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1、4蛋白质工程的崛起
课标要求
1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2.简述蛋白质工程的原理。
能力要求
.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
知识网络体系
基因工程的实质:
蛋白质工程崛起缘由 基因工程原则上只能生产自然界原有的蛋白质
蛋白质工程的目的:
目标
蛋白质工程的基本原理 原理:
过程:
蛋白质工程的进展和前景
重难热点归纳
1)蛋白质工程与基因工程的区别:
蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构与功能之间的关系,利用基因工程的手段,按照人类自身的需要,定向地改造天然的蛋白质,甚至创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。蛋白质工程自诞生之日起,就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内,并在其中进行表达,它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步。它可以根据对分子预先设计的方案,通过对天然蛋白质的基因进行改造,来实现对它所编码的蛋白质进行改造。因此,它的产品已不再是天然的蛋白质,而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程而形成的,而蛋白质工程对天然蛋白质的改造,好比是在实验室里加快了进化的过程。
2)为什么要开展蛋白质工程的研究
蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上,融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面:根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质;确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上,实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能,设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质,这也是蛋白质工程最根本的目标之一。
3)蛋白质工程的原理
预期功能→蛋白质三维结构→氨基酸序列(多肽链)→基因→具有预期功能的蛋白质
经典例题剖析
1、蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是( )
A、氨基酸结构 B、蛋白质空间结构 C、肽链结构 D、基因结构