3.4蛋白质工程的原理和利用 课件(共26张PPT)-2025-2026学年高二下学期《生物》（人教版）选必修3

(课件网) 3.4 蛋白质工程的原理和利用 基因工程 ①加到鸡血细胞中，使鸡血细胞吸水张破(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA ②加到含有DNA的物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液，调节NaCl溶液物质的量浓度下降到0．14mol/L，使DNA黏稠物最大限度的析出 加蒸馏水2次 析出DNA 2次 用NaCl溶液4次 ①用0.14 mol／L 的NaCI溶液析出DNA，过滤除去溶液中的杂质: ②用冷却的95％的酒精，获得含杂质较少的DNA丝状物（利用DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精） ①加2 mol/L的NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质； ②用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出； ③用2 mol/L的NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物； ④用2 mol/L的NaCl溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA 实验现象不明显的原因分析 ①材料中核物质没有充分释放出来，如研磨不充分或蒸馏水的量不够 ②加入酒精后摇动或搅拌时过猛，DNA被破坏 ③保留滤液或沉淀时出现操作错误 ①二苯胺配制时间过长，变成浅蓝色，影响鉴定效果 注意事项 现配现用 1. 科学家利用了什么技术让细菌能发出荧光？ 基因工程技术使细菌表达了荧光蛋白。 思考： 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。 2、科学家是怎样对蛋白质分子进行设计和改造的呢 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。 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； 01 蛋白质工程崛起的缘由 01 蛋白质工程崛起的缘由 天冬氨酸激酶 二氢吡啶二羧酸合成酶 前体物质 赖氨酸 在玉米中活性很低，造成赖氨酸含量较低 天冬氨酸激酶 （352位的苏氨酸） 二氢吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺） 天冬氨酸激酶 （异亮氨酸） 二氢吡啶二羧酸合成酶 （异亮氨酸） 改造 改造 提高产量 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。 操作对象： 结果： 与基因工程的关系： 理论和技术： 改造或合成基因 改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质 在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程 分子生物学、晶体学和计算机技术 符合特定物种生存需要 不一定符合人类生产、生活需要 蛋白质工程改造 天然蛋白质 原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 01 蛋白质工程崛起的缘由 逆转录 转录 DNA RNA 翻译 肽链 复制 复制 折叠等 具有特定空间结构的蛋白质 表达生物特有的功能或性状 02 蛋白质工程的基本原理 02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预期功能生物功能设计蛋白质（三维结构）推测改造或合成转录翻译折叠行使目的基因mRNA多肽链思考：与中心法则的关系？02蛋白质工程的基本原理某多肽链的一段氨基酸序列是： 丙氨酸 色氨酸 赖氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 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。 02 蛋白质工程的基本原理 某多肽链的一段氨基酸序列是： 丙氨酸 色氨酸 赖氨酸 谷氨酸 苯丙氨酸 1.怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸虚列？请把相应的碱基序列写出来。 丙氨酸 ：GCU、GCC、GCA、GCG 色氨酸：UGG 赖氨酸： AAA 、AAG 甲硫氨酸：AUG 苯丙氨酸：U ... ...