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1、关于逆向思维蛋白质工程的崛起第一页，本课件共有26 页一、蛋白质工程崛起的缘由1、基因工程的应用（1）基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。（2）基因工程的不足：第二页，本课件共有26 页天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们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。2、天然蛋白质的不足3、蛋白质工程的目的生产符合人类生产和生活的需要的蛋白质。第三页，本课件共有26 页满足人类生产和生活的需要例如：改造干扰素（其中的半胱氨酸残基）体外很难保存干扰素（其中
2、含丝氨酸残基）-70 体外可以保存保存半年玉米中赖氨酸含量比较低天冬氨酸激酶（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）玉米中赖氨酸含量赖氨酸含量可提高 提高数倍改造改造第四页，本课件共有26 页思考：对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的基因可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。（2）
3、对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。第五页，本课件共有26 页二、蛋白质工程的基本原理根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。1、目标：2、原理：改造基因（基因修饰或基因合成）中心法则的逆推第六页，本课件共有26 页转录DNARNA翻译肽链折叠等具有空间结构的蛋白质表达生物特有的功能或性状天然蛋白质的合成过程遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变第七页，本课件共有26 页预期功能DNA合成分子设计生物功能转录翻译折叠图1-29蛋白质工程流程图蛋白质工程流程图.途径:第八页，本课件共有26 页逆向思维v 有一道趣味题是这样的:有四个相同的瓶子，怎样摆放
4、才能使其中任意两个瓶口的距离都相等呢?可能我们琢磨了很久还找不到答案。那么，办法是什么呢?原来，把三个瓶子放在正三角形的顶点，将第四个瓶子倒过来放在三角形的中心位置，答案就出来了。把第四个瓶子 倒过来，多么形象的逆向思维啊!第九页，本课件共有26 页逆向思维训练：（1）向玻璃瓶里装橘子水。瓶口塞着难 以拔出的软木塞，不准打碎瓶子、弄碎软木塞。（2）有10只玻璃排成一行，左边5只内装有汽水，右边5只是空杯。现在规定只能动两只杯子，使这排杯子变成实杯与空杯相交替排列，如何移动两只杯子？第十页，本课件共有26 页参考答案v 1、（把瓶塞按进去）v 2、（把左边的第二个和第四个杯子的汽水倒进右边的第二
5、个和第四个杯子）第十一页，本课件共有26 页第十二页，本课件共有26 页第十三页，本课件共有26 页第十四页，本课件共有26 页经典逆向思维的小故事v 老板损失了多少钱？v 王老板花30元进了一双鞋，零售价40元。一个小伙子来买鞋，拿一张100元人民币，王老板找不开，只能去找邻居换了这100，然后找给了小伙子60元。后来邻居发现这个100是假币，没办法王老板又还了邻居100元。v 问这场交易里，王老板一共损失了多少钱?第十五页，本课件共有26 页v 在数据化管理的培训中经常用这个题测试学员的数据思维，结果是只有约 20%的人能算出准确答案。此题用财物的收支两条线的方法能算出答案，不过还有跟简单
6、的方法，就是逆向思维。题中问王老板损失多少钱，其实就是问小伙子赚了多少钱走(邻居是打酱油的不用考虑)。v 小伙子赚了多少钱?一双鞋加 60 元零钱!90元！你算对了吗？第十六页，本课件共有26 页蛋白质工程的概念v蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。第十七页，本课件共有26 页五、蛋白质工程的进展和前景1.进展胰岛素速效型药品 2.前景3.现状蛋白质工程目前成功的例子不多,原因是对蛋白质的高级结构蛋白质的高级结构了解不够。要设计出更加符合人类需求的蛋白质还需经过艰辛的探
7、索。应用于微电子方面制作电子元件具有、耗电少和 的特点体积小 效率高第十八页，本课件共有26 页3 胰岛素改造天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和六聚体易形成二聚体和六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液，从而延缓了其降血糖作用，也增加了抗原性，这是胰岛素B23-B28氨基酸残基结构所致。利用蛋白质工程技术改变这些残基，则可降低其聚合作用，使胰岛素快速起作用。该速效胰岛素已通过临床实验。第十九页，本课件共有26 页归纳总结：基因工程和蛋白质工程基因工程 蛋白质工程相同点 都要改造基因，都属于分子水平产生新的 基因型，无新基因 基因（型）产生的蛋白质 原有的 新的联系 蛋白质工程以基因工程为基础，
8、是基因工程的应用和延伸第二十页，本课件共有26 页1关于生物体内存在的天然蛋白质，下列说法不正确的是（）A是生物在长期进化过程中形成的B它们的结构和功能符合特定物种生存的需要C构成天然蛋白质的氨基酸目前发现的有20种D一定完全符合人类生产和生活的需要练习检测D第二十一页，本课件共有26 页2蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是 氨基酸结构 B蛋白质空间结构 C肽链结构 D基因结构3下列关于蛋白质工程的说法错误的是（）A蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要B蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构C蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白
9、质分子D蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程第二十二页，本课件共有26 页5、蛋白质工程的基本流程正确的是（）蛋白质分子结构设计DNA合成预期蛋白质功能根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列 A B C D第二十三页，本课件共有26 页2.基因工程是遵循中心法则，从DNAmRNA蛋白质折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能蛋白质应有的高级结构蛋白质应具备的折叠状态应有的氨基酸序列应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。思考与探究 第二十四页，本课件共有26 页作业布置A层次：完成课时练1517页；B层次：完成专题检测1。第二十五页，本课件共有26 页感谢大家观看第二十六页，本课件共有26 页