基因工程的實(shí)質(zhì)是什么？基因工程的實(shí)質(zhì)是什么？將將一種生物的基因一種生物的基因轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本來不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)后者可以產(chǎn)生它本來不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀而表現(xiàn)出新的性狀。思考：思考：基因工程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)基因工程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是否是否完全符合完全符合人類生產(chǎn)人類生產(chǎn)和生活的需要呢和生活的需要呢？一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由1 1、基因工程的局限性基因工程的局限性：2 2、蛋白質(zhì)工程的目的：、蛋白質(zhì)工程的目的：生產(chǎn)符合人們生活需要的生產(chǎn)符合人們生活需要的自然界中沒自然界中沒有的蛋白質(zhì)。有的蛋白質(zhì)。b、天然蛋白質(zhì)是生物在長期天然蛋白質(zhì)是生物在長期 過程中形成的，過程中形成的，它們的它們的 符合特定物種符合特定物種 的需要，的需要，卻卻不一定完全符合不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。人類生產(chǎn)和生活的需要。a、基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在 的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)進(jìn)化進(jìn)化結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)和功能生存生存例如：例如：改造改造普通普通干擾素干擾素改造后的改造后的干擾素干擾素（體外可以保存半年）（體外可以保存半年）將分子中的將分子中的半胱半胱氨酸氨酸改為改為絲氨酸絲氨酸（體外很難保存）（體外很難保存）二、蛋白質(zhì)工程的基本原理二、蛋白質(zhì)工程的基本原理（中心法則的逆推）（中心法則的逆推）1 1、對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造、對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造思路：思路：甲甲蘇蘇半半賴賴精精AUG ACGUGU AAGAGGAUG ACGUGU AAG AGGTACACA TTCTCCTGC普通干擾素的多肽：普通干擾素的多肽：mRNADNA A甲甲蘇蘇絲絲賴賴精精新的干擾素的多肽：新的干擾素的多肽：AGUAT替換替換（基因改造）（基因改造）二、蛋白質(zhì)工程的基本原理二、蛋白質(zhì)工程的基本原理（中心法則的逆推）（中心法則的逆推）基因基因DNA氨基酸序氨基酸序列多肽鏈列多肽鏈蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)生物功能生物功能mRNA轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯折疊折疊預(yù)期功能預(yù)期功能設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)推測(cè)推測(cè)找到并合成找到并合成蛋白質(zhì)工程：蛋白質(zhì)工程：1.從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)2.設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)3.推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列4.找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列 P272 2、直接合成新的蛋白質(zhì)、直接合成新的蛋白質(zhì) （基因合成）（基因合成）蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程的概念: P27 是指以是指以蛋白質(zhì)分子的蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律結(jié)構(gòu)規(guī)律及其及其生物功能生物功能的的關(guān)系關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過作為基礎(chǔ)，通過基因修飾基因修飾或或基因合成基因合成，對(duì)，對(duì)現(xiàn)有現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)新的蛋白質(zhì)，以滿足，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。人類的生產(chǎn)和生活的需求。蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是對(duì)蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是對(duì)編碼蛋白質(zhì)編碼蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造的基因進(jìn)行改造二、蛋白質(zhì)工程的基本原理二、蛋白質(zhì)工程的基本原理（中心法則的逆推）（中心法則的逆推）從定義我們可以看出，蛋白質(zhì)工程的操作包括兩方面從定義我們可以看出，蛋白質(zhì)工程的操作包括兩方面: :1 1、對(duì)已有蛋白的基因進(jìn)行修飾形成新的蛋白質(zhì)。、對(duì)已有蛋白的基因進(jìn)行修飾形成新的蛋白質(zhì)。2 2、直接根據(jù)人的意愿合成符合我們需要的基因，、直接根據(jù)人的意愿合成符合我們需要的基因， 再合成相關(guān)蛋白質(zhì)。再合成相關(guān)蛋白質(zhì)。三、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展與前景三、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展與前景蛋白質(zhì)工程前景誘人蛋白質(zhì)工程前景誘人，但但目前成功的例子不多，目前成功的例子不多，主主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮其功要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴于正確的空間能需要依賴于正確的空間結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對(duì)大結(jié)構(gòu)，而科學(xué)家目前對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)了多數(shù)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)了解很少。解很少?；蚬こ袒蚬こ痰鞍踪|(zhì)工程蛋白質(zhì)工程相同點(diǎn)相同點(diǎn)是否產(chǎn)生新的是否產(chǎn)生新的產(chǎn)生的蛋白質(zhì)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)聯(lián)系聯(lián)系四、基因工程與蛋白質(zhì)工程比較四、基因工程與蛋白質(zhì)工程比較都要改造基因，都屬于分子水平都要改造基因，都屬于分子水平無新基因無新基因新基因新基因原有的原有的自然界沒有自然界沒有的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)，是基因工程的應(yīng)用和延伸是基因工程的應(yīng)用和延伸1 1 關(guān)于生物體內(nèi)存在的天然蛋白質(zhì)，下列說關(guān)于生物體內(nèi)存在的天然蛋白質(zhì)，下列說法不正確的是（法不正確的是（ ）A A是生物在長期進(jìn)化過程中形成的是生物在長期進(jìn)化過程中形成的B B它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要C C構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基酸目前發(fā)現(xiàn)的有構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基酸目前發(fā)現(xiàn)的有2020種種D D一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要練習(xí)檢測(cè)練習(xí)檢測(cè)D練習(xí)檢測(cè)練習(xí)檢測(cè)2 2蛋白質(zhì)工程中直接需要進(jìn)行操作的對(duì)象是（）蛋白質(zhì)工程中直接需要進(jìn)行操作的對(duì)象是（） 氨基酸結(jié)構(gòu)氨基酸結(jié)構(gòu) B B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu) C C肽鏈結(jié)構(gòu)肽鏈結(jié)構(gòu) D D基因結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu) D練習(xí)檢測(cè)練習(xí)檢測(cè)3 3下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯(cuò)誤的是（）下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯(cuò)誤的是（）A A蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類的需要更加符合人類的需要B B蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)行操作，定向改變分子的結(jié)構(gòu)C C蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子xxkxxkD D蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又被稱為第二蛋白質(zhì)工程與基因工程密不可分，又被稱為第二代基因工程代基因工程B4 4、以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是（）、以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是（） A A、蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)、蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ) B B、蛋白質(zhì)工程就是酶工程的延伸、蛋白質(zhì)工程就是酶工程的延伸 C C、蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造、蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造 D D、蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì) A練習(xí)檢測(cè)練習(xí)檢測(cè)5 5、蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是（、蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是（ ） 蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)DNA合成合成預(yù)期蛋白質(zhì)功能預(yù)期蛋白質(zhì)功能根據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列根據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列 A A B B C C D DC練習(xí)檢測(cè)練習(xí)檢測(cè)6 6、蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出、蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，其結(jié)果產(chǎn)生的蛋白質(zhì)來的第二代基因工程，其結(jié)果產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是（）是（） A A氨基酸種類增多氨基酸種類增多 B B氨基酸種類減少氨基酸種類減少 C C仍為天然存在蛋白質(zhì)仍為天然存在蛋白質(zhì) D D可合成天然不存在蛋白質(zhì)可合成天然不存在蛋白質(zhì)D練習(xí)檢測(cè)練習(xí)檢測(cè)7 7、關(guān)于蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和應(yīng)用，下列說法、關(guān)于蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和應(yīng)用，下列說法不正確的是（不正確的是（ ）A A科學(xué)家通過對(duì)胰島素的改造，已使其成為科學(xué)家通過對(duì)胰島素的改造，已使其成為速效藥品速效藥品B B生物和材料科學(xué)家正積極探索將蛋白質(zhì)工生物和材料科學(xué)家正積極探索將蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面程應(yīng)用于微電子方面C C蛋白質(zhì)工程技術(shù)已經(jīng)非常成熟，目前正被蛋白質(zhì)工程技術(shù)已經(jīng)非常成熟，目前正被大力推廣應(yīng)用大力推廣應(yīng)用D D蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，目前蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，目前成功的例子不多成功的例子不多C練習(xí)檢測(cè)練習(xí)檢測(cè)