一、理清主干知識(shí)
一、蛋白質(zhì)工程的概念
蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)改造或合成基因，來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。
二、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由
1．基因工程的實(shí)質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀。
2．基因工程的不足：原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)，但這些蛋白質(zhì)不一定符合人類生產(chǎn)和生活的需要。
三、蛋白質(zhì)工程的基本原理
1．目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造。
2．基本思路：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。
四、蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用
1．進(jìn)展
(1)通過(guò)對(duì)胰島素的改造，研發(fā)速效胰島素類似物。
(2)延長(zhǎng)干擾素的保存時(shí)間。
(3)降低小鼠單克隆抗體誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度。
(4)改進(jìn)酶的性能或開(kāi)發(fā)新的工業(yè)用酶。
2．面臨困難：蛋白質(zhì)發(fā)揮功能必須依賴于正確的高級(jí)結(jié)構(gòu)，而這種高級(jí)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。
二、診斷自學(xué)效果
1．判斷下列敘述的正誤
(1)蛋白質(zhì)工程可以合成自然界中不存在的蛋白質(zhì)(√)
(2)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)(×)
(3)蛋白質(zhì)工程在設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)依據(jù)的是現(xiàn)有基因的脫氧核苷酸序列(×)
(4)蛋白質(zhì)工程在實(shí)施中遇到的最大難題是對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)不清楚(√)
2．科學(xué)家將胰島素的第28和29位的氨基酸調(diào)換順序，成功獲得了速效胰島素，生產(chǎn)速效胰島素時(shí)需要定向改造的對(duì)象是( )
A．胰島素 B．胰島素mRNA
C．胰島素基因 D．胰島B細(xì)胞
解析：選C 科學(xué)家將胰島素的第28和29位的氨基酸調(diào)換順序，成功獲得了速效胰島素，這屬于蛋白質(zhì)工程；而蛋白質(zhì)工程直接操作對(duì)象是基因，因此生產(chǎn)速效胰島素時(shí)需要定向改造的對(duì)象是胰島素基因。
3．2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了三位在研究綠色熒光蛋白(GFP)方面做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。目前科學(xué)家們通過(guò)蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過(guò)程的正確順序是( )
①推測(cè)藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的脫氧核苷酸序列 ②藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ③藍(lán)色熒光蛋白基因的合成 ④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白
A．①②③④ B．②①③④
C．②③①④ D．④②①③
解析：選B 根據(jù)蛋白質(zhì)工程的基本途徑可知，采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過(guò)程的正確順序是②藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)→①推測(cè)藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的脫氧核苷酸序列→③藍(lán)色熒光蛋白基因的合成→④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白。
4．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A．蛋白質(zhì)工程可以改造酶的結(jié)構(gòu)，提高酶的熱穩(wěn)定性
B．通過(guò)蛋白質(zhì)工程可以改變蛋白質(zhì)的活性
C．利用蛋白質(zhì)工程將干擾素分子上的一個(gè)半胱氨酸變成賴氨酸就可得到能長(zhǎng)期保存的干擾素
D．蛋白質(zhì)工程可以對(duì)胰島素進(jìn)行改造和修飾，合成速效型胰島素制劑
解析：選C 蛋白質(zhì)工程可以改造酶的結(jié)構(gòu)，提高酶的熱穩(wěn)定性，A正確；通過(guò)蛋白質(zhì)工程可以改變蛋白質(zhì)的活性，B正確；利用蛋白質(zhì)工程將干擾素分子上的一個(gè)半胱氨酸變?yōu)榻z氨酸就可以生產(chǎn)出能在低溫下長(zhǎng)期保存的干擾素，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工程可以對(duì)胰島素進(jìn)行改造和修飾，合成速效型胰島素制劑，D正確。

eq \a\vs4\al(新知探究一 蛋白質(zhì)工程崛起的緣由及基本原理)
[在探究中學(xué)明]
基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，這些天然蛋白質(zhì)是生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是生產(chǎn)出符合人類生產(chǎn)和生活需要的蛋白質(zhì)，甚至是自然界不存在的蛋白質(zhì)。結(jié)合圖示回答有關(guān)問(wèn)題：
1．寫(xiě)出流程圖中字母代表的含義：
A．預(yù)期功能；B._氨基酸序列；C.改造或合成；D._轉(zhuǎn)錄；E._翻譯。
2．上圖字母中屬于中心法則的過(guò)程有_D、E_，屬于蛋白質(zhì)工程的過(guò)程有_A、C。
3．對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？原因是什么？
提示：應(yīng)該通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)的改造。主要原因是①蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，基
因的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，容易改造；②改造后的基因可以遺傳給下一代，被改造的蛋白質(zhì)無(wú)法遺傳。
4．蛋白質(zhì)工程和基因工程的操作對(duì)象以及得到的蛋白質(zhì)相同嗎？分別體現(xiàn)在哪些方面？
提示：不同。體現(xiàn)：①操作對(duì)象不同：蛋白質(zhì)工程的操作對(duì)象是天然基因改造后的基因；基因工程的操作對(duì)象是天然基因。②得到的蛋白質(zhì)不同：蛋白質(zhì)工程可以得到自然界沒(méi)有的新的蛋白質(zhì)；基因工程得到的是自然界原有的蛋白質(zhì)。
[在深化中提能]
1．基因工程和蛋白質(zhì)工程的基本思路
(1)基因工程遵循中心法則，即其基本思路為：DNA→mRNA→多肽鏈→形成具有高級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)→行使生物功能。因此基因工程基本上是生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。
(2)蛋白質(zhì)工程是按照以下思路進(jìn)行的：預(yù)期的蛋白質(zhì)的功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變基因應(yīng)有的堿基序列或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。
2.蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系
[在應(yīng)用中落實(shí)]
1．蛋白質(zhì)工程與基因工程相比，其突出特點(diǎn)是( )
A．基因工程生產(chǎn)的天然蛋白質(zhì)完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要
B．蛋白質(zhì)工程能對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)
C．蛋白質(zhì)工程可以不通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯來(lái)實(shí)現(xiàn)
D．蛋白質(zhì)工程是通過(guò)直接的蛋白質(zhì)修飾或蛋白質(zhì)合成來(lái)完成的
解析：選B 基因工程生產(chǎn)的天然蛋白質(zhì)有一些不符合人類生產(chǎn)和生活的需要；蛋白質(zhì)工程能對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)工程中合成的蛋白質(zhì)需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯；蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，通過(guò)改造或合成基因，來(lái)改造蛋白質(zhì)，或合成自然界不存在的新的蛋白質(zhì)。
2．蛋白質(zhì)工程是指根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的過(guò)程。如圖是蛋白質(zhì)工程的基本途徑，請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：
(1)圖中③過(guò)程的主要依據(jù)是每種氨基酸都有其對(duì)應(yīng)的________，后者位于________分子上，其上的核苷酸序列與基因中的脫氧核苷酸序列之間存在著______________關(guān)系。
(2)通過(guò)③過(guò)程獲得的脫氧核苷酸序列不是完整的基因，要使這一序列能夠表達(dá)、發(fā)揮作用，還必須在序列的上、下游加上__________和__________，在這個(gè)過(guò)程中需要________酶的參與。
(3)完成④過(guò)程需要涉及________技術(shù)。
(4)蛋白質(zhì)工程實(shí)施的難度很大，原因是蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的________結(jié)構(gòu)。
解析：(1)③過(guò)程是由氨基酸序列推出相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，氨基酸與脫氧核苷酸之間的聯(lián)系樞紐是信使RNA，信使RNA由脫氧核糖核酸轉(zhuǎn)錄形成，而密碼子是信使RNA上特定的能決定一個(gè)氨基酸的三個(gè)相鄰的堿基。(2)由人工合成的基因只是基因的編碼序列，完整的基因還包括啟動(dòng)子、終止子等結(jié)構(gòu)，把啟動(dòng)子、終止子等DNA片段連接到基因的編碼區(qū)需要DNA連接酶。(3)由基因合成蛋白質(zhì)的過(guò)程涉及重組DNA(基因工程)技術(shù)。(4)人們對(duì)蛋白質(zhì)復(fù)雜的高級(jí)結(jié)構(gòu)及其形成原理和過(guò)程尚不清楚，因此，蛋白質(zhì)工程實(shí)施的難度很大。
答案：(1)密碼子 信使RNA 堿基互補(bǔ)配對(duì) (2)啟動(dòng)子 終止子 DNA連接 (3)重組DNA(基因工程) (4)高級(jí)
eq \a\vs4\al(新知探究二 蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用)
[在探究中學(xué)明]
如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問(wèn)題：
1．構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預(yù)期功能。
2．通過(guò)人工合成DNA形成的新基因應(yīng)與載體結(jié)合后轉(zhuǎn)移到大腸桿菌等受體細(xì)胞中才能得到準(zhǔn)確表達(dá)。
3．若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵工程。
4．根據(jù)圖解，從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是根據(jù)新的胰島素模型中氨基酸的序列，推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來(lái)合成出新的胰島素基因。
[在應(yīng)用中落實(shí)]
1．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的敘述，正確的是( )
A．基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都是可遺傳的
B．蛋白質(zhì)工程和基因工程的目的是獲得人類需要的蛋白質(zhì)，所以二者沒(méi)有區(qū)別
C．只有通過(guò)蛋白質(zhì)工程才可以利用大腸桿菌表達(dá)重組人胰島素
D．當(dāng)?shù)玫娇梢栽冢?0 ℃條件下保存半年的干擾素后，在相關(guān)酶、氨基酸和適宜的溫度、pH條件下，干擾素可以大量自我合成
解析：選A 基因工程和蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生的變異都導(dǎo)致遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，因此都是可遺傳的，A正確；蛋白質(zhì)工程和基因工程的目的是獲得人類需要的蛋白質(zhì)，但前者可以產(chǎn)生自然界中沒(méi)有的蛋白質(zhì)，而后者所得蛋白質(zhì)是自然界中已有的，B錯(cuò)誤；可通過(guò)基因工程利用大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素，C錯(cuò)誤；干擾素不能進(jìn)行自我合成，D錯(cuò)誤。
2．枯草桿菌產(chǎn)生的蛋白酶具有催化分解蛋白質(zhì)的特性，但極易被氧化而失效。科學(xué)家將枯草桿菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替換后，雖然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用這種水解酶作為洗滌劑的添加劑，可以有效地除去血漬、奶漬等蛋白質(zhì)污漬。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
(1)改造枯草桿菌蛋白酶的生物技術(shù)是_______________________________________。
(2)改造后的枯草桿菌中控制合成蛋白酶的基因與原來(lái)相比，至少有________個(gè)堿基對(duì)發(fā)生變化。
(3)利用生物技術(shù)改造蛋白質(zhì)，提高了蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，科學(xué)家所做的工作是對(duì)已知蛋白質(zhì)進(jìn)行______________________________。
(4)要改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，最終是通過(guò)改造基因來(lái)實(shí)現(xiàn)的。請(qǐng)說(shuō)明原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)若要獲得新型蛋白質(zhì)，需用到的生物工程有蛋白質(zhì)工程、______________和發(fā)酵工程。
解析：(1)由題意可知，改造枯草桿菌蛋白酶的生物技術(shù)是蛋白質(zhì)工程。(2)由題意，該改造過(guò)程是將枯草桿菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替換，因此改造后的枯草桿菌中控制合成蛋白酶的基因與原來(lái)相比，至少有1個(gè)堿基對(duì)發(fā)生變化。(3)利用生物技術(shù)改造蛋白質(zhì)，提高了蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，科學(xué)家所做的工作是對(duì)已知蛋白質(zhì)進(jìn)行少數(shù)氨基酸的替換。(4)因?yàn)楦脑旎虿僮鞲菀祝腋脑旌罂梢赃z傳，所以要改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，最終是通過(guò)改造基因來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(5)若要獲得新型蛋白質(zhì)，需用到的生物工程有蛋白質(zhì)工程、基因工程和發(fā)酵工程。
答案：(1)蛋白質(zhì)工程 (2)1 (3)少數(shù)氨基酸的替換 (4)改造基因的操作更容易，且改造后可以遺傳
(5)基因工程
[課堂鞏固落實(shí)]
1．下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述，錯(cuò)誤的是( )
A．實(shí)質(zhì)是通過(guò)改造基因來(lái)改造蛋白質(zhì)
B．能生產(chǎn)出自然界不曾存在過(guò)的蛋白質(zhì)分子
C．蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過(guò)程是相同的
D．蛋白質(zhì)工程遵循的原理包括中心法則
解析：選C 蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是通過(guò)改造基因來(lái)改造蛋白質(zhì)，A正確；蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過(guò)的新型蛋白質(zhì)分子，B正確；蛋白質(zhì)工程的流程中需要從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)并推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，從而找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列，(基因)或合成新的基因，獲得所需要的蛋白質(zhì)，天然蛋白質(zhì)合成中并沒(méi)有上述過(guò)程，C錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)工程遵循的原理包括中心法則，D正確。
2．凝乳酶是奶酪生產(chǎn)中的關(guān)鍵性酶。通過(guò)蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)高效凝乳酶，不需要的步驟是( )
A．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
B．蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能分析
C．凝乳酶基因的定向改造
D．將定向改造的凝乳酶導(dǎo)入受體細(xì)胞
解析：選D 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能分析均屬于蛋白質(zhì)工程的步驟；蛋白質(zhì)工程通過(guò)改造基因來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的改造；應(yīng)將定向改造的凝乳酶基因?qū)胧荏w細(xì)胞，而不是將定向改造的凝乳酶導(dǎo)入受體細(xì)胞。
3．科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸含量，計(jì)劃將天冬氨酸激酶中第352位的蘇氨酸變?yōu)楫惲涟彼?，將二氫吡啶二羧酸合成酶中?04位的天冬酰胺變?yōu)楫惲涟彼帷Ｏ铝胁僮髡_的是( )
A．直接改造上述兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)
B．對(duì)指導(dǎo)上述兩種酶蛋白合成的mRNA進(jìn)行改造
C．利用誘變育種技術(shù)促使上述兩種酶蛋白的基因突變
D．利用基因工程技術(shù)，對(duì)控制上述兩種酶蛋白的基因進(jìn)行改造
解析：選D 蛋白質(zhì)工程的直接操作對(duì)象是基因，A、B錯(cuò)誤；利用基因工程技術(shù)，對(duì)控制上述兩種酶蛋白的基因進(jìn)行改造，C錯(cuò)誤，D正確。
4．人的T細(xì)胞可以產(chǎn)生某種具有臨床價(jià)值的蛋白質(zhì)(Y)。該蛋白質(zhì)由一條多肽鏈組成。目前可以利用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)Y?；卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)若要獲得Y的基因，可從人的T細(xì)胞中提取______作為模板，在____________催化下合成cDNA。再利用________技術(shù)在體外擴(kuò)增獲得大量Y的基因。
(2)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。若將上述所得Y的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的________中，得到含目的基因的重組Ti質(zhì)粒，則可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將該基因?qū)肽撤N植物的葉肉細(xì)胞中。若該葉肉細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)、篩選等得到了能穩(wěn)定表達(dá)Y的愈傷組織，則說(shuō)明Y的基因已經(jīng)_________________________。
(3)天然的Y通常需要在低溫條件下保存。假設(shè)將Y的第6位氨基酸甲改變?yōu)榘被嵋铱商岣咂錈岱€(wěn)定性，若要根據(jù)蛋白質(zhì)工程的原理對(duì)Y進(jìn)行改造以提高其熱穩(wěn)定性，具體思路是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)cDNA是以mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程合成的。若要獲得大量目的基因可利用PCR在體外擴(kuò)增獲得。(2)若用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將該基因?qū)肽撤N植物的葉肉細(xì)胞中，需將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上的TDNA中。若該葉肉細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)、篩選等得到了能穩(wěn)定表達(dá)Y的愈傷組織，則說(shuō)明Y的基因已經(jīng)整合到葉肉細(xì)胞染色體DNA上。(3)若要根據(jù)蛋白質(zhì)工程的原理對(duì)Y進(jìn)行改造以提高其熱穩(wěn)定性，應(yīng)該通過(guò)對(duì)基因的操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。
答案：(1)mRNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 PCR (2)TDNA 整合到葉肉細(xì)胞染色體DNA上 (3)找到第6位氨基酸中的堿基所在的基因位置，參照密碼子表，將第6位氨基酸甲的堿基替換為氨基酸乙的堿基
學(xué)有目標(biāo)——新課程標(biāo)準(zhǔn)必明
記在平時(shí)——核心語(yǔ)句必背
1.概述人們根據(jù)基因工程原理，進(jìn)行蛋白質(zhì)分子的設(shè)計(jì)和改造，可以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質(zhì)。
2．舉例說(shuō)明依據(jù)人類需要對(duì)原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白質(zhì)的過(guò)程。
1.蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)改造或合成基因，來(lái)改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。
2．蛋白質(zhì)工程并不是直接對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，而是通過(guò)改造或合成基因來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3．蛋白質(zhì)工程的基本思路：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)。
項(xiàng)目
蛋白質(zhì)工程
基因工程
區(qū)別
過(guò)程
預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→獲得所需蛋白質(zhì)
獲取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)與鑒定
實(shí)質(zhì)
定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)
定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品
結(jié)果
可生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)
只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)
聯(lián)系
①蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的第二代基因工程
②基因工程中所利用的某些酶需要通過(guò)蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造

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高中生物人教版 (2019)選擇性必修3電子課本

第4節(jié) 蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修3

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