上面几幅图是用发出不同颜色荧光的细菌 “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。 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？
那么，科学家是怎样对蛋白质分子进行 设计和改造的呢？
人教版高中生物选择性必修三 3.4蛋白质工程的原理和应用
人教版 高中生物 选择性必修三
The shapes of proteins,and hence their remarkable functions 蛋白质的形状，以及由此产生的非凡功能
一、蛋白质工程的概念 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：改造或合成 基因 3.结果：改造现有的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：在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基 因工程
一、蛋白质工程的概念 1.基础:_______分子的结构规律及其与_________的关系。 2.操作方法:改造或合成_____。 3.结果:改造现有的_______或制造一种新的_______。 4.目的:满足人类生产和生活的需求。 5.与基因工程的关系:在_________的基础上,延伸出来的第二代基 因工程。 蛋白质 生物功能 基因 蛋白质 蛋白质 基因工程
二、蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程的实质和不足： (1)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。 (2)基因工程存在的不足：原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 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)天然蛋白质存在不足：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
二、蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程的实质和不足: (1)实质:将一种生物的基因转移到_______________,后者可以产生它本不能产 生的_______,进而表现出_________。 (2)基因工程存在的不足:原则上只能生产自然界_______的蛋白质。 2.蛋白质工程的崛起: (1)理论和技术条件:___________、晶体学以及计算机技术的迅猛发展。 (2)天然蛋白质存在不足:天然蛋白质的___________符合特定物种生存的需要, 却不一定完全符合_______________的需要。 另一种生物体内 蛋白质 新的性状 已存在 分子生物学 结构和功能 人类生产和生活
基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质 天然蛋白质 不一定符 符合特定 合人类生 物种生存 产、生活 需要 需要
基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质 天然蛋白质 符合特定 物种生存 需要 不一定符 合人类生 产、生活 需要
实例： 赖氨酸含量低 浓度 影响 合成时需： 酶活 天冬氨酸激酶； 二氢吡啶二羧酸 合成酶。 苏氨酸(352位) 天冬酰胺(104位) 产量提高 异亮氨酸 异亮氨酸
实例： 赖氨酸含量低 合成时需： 天冬氨酸激酶； 二氢吡啶二羧酸 合成酶。 浓度 影响 酶活 性 苏氨酸(352位） 异亮氨酸 产量提高 天冬酰胺(104位) 异亮氨酸
三、蛋白质工程的基本原理 1.目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的 结构进行设计改造。 2.方法：改造或合成基因
三、蛋白质工程的基本原理 1.目标:根据人们对蛋白质_____的特定需求,对蛋白质的 _____进行设计改造。 2.方法:改造或合成_____。 功能 结构 基因
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