題未突破，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，人們對(duì)此知之甚少①已被廣泛應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因植物、動(dòng)物、藥品生產(chǎn)等已商業(yè)化；②基因治療僅處于初期的臨床試驗(yàn)階段聯(lián)系①蛋白質(zhì)工程獲得目的基因后，需要通過基因工程獲得預(yù)期蛋白質(zhì);②蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程續(xù)表2.用“二看法”判斷基因工程和蛋白質(zhì)工程典例

[2023江蘇南通海安高級(jí)中學(xué)高三調(diào)研]下列有關(guān)基因工程和蛋白質(zhì)工程的敘述，正確的是(

)

A

對(duì)點(diǎn)演練1

與基因工程相比，蛋白質(zhì)工程的突出特點(diǎn)是(

)

BA.基因工程原則上能生產(chǎn)任何蛋白質(zhì)B.蛋白質(zhì)工程能對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)C.蛋白質(zhì)工程可以不通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實(shí)現(xiàn)D.蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第三代基因工程[解析]

蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過