栏目 导引
专题1 基因工程
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。
专题1 基因工程
1．4 蛋白质工程的崛起
专题1 基因工程
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。
专题1 基因工程
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___。
B．蛋白质的空间结构
C．肽链的结构
D．基因的结构
解析：选 D。蛋白质工程是根据人们对蛋白质功能的特定需求，
对蛋白质结构进行分子设计，但因为基因决定蛋白质，所以对
蛋白质的结构进行设计改造，归根到底还需对相应的基因进行
操作，按要求进行修饰、加工、改造，使之能控制合成人类需
要的蛋白质。
栏目 导引
专题1 基因工程
栏目 导引
专题1 基因工程
答案：交汇点 1 (1)种类 排列顺序 (2)空间结构 交汇点 2 (1)DNA 复制 转录 翻译 RNA 复制 逆转录 (2)DNA 的两条链 DNA 的一条单链 mRNA RNA RNA
栏目 导引
专题1 基因工程
1．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是( )
A．氨基酸的结构
2．从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶 血性均较强的多肽 P1。目前在 P1 的基础上研发抗菌性强但溶 血性弱的多肽药物，首先要做的是( ) A．合成编码目的肽的 DNA 片段 B．构建含目的肽 DNA 片段的表达载体 C．依据 P1 氨基酸序列设计多条模拟肽 D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽
专题1 基因工程
(1)图示遗传信息传递过程名称： ①________；②________；③________；④________；⑤________。 (2)图①～⑤过程需要的模板分别是___________、__________、 ____________、____________、____________。
栏目 导引
专题1 基因工程
蛋白质工程的操作流程
栏目 导引
专题1 基因工程
交汇点 1 蛋白质 蛋白质多样性的原因： (1)组成蛋白质的氨基酸的__________、数量和_________不同。 (2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的____________千差万别。
栏目 导引
交汇点 2 中心法则 结构图示：
栏目 导引
栏目 导引
(3)实例 ①延长干扰素保存时间： 干扰素（半胱氨酸） ―改―造→ 干扰素（_丝__氨__酸_）
专题1 基因工程
体外很难保存
体外可以保存半年
②提高玉米赖氨酸含量：
天冬氨酸激酶 （352位的苏___氨__酸_）
―改―造→
天冬氨酸激酶 （异亮氨酸）
二氢吡啶二羧酸合成酶 （104位的_天__冬__酰__胺_）
栏目 导引
专题1 基因工程
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。( × )
栏目 导引
专题1 基因工程
3.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。
―改―造→
二氢吡啶二羧酸合成酶 （异亮氨酸）
(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)
栏目 导引
专题1 基因工程
二、蛋白质工程的基本原理(阅读教材 P26～P27) 1.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。 2.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。
栏目 导引
探究 2 蛋白质工程的操作流程
专题1 基因工程
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
程，据图分析探究：
栏目 导引ຫໍສະໝຸດ 专题1 基因工程(1)图示过程是根据预期的_嵌__合__抗__体__功__能_，设计嵌__合__抗___体__的__结__构_， 最终必须对__基__因____进行操作，此操作中改变的是__碱__基__对____。 (2)改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗体，属于蛋__白__质__工__程__ (生物工程)的范畴。
栏目 导引
专题1 基因工程
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。