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课件网) 上图是用发出不同颜色荧光的细菌“西画” 的美妙图案。这些细菌能够发出荧光，是因为在它们的体内导入了荧光蛋白的基因。 从社会中来 最早被发现的荧光蛋白是绿色荧光蛋白，科学家通过改造它，获得了黄色荧光蛋白等。这些荧光蛋白在细胞内生命活动的检测、肿瘤的示踪研究等领域有着重要应用。那么，科学家是怎样对蛋白质分子进行设计和改造的呢 对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的 选择性 必修3 生物学（新人教版） 第3章 基因工程 第4节 蛋白质工程的原理和应用 将一种生物的____转移到另一种生物体内，后者可以产生它_____，进而表现出_____。 一、蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程的实质： 基因 本不能产生的蛋白质 新的性状 2.基因工程的局限性：_____ 只能生产自然界中已存在的蛋白质 3.天然蛋白质的不足： 赖氨酸合成 调控 达到一定浓度 两种酶的活性 352位的苏氨酸变成异亮氨酸 二氢吡啶二羧酸合成酶 天冬氨酸激酶 + 104位的天冬酰胺变成异亮氨酸 赖氨酸含量 抑制 提高 提高 限制 提高 一、蛋白质工程崛起的缘由 二、蛋白质工程的概念 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。 1.基础: 蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 2.操作方法及对象: 改造或合成基因 3.结果: 改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质 4.目的: 满足人类生产和生活的需求 5.与基因工程的关系: 6.相关学科及技术： 分子生物学、晶体学和计算机技术 1.蛋白质工程的目标 根据人们对蛋白质_____的特定需求，因此要对蛋白质的_____进行设计改造。 2.蛋白质工程的实质* _____ 功能 结构 改造或合成基因（来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质） 思考：为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质？ ①蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大； ②蛋白质是由基因编码的，改造了基因可以间接改造蛋白质； ③基因可以遗传，蛋白质无法遗传； 三、蛋白质工程的基本原理 蛋白质 （三维结构） 预期功能 生物功能 翻译 折叠 行使 转录 设计 推测 改造或合成 mRNA 目的基因 3.蛋白质工程的基本思路 预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质 三、蛋白质工程的基本原理 蛋白质 三维结构 预期功能 生物功能 氨基酸序列 多肽链 分子设计 折叠 基因 DNA DNA合成 翻译 mRNA 转录 速效 胰岛素 B链中28号与29号氨基酸对换 速效胰岛素两条多肽链氨基酸序列 速效 胰岛素 基因 转录 速效 胰岛素 mRNA 翻译 折叠 ①基础：蛋白质分子的 及其与 的关系。 结构规律 生物功能 ②手段：通过 或 ，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。 基因修饰 基因合成 三、蛋白质工程的基本原理 蛋白质工程基本思路的应用 某多肽链的一段氨基酸序列是： 丙氨酸 苯丙氨酸 色氨酸 谷氨酸 赖氨酸 1.怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列 请把相应的碱基序列写出来。 查密码子表得知：丙氨酸（GCU、GCC、GCA、GCG)、色氨酸(UGG)、赖氨酸(AAA、AAG）、谷氨酸（GAA、GAG）、苯丙氨酸（UUU、UUC）。 mRNA序列为：GCU（或C或A或G）UGG AAA（或G）GAA（或G）UUU（或C） DNA序列为：CGA（或G或T或C）ACC TTT（或C）CTT（或C）AAA（或G） GCT（或C或A或G）TGG AAA（或G）GAA（或G）TTT（或C） 2.确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因？ 人工合成目的基因或从基因文库中获取目的基因 ... ...
