蛋白質(zhì)工程的原理與應(yīng)用課件-高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

1、基因工程的應(yīng)用主要體現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？2、培育轉(zhuǎn)基因抗病植物用到的目的基因，來(lái)源于什么生物？轉(zhuǎn)基因抗除草劑植物中需要將

基因?qū)胱魑铮?.怎樣提高玉米必需氨基酸含量？如何培育出自然界沒(méi)有的顏色變異的矮牽牛？4、怎樣提高動(dòng)物的生長(zhǎng)速率？怎樣解決人體的乳糖不耐受問(wèn)題？5、基因工程生產(chǎn)的藥物有哪些？有沒(méi)有青霉素？(青霉素是誘變育種的產(chǎn)物）干擾素的本質(zhì)？作用？6、怎樣生成乳腺生物反應(yīng)器是？與膀胱生物反應(yīng)器相比其缺點(diǎn)是？7、器官移植為什么考慮用豬的器官而不是靈長(zhǎng)目動(dòng)物？8、怎樣培育出不會(huì)引起免疫排斥的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官？

9、什么是基因工程菌、超級(jí)細(xì)菌？10、相比天然產(chǎn)物中提取的酶，用基因工程技術(shù)獲得的工業(yè)酶的優(yōu)點(diǎn)是？第4節(jié)蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.說(shuō)出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由2.概述蛋白質(zhì)工程的基本原理3.舉例說(shuō)明依據(jù)人類(lèi)需要對(duì)原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過(guò)程?！緦?dǎo)】快速閱讀課本“從社會(huì)中來(lái)”：你見(jiàn)過(guò)細(xì)菌畫(huà)畫(huà)嗎？科學(xué)家通過(guò)改造綠色熒光蛋白，獲得黃色等其他顏色的熒光蛋白?？茖W(xué)家是怎樣做的呢？

科學(xué)家解析了多管水母綠色熒光蛋白的晶體結(jié)構(gòu)，并利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上再采用定點(diǎn)突變的技術(shù)將綠色熒光蛋白發(fā)光基團(tuán)正下方的第203位的蘇氨酸替換為酪氨酸，從而獲得了綠色熒光蛋白的衍生物--黃色熒光蛋白。對(duì)蛋白質(zhì)分子的設(shè)計(jì)和改造是通過(guò)__________來(lái)實(shí)現(xiàn)的。二、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由1.基因工程的實(shí)質(zhì)：基因工程局限：

2.蛋白質(zhì)工程崛起的原因：一、蛋白質(zhì)工程概念：閱讀P93--P94內(nèi)容，回答以下問(wèn)題原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)

是指以蛋白質(zhì)分子的_____________________

作為基礎(chǔ)，通過(guò)__

_

基因，來(lái)改造__________，或制造一種

，以滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需求。是在________的基礎(chǔ)上，延伸出來(lái)的______________.蛋白質(zhì)工程結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系改造或合成現(xiàn)有的蛋白質(zhì)新的蛋白質(zhì)基因工程第二代基因工程將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì),進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀。即基因重組。天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，不一定完全符合人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要。3.說(shuō)出怎樣通過(guò)蛋白質(zhì)工程提高以玉米賴(lài)氨酸含量的？①基礎(chǔ)：②操作手段及對(duì)象：③結(jié)果：④目的：蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系改造或合成基因改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)獲得滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)和生活需求的蛋白質(zhì)賴(lài)氨酸合成調(diào)控達(dá)到一定濃度兩種酶的活性352位的蘇氨酸變成異亮氨酸二氫吡啶二羧酸合成酶天冬氨酸激酶+104位的天冬酰胺變成異亮氨酸賴(lài)氨酸含量抑制提高5倍提高2倍限制提高實(shí)例：玉米中的賴(lài)氨酸的含量比較低，原因是其合成過(guò)程中的兩個(gè)關(guān)鍵酶的活性,受

濃度的影響較大。

達(dá)到一定濃度就會(huì)______這兩種酶的活性，所以賴(lài)氨酸含量很難提高。如果將天冬氨酸激酶中的第352位的蘇氨酸變成__________，將二氫吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺變成__________，就可以使賴(lài)氨酸的含量提高。抑制異亮氨酸異亮氨酸賴(lài)氨酸賴(lài)氨酸改造基因二、蛋白質(zhì)的基本原理

閱讀P94內(nèi)容，回答以下問(wèn)題1.目標(biāo)：_______________________________________________________2.方法：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。改造或合成基因蛋白質(zhì)功能蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)氨基酸序列脫氧核苷酸序列(基因)基因蛋白質(zhì)預(yù)期功能預(yù)期結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列（多肽鏈）改造或合成目的基因設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯折疊行使3.基本思路：從預(yù)期的____________出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的__________→推測(cè)應(yīng)有___________→找到并改變相對(duì)應(yīng)的_______________

或合成新的______→獲得所需要的________。逆中心法則，與天然蛋白質(zhì)合成的過(guò)程相反4.學(xué)科交叉：蛋白質(zhì)工程經(jīng)常要借助計(jì)算機(jī)來(lái)建立蛋白質(zhì)的______________;要利用___________來(lái)獲得蛋白質(zhì)的結(jié)晶體，然后通過(guò)_______________，分析晶體的結(jié)構(gòu)；要用到

來(lái)進(jìn)行堿基的替換。三維結(jié)構(gòu)模型晶體學(xué)技術(shù)X射線衍射技術(shù)基因的定點(diǎn)突變技術(shù)(1)天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，通過(guò)改造基因來(lái)改造蛋白質(zhì)，可以遺傳下去。直接改造蛋白質(zhì)則無(wú)法遺傳。(2)改造基因比直接改造蛋白質(zhì)更容易操作。思考：為什么蛋白質(zhì)工程需改造基因而不是直接改造蛋白質(zhì)？5、思考討論：課本94頁(yè)（1）怎樣得出決定一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？

氨基酸：mRNA：--GCUUGGAAAGAAUUU--DNA上的堿基序列：--CGAACCTTTCTTAAA----GCTTGGAAAGAATTT--可以形成32種DNA堿基序列！人工合成目的基因；改造目的基因：利用基因定點(diǎn)突變技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行來(lái)進(jìn)行堿基的替換、

增添等--丙氨酸-色氨酸-賴(lài)氨酸-谷氨酸-苯丙氨酸-（2）確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因？CAGGGC項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程操作對(duì)象操作起點(diǎn)操作水平操作流程結(jié)果實(shí)質(zhì)聯(lián)系基因基因DNA分子水平DNA分子水平預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)氨基酸序列→找到并改變對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)目的基因的篩選與獲取→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定可生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)可生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)通過(guò)改造或合成基因來(lái)定向改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀①蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程；②蛋白質(zhì)工程離不開(kāi)基因工程，其包含基因工程基本操作；預(yù)期蛋白質(zhì)功能篩選獲取目的基因蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較2.在醫(yī)藥工業(yè)方面：①_______在體外保存相當(dāng)困難，通過(guò)蛋白質(zhì)工程，可以延長(zhǎng)保存時(shí)間.②小鼠單克隆抗體會(huì)使人產(chǎn)生免疫反應(yīng)，科學(xué)家將小鼠抗體上________的區(qū)域“嫁接”到人的_____上，這樣的抗體誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度就會(huì)減少很多。3.在其他工業(yè)方面：改進(jìn)酶的性能或開(kāi)發(fā)新的工業(yè)用酶。例如：

三、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用

閱讀P951.速效胰島素類(lèi)似物：

干擾素結(jié)合抗原抗體獲得了上百種枯草桿菌蛋白酶的突變體4.農(nóng)業(yè)方面：嘗試改造參與調(diào)控_________的酶，提高光合作用效率，糧食增產(chǎn);設(shè)計(jì)優(yōu)良___________，通過(guò)改造微生物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，防治病蟲(chóng)害的效果增強(qiáng)。光合作用微生物農(nóng)藥5.蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程的原因：蛋白質(zhì)發(fā)揮功能必須依賴(lài)于正確的高級(jí)結(jié)構(gòu)，而這種高級(jí)結(jié)構(gòu)往往十分復(fù)雜。天然蛋白質(zhì)易形成二聚體或六聚體預(yù)期結(jié)構(gòu)改造B鏈28位脯氨酸替換為天冬氨酸或?qū)⑺cB鏈29位的賴(lài)氨酸交換位置新胰島素基因轉(zhuǎn)錄mRNA折疊預(yù)期功能行使功能降低胰島素的聚合作用設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)改變B鏈第20-29位氨基酸組成推測(cè)序列翻譯多肽鏈有效抑制胰島素的聚合課堂小結(jié)8．重疊延伸PCR技術(shù)是設(shè)計(jì)含突變點(diǎn)的互補(bǔ)核苷酸片段作為引物，在PCR過(guò)程中，互補(bǔ)的核苷酸片段形成重疊，重疊的部分互為模板，通過(guò)多次PCR擴(kuò)增，從而獲得突變基因的方法?？蒲腥藛T將枯草芽孢桿菌的甘油激酶的第270位氨基酸M突變?yōu)?，構(gòu)建出了對(duì)甘油高效利用的枯草芽孢桿菌。下列說(shuō)法正確的是（）BD

A．通過(guò)PCR1獲得產(chǎn)物AB需要進(jìn)行2輪PCR擴(kuò)增B．無(wú)法通過(guò)AB下鏈和CD上鏈獲得突變產(chǎn)物ADC．在同一反應(yīng)體系中加入四種引物可以同時(shí)獲得大量產(chǎn)物AB和CDD．通過(guò)重疊延伸PCR技術(shù)對(duì)甘油激酶的改造屬于蛋白質(zhì)工程1．科學(xué)家利用蛋白質(zhì)工程研制出了賴(lài)脯胰島素，與天然胰島素相比，賴(lài)脯胰島素經(jīng)皮下注射后易吸收、起效快。以下相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）A．代表蛋白質(zhì)工程操作思路獲取賴(lài)脯胰島素的過(guò)程是④⑤⑥①②③B．該技術(shù)需在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造C．物質(zhì)a和物質(zhì)b分別代表多肽鏈和mRNAD．在基因表達(dá)過(guò)程中，物質(zhì)a改變時(shí)物質(zhì)b可能不變C2.蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸。下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程的敘述，正確的是（

）A．蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，所以不需要遵循中心法則B．蛋白質(zhì)工程中可以不用構(gòu)建基因表達(dá)載體C．生產(chǎn)的蛋白質(zhì)能在自然界中找到D．需要限制性?xún)?nèi)切核酸酶和DNA連接酶3．天然胰島素制劑容易發(fā)生聚合，會(huì)在一定程度上延緩藥效?？茖W(xué)家通過(guò)蛋白質(zhì)工程將胰島素B鏈28位脯氨酸替換為天冬氨酸或者將它與B29位的賴(lài)氨酸交換位置，從而有效抑制了胰島素的聚合，研發(fā)出速效胰島素。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．設(shè)計(jì)速效胰島素首先要從避免胰島素形成聚合體這一預(yù)期功能開(kāi)始B．該過(guò)程通過(guò)改造胰島素基因?qū)崿F(xiàn)了對(duì)相應(yīng)氨基酸序列的改造C．速效胰島素在受體細(xì)胞中合成時(shí)遵循中心法則D．該過(guò)程若使用大腸桿菌作為受體細(xì)胞，可直接生產(chǎn)有生物活性的胰島素4．蘇云金芽孢桿菌中的殺蟲(chóng)晶體蛋白Cry具有殺蟲(chóng)毒性，但Cry蛋白存在殺蟲(chóng)譜窄、毒力有限等問(wèn)題，制約了其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的進(jìn)一步應(yīng)用。科學(xué)家通過(guò)定點(diǎn)突變，將Cry蛋白第168位的組氨酸替換為精氨酸后，Cry蛋白對(duì)煙草天蛾的毒性提高了3倍；將Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分別替換成甘氨酸和絲氨酸后，Cry蛋白對(duì)煙草天蛾的毒性提高了7倍。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（

）

A．對(duì)Cry蛋白的改造是通過(guò)改造Cry蛋白的相關(guān)基因來(lái)實(shí)現(xiàn)的B．Cry蛋白的毒性提高了3~7倍的原因可能是改變了該蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)C．改造Cry蛋白應(yīng)從Cry蛋白基因的脫氧核苷酸序列出發(fā)設(shè)計(jì)其特有的結(jié)構(gòu)D．使用蛋白質(zhì)工程改造Cry蛋白過(guò)程中需要使用限制酶和DNA連接酶5．研究發(fā)現(xiàn)，新冠病毒侵入人體細(xì)胞的關(guān)鍵是新冠病毒表面的S蛋白中含有的受體結(jié)合結(jié)構(gòu)域(RBD)能夠和人體細(xì)胞上的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(ACE2)特異性結(jié)合，從而侵入人體細(xì)胞?？茖W(xué)家利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)獲得了5種與RBD高親和的小蛋白，命名為L(zhǎng)CB1～LCB5。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）

A．若LCB1～LCB5的空間結(jié)構(gòu)不同，則其和RBD的親和力可能不同B．LCB1～LCB5可能具有和ACE2相似的結(jié)構(gòu)域C．每種LCB的氨基酸序列只能推測(cè)出一種相應(yīng)的mRNA序列D．利用蛋白質(zhì)工程合成LCB1～LCB5的過(guò)程遵循中心法則6．2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了開(kāi)發(fā)基因組編輯方法的兩位女科學(xué)家，CRISPA/Cas9基因編輯技術(shù)可對(duì)基因進(jìn)行定點(diǎn)編輯，其原理是由一條單鏈導(dǎo)RNA引導(dǎo)核酸內(nèi)切酶Cas9到一個(gè)特定的基因位點(diǎn)進(jìn)行切割，示意圖如下。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．向?qū)NA可識(shí)別、切割DNA上的目標(biāo)位點(diǎn)B．單鏈向?qū)NA與識(shí)別序列，通過(guò)氫鍵連接C．引入供體DNA分子插入切割點(diǎn)，可以對(duì)基因進(jìn)行定向改造D．生物體自身存在的修復(fù)系統(tǒng)能將斷裂上下游兩端的序列連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)基因的敲除7.人體內(nèi)的t—PA蛋白能高效降解由纖維蛋白凝聚而成的血栓，但給心梗患者注射大劑量基因工程t—PA會(huì)誘發(fā)顱內(nèi)出血。研究證實(shí)，將t—PA第84位的半胱氨酸換成絲氨酸，能顯著降低其出血副作用。對(duì)天然t—PA基因進(jìn)行改造，并使其在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，可制造出改良t—PA蛋白。如圖表示相關(guān)的目的基因、載體及限制酶。pCLY11為質(zhì)粒，新霉素為抗生素。有關(guān)敘述正確的是（

C

）A．制造出性能優(yōu)異的改良t—PA蛋白的過(guò)程屬于蛋白質(zhì)工程B．用XmaⅠ和BglⅡ切開(kāi)pCLY11，才能使其與t—PA改良基因高效連接C．選擇有新霉素抗性的大腸桿菌作為受體細(xì)胞進(jìn)行重組質(zhì)粒的篩選和鑒定D．區(qū)分重組質(zhì)粒和原有質(zhì)粒的一個(gè)標(biāo)志是可以觀察mlacZ基因的表達(dá)情況8.干擾素在體外保存相當(dāng)困難，如果將干擾素分子上的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸，獲得的新型干擾素可在-70℃的條件下保存半年。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）新型干擾素是科研人員在天然干擾素的基礎(chǔ)上，利用______工程研發(fā)獲得的。干擾素基因在體外擴(kuò)增時(shí)，與體內(nèi)DNA復(fù)制的區(qū)別在于______________________________________（答出2點(diǎn)）。（2）基因表達(dá)載體需包括啟動(dòng)子、終止子、目的基因、___________________等，其中啟動(dòng)子的作用是_____________________________________________________________________________。（3）使用牛作為新型干擾素的乳腺生物反應(yīng)器，需用_______________法將目的基因?qū)胧芫阎?。相比乳腺生物反?yīng)器，使用膀胱生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)有__________________________________________________________________（寫(xiě)出2點(diǎn)）。（4）與牛、羊相比，大腸桿菌等微生物作為受體細(xì)胞的優(yōu)勢(shì)有_________________________________________________________________（答出2點(diǎn)）。蛋白質(zhì)不需要解旋酶，需要使用耐高溫的DNA聚合酶，反應(yīng)體系溫度高標(biāo)記基因RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出RNA顯微注射不受動(dòng)物年齡、性別的限制；能夠提取產(chǎn)物的時(shí)間長(zhǎng)；提取方便等多為單細(xì)胞生物，易培養(yǎng)；繁殖快；節(jié)省培養(yǎng)空間和成本等9．（2022·湖南·高考真題）水蛭是我國(guó)的傳統(tǒng)中藥材，主要藥理成分水蛭素為水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。擬通過(guò)蛋白質(zhì)工程改造水蛭素結(jié)構(gòu)，提高其抗凝血活性。回答下列問(wèn)題:(1)蛋白質(zhì)工程流程如圖所示，物質(zhì)a是

，物質(zhì)b是

。在生產(chǎn)過(guò)程中，物質(zhì)b可能不同，合成的蛋白質(zhì)空間構(gòu)象卻相同，原因是

。(2)蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸，基因工程中獲取目的基因的常用方法有

、

和人工合成。PCR技術(shù)遵循的基本原理是

。(1)氨基酸序列多肽鏈mRNA密碼子的簡(jiǎn)并性(2)從基因文庫(kù)中獲取目的基因PCR獲取DNA半保留復(fù)制(3)將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后，分析水解產(chǎn)物中的肽含量及其抗凝血活性，結(jié)果如圖所示。推測(cè)兩種處理后酶解產(chǎn)物的抗凝血活性差異主要與肽的

（填“種類(lèi)”或“含量”）有關(guān)，導(dǎo)致其活性不同的原因是__________________________________。

種類(lèi)提取的水蛭蛋白的酶解時(shí)間和處理的酶的種類(lèi)不同，導(dǎo)致水蛭蛋白空間結(jié)構(gòu)有不同程度破壞練一練P96【練習(xí)與應(yīng)用】一.概念檢測(cè)1.蛋白質(zhì)工程可以說(shuō)是基因工程的延伸。判斷下列相關(guān)表述是否正確。（1）基因工程需要在分子水平對(duì)基因進(jìn)行操作，蛋白質(zhì)工程不需要對(duì)基因進(jìn)行操作。（

）（2）蛋白質(zhì)工程需要改變蛋白質(zhì)分子的所有氨基酸序列。（

）（3）蛋白質(zhì)工程可以改造酶，提高酶的熱穩(wěn)定性。（

）××√練一練P96【練習(xí)與應(yīng)用】一.概念檢測(cè)2.蛋白質(zhì)工程是在深入了解蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它最終要達(dá)到的目的是（

）A.分析蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)B.研究蛋白質(zhì)的氨基酸組成C.獲取編碼蛋白質(zhì)的基因序列信息D.改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)，滿(mǎn)足人類(lèi)的需求3.水蛭素是一種蛋白質(zhì)，可用于預(yù)防和治療血栓。研究人員發(fā)現(xiàn)，用賴(lài)氨酸替換水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。在這項(xiàng)替換研究中，目前可行的直接操作對(duì)象是（

）A.基因B.氨基酸C.多肽鏈

D.蛋白質(zhì)DA練一練P96【練習(xí)與應(yīng)用】二.拓展應(yīng)用T4溶菌酶是一種重要的工業(yè)用酶，但是它在溫度較高時(shí)容易失去活性。為了提高T4溶菌酶的耐熱性，科學(xué)家首先對(duì)影響T4溶菌酶耐熱性的一些重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。然后以此為依據(jù)對(duì)相關(guān)基因進(jìn)行改造，使T4溶菌酶的第3位異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?。于是，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個(gè)二硫鍵，T4溶菌酶的耐熱性得到了提高。這項(xiàng)工作屬于什么工程的范疇？在該實(shí)例中引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的根本原因是什么？如果要將該研究成果應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐，還需要做哪些方面的工作？這項(xiàng)工作屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的根本原因是基因的堿基序列發(fā)生了變化。如果要將改造后的T4溶菌酶應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐,還有很多工作需要做。例如由于改造后酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,因此它的一些基本特性需要重新明確,包括它能耐受的溫度范圍、催化反應(yīng)的最適溫度、酶活力的大小等;需要建立規(guī)模化生產(chǎn)該酶的技術(shù)體系,評(píng)估生產(chǎn)成本等。P98【復(fù)習(xí)與提高】1.(1)應(yīng)選擇用相同的限制酶或切割能產(chǎn)生相同末端的限制酶切割質(zhì)粒和含有目的基因的DNA片段，并且注意限制酶的切割位點(diǎn)不能位于目的基因的內(nèi)部，以防破壞目的基因，限制酶也不能破壞質(zhì)粒的啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、復(fù)制原點(diǎn)等結(jié)構(gòu)。(2)加入DNA連接酶。(3)該質(zhì)粒便于進(jìn)行雙重篩選。標(biāo)記基因AmpR基因可用于檢測(cè)質(zhì)粒是否導(dǎo)入了大腸桿菌，一般只有導(dǎo)入了質(zhì)粒的大腸桿菌才能在添加了青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。而由于LacZ基因的效應(yīng)，這些生長(zhǎng)的菌落可能出現(xiàn)兩種顏色：含有空質(zhì)粒（沒(méi)有連接目的基因的質(zhì)粒）的大腸桿菌菌落呈藍(lán)色；含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落呈白色。(4)含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落呈白色。因?yàn)槟康幕虻牟迦肫茐牧薒acZ基因的結(jié)構(gòu)，使其不能正常表達(dá)，形成β-半乳糖苷酶，底物X-gal也就不會(huì)被分解。P98【復(fù)習(xí)與提高】2.(1)逆轉(zhuǎn)錄病毒是載體，能將外源基因Oct3/4、Sox2、c-Myc和KIf4送入小鼠成纖維細(xì)胞。(2)可以設(shè)置對(duì)照組。將轉(zhuǎn)入外源基因和沒(méi)有轉(zhuǎn)人外源基因的細(xì)胞分別培養(yǎng)在相同的培養(yǎng)基中，并確保其他培養(yǎng)條件相同。如果只有轉(zhuǎn)入外源基因的細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了iPS細(xì)胞，就可以證明iPS細(xì)胞的產(chǎn)生不是由于培養(yǎng)基的作用。(3)可以依次去掉1個(gè)基因，將其他3個(gè)基因轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細(xì)胞中，然后通過(guò)與轉(zhuǎn)入4個(gè)基因的小鼠成纖維細(xì)胞的誘導(dǎo)情況進(jìn)行比較，來(lái)推測(cè)缺失的那個(gè)基因?qū)φT導(dǎo)iPS細(xì)胞的影響，進(jìn)而判斷每個(gè)基因作用的相對(duì)大小。（其他合理答案均可）(4）不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)，因?yàn)樵谡T導(dǎo)轉(zhuǎn)化的過(guò)程中細(xì)胞的遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)