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1、加到鸡血细胞中，使鸡血细胞吸水张破(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA加到含有DNA的物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液，调节NaCl溶液物质的量浓度下降到014mol/L，使DNA黏稠物最大限度的析出加蒸馏水加蒸馏水2 2次次析出析出DNA 2DNA 2次次用用NaClNaCl溶液溶液4 4次次用0.14molL的NaCI溶液析出DNA，过滤除去溶液中的杂质:用冷却的95的酒精，获得含杂质较少的DNA丝状物（利用DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精）加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的细胞核物质；用0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出；用2mol/L的
2、NaCl溶液，溶解滤取的DNA黏稠物；用2mol/L的NaCl溶液，溶解丝状物用于鉴定DNA实验实验现象不明显的原因分析现象不明显的原因分析材料中核物质没有充分释放出来，如研磨不充分或蒸馏水的量不够材料中核物质没有充分释放出来，如研磨不充分或蒸馏水的量不够加入酒精后摇动或搅拌时过猛，加入酒精后摇动或搅拌时过猛，DNADNA被被破坏破坏保留滤液或沉淀时出现操作错误保留滤液或沉淀时出现操作错误二二苯胺配制时间过长，变成浅蓝色，影响鉴定效果苯胺配制时间过长，变成浅蓝色，影响鉴定效果注意事项注意事项现配现用现配现用蛋白质工程的原理和利用基因工程基因工程1.科学家利用了什么技术让细菌能发出荧光？基因工程
3、技术使细菌表达了荧光蛋白。思考：思考：最最早早被被发发现现的的荧荧光光蛋蛋白白是是绿绿色色荧荧光光蛋蛋白白，科科学学家家通通过过改改造造它它，获获得得了了黄黄色色荧荧光光蛋蛋白白等等。这这些些荧荧光光蛋蛋白白在在细细胞胞内内生生命命活活动动的的检检测测、肿肿瘤瘤的的示示踪踪研研究究等等领领域域有有着重要应用。着重要应用。2、科学家是怎样对蛋白质分子进行设计和改造的呢?以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。思考：为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质？蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度
4、大；蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大；蛋白质是由基因编码的，改造了基因可以间接改造蛋白质；蛋白质是由基因编码的，改造了基因可以间接改造蛋白质；基因可以遗传，蛋白质无法遗传；基因可以遗传，蛋白质无法遗传；01蛋白质工程崛起的缘由蛋白质工程崛起的缘由01蛋白质工程崛起的缘由蛋白质工程崛起的缘由天冬氨酸激酶二氢吡啶二羧酸合成酶前体物质前体物质赖氨酸赖氨酸在玉米中活性在玉米中活性很低，很低，造成赖氨酸含量较低造成赖氨酸含量较低天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（352位的苏氨酸）位的苏氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）位的天冬酰胺）天冬氨酸激酶天冬氨酸激酶（异亮氨酸）（
5、异亮氨酸）二氢吡啶二羧酸合成酶二氢吡啶二羧酸合成酶（异亮氨酸）（异亮氨酸）改造改造改造改造提高产量提高产量以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。操作对象：结果：与基因工程的关系：理论和技术：改造或合成基因改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程分子生物学、晶体学和计算机技术符合特定物种生存需要符合特定物种生存需要不一定符合人类生产、生活需要不一定符合人类生产、生活需要蛋白质工程改造蛋白质工程改造天然蛋白质天然蛋白质原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。原则上只
6、能生产自然界已存在的蛋白质。01蛋白质工程崛起的缘由蛋白质工程崛起的缘由逆转录逆转录转录转录DNARNA翻译翻译肽链肽链复制复制复制复制折叠等折叠等具有具有特定空间结特定空间结构构的蛋白质的蛋白质表达生物特有表达生物特有的功能或性状的功能或性状02蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理101002从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因获得所需要的蛋白质预期功能生物功能设计蛋白质（三维结构）推测改造或合成转录翻译折叠行使目的基因mRNA多肽链思考：与中心法则的关系思考：与中心法则的关系？02蛋白质工程的基本原理蛋白质
7、工程的基本原理某多肽链的一段氨基酸序列是：某多肽链的一段氨基酸序列是：丙氨丙氨酸酸色氨色氨酸酸赖氨赖氨酸酸谷氨谷氨酸酸苯丙苯丙氨酸氨酸1.1.怎样得出决定这一段肽链的怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基？请把相应的碱基序列写出来。序列写出来。02蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理某多肽链的一段氨基酸序列是：某多肽链的一段氨基酸序列是：丙氨丙氨酸酸色氨色氨酸酸赖氨赖氨酸酸谷氨谷氨酸酸苯丙苯丙氨酸氨酸1.1.怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸虚列？请把相应的碱基怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸虚列？请把相应的碱基序列写出来。序列写出来。丙氨酸丙氨酸 ：GCU
8、GCU、GCCGCC、GCAGCA、GCGGCG色氨酸：色氨酸：UGGUGG赖氨酸：赖氨酸：AAA AAA、AAGAAG甲硫氨酸：甲硫氨酸：AUGAUG苯丙氨酸：苯丙氨酸：UUU UUU、UUCUUC丙氨酸丙氨酸 ：CGACGA、CGGCGG、CGTCGT、CGCCGC色氨酸：色氨酸：ACCACC赖氨酸：赖氨酸：TTTTTT 、TTCTTC甲硫氨酸：甲硫氨酸：TACTAC苯丙氨酸：苯丙氨酸：TTTTTT 、TTGTTG找到DNA上相对应的脱氧核苷酸序列（基因）推出mRNA上的核糖核苷酸序列02蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理丙氨酸色氨酸赖氨酸谷氨酸苯丙氨酸2.2.确定目的基因的碱基序列
9、后，怎样才能合成或改造目的基因？确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因？确定目的基因的碱基序列后，可以根据人类的需要改造它，确定目的基因的碱基序列后，可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法获取。通过人工合成的方法获取。02蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理比较项目比较项目基因工程蛋白质工程操作对象操作水平区别原理过程实质结果应用现状在转基因动植物、药物生产等领域已有广泛应用主要集中在对现有蛋白质的改造，还需不断地攻坚克难基因DNA分子水平基因重组中心法则、基因重组目的基因的筛选与获取构建基因表达载体将目的基因导入受体细胞目的基因及其表达产物的检测与鉴定预期蛋白质功能设
10、计蛋白质结构设计对应的氨基酸序列改造或合成对应的DNA序列（基因）基因工程技术合成新的蛋白质通过基因重组定向改造生物的遗传特性，获得人类所需的生物或产品通过改造基因定向改造或生产人类所需的新的蛋白质可生产自然界已有的蛋白质可生产自然界没有的蛋白质02蛋白质工程的基本原理蛋白质工程的基本原理161603（1）研发速效胰岛素类似物天然蛋白质易形成天然蛋白质易形成二聚体或六聚体二聚体或六聚体预期预期功能功能降低胰岛素降低胰岛素的聚合作用的聚合作用设计设计结构结构改变改变B B链第链第20202929位氨基酸组成位氨基酸组成改造改造新胰岛新胰岛素基因素基因B28B28位脯氨酸替换为天位脯氨酸替换为天冬
11、氨酸或将它与冬氨酸或将它与B29B29位位的赖氨酸交换位置的赖氨酸交换位置推测推测序列序列转录转录mRNAmRNA翻译翻译多肽链多肽链行使行使功能功能速效胰岛速效胰岛素类似物素类似物预期结构预期结构折叠等折叠等阻碍胰岛素从注射部位进入阻碍胰岛素从注射部位进入血液，延缓了降血糖作用血液，延缓了降血糖作用定点突变定点突变03蛋白质工程的应用蛋白质工程的应用1.医药工业方面03（2）延长干扰素体外保存时间天然干扰素天然干扰素不易保存不易保存改造改造新干扰新干扰素基因素基因预期预期功能功能延长保延长保存时间存时间设计设计结构结构氨基酸氨基酸替换替换一个半胱氨酸一个半胱氨酸变成丝氨酸变成丝氨酸推测推测序
12、列序列预期预期结构结构转录转录mRNAmRNA折叠折叠翻译翻译多肽链多肽链行使行使功能功能在在-70-70下可以保下可以保存半年存半年定点突变定点突变-干扰素氨基酸序列干扰素氨基酸序列03蛋白质工程的应用蛋白质工程的应用1.医药工业方面改造改造干扰素（干扰素（半胱氨酸半胱氨酸）体外很难保存体外很难保存干扰素（干扰素（丝氨酸丝氨酸）体外可以保存半年体外可以保存半年181803（3）提高蛋白质的热稳定性第第3 3位上的位上的异亮氨酸异亮氨酸半胱氨酸半胱氨酸与第97位的半胱氨酸形成-s-s-定点突变定点突变03蛋白质工程的应用蛋白质工程的应用1.医药工业方面03（4）人鼠嵌合抗体1.医药工业方面通过
13、通过改造基因改造基因，将将小鼠抗体小鼠抗体上结合抗原的区上结合抗原的区域域（即可变区）（即可变区）“嫁接嫁接”到到人的抗体人的抗体（即恒定区）（即恒定区）上，上，经过这样改造的抗体经过这样改造的抗体诱发免疫反应的强诱发免疫反应的强度度就就会减低很多。会减低很多。03蛋白质工程的应用蛋白质工程的应用202003蛋白质工程被广泛用于改进酶的性能或开发新的工业用酶。如如枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶具有水解蛋白质的作用，常被用于洗涤剂工业、丝绸工业具有水解蛋白质的作用，常被用于洗涤剂工业、丝绸工业等。迄今为止，利用蛋白质工程获得的该酶的突变体已有上百种，从中可能等。迄今为止，利用蛋白质工程获得的该酶的
14、突变体已有上百种，从中可能筛选出一些符合工业化生产需求的突变体，从而提高这种酶的使用价值。筛选出一些符合工业化生产需求的突变体，从而提高这种酶的使用价值。2.其他工业方面03蛋白质工程的应用蛋白质工程的应用3.农业方面改造某些参与调控光合作用的酶，提高植物光合作用的效率，增加粮食产量。改造某些参与调控光合作用的酶，提高植物光合作用的效率，增加粮食产量。设计优良的微生物农药，改造微生物的蛋白质结构，使其防治病虫害的效果增强。设计优良的微生物农药，改造微生物的蛋白质结构，使其防治病虫害的效果增强。基因基因DNA DNA mRNA mRNA 氨基酸序列氨基酸序列多肽链多肽链 蛋白质蛋白质三维结构三维
15、结构转录转录 翻译翻译 折叠折叠 生物学生物学功能功能 预期功能预期功能 分子设计分子设计DNADNA合成合成 起点：起点：蛋白质的预期功能蛋白质的预期功能 目的：目的：了解蛋白质结构和功能的关系了解蛋白质结构和功能的关系关键技术：关键技术：基因工程基因工程 终点：终点：获得大量的改造后的蛋白质获得大量的改造后的蛋白质 实质：实质：改造基因结构改造基因结构 又称第二代基因工程又称第二代基因工程 前提：前提：生产出符合人们生活需要的蛋白质生产出符合人们生活需要的蛋白质小结小结04课后习题课后习题1.蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到 的目的是（）A.分析
16、蛋白质的三维结构 B.研究蛋白质的氨基酸组成C.获取编码蛋白质的基因序列信息 D.改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求2.水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现，用赖氨酸替换水蛭素第 47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。在这项替换研究中，目前可行的直接操作对象是（）A.基因 B.氨基酸 C.多肽链 D.蛋白质DA1大面积的定向突变一般采用基因全合成的方法。2含有单一或少数几个突变位点的基因定向突变则可采用多种策略。引物引物定点引入定点引入法法拓拓定点突变技术定点突变技术是一种寡聚核苷酸介导的定点诱变，它能在克隆基因内直接产生各种点突变和区域突变，从而有目的地改造蛋白质分子中某活性部位的一个或几个氨基酸残基，最终达到改善蛋白质的性质和功能的目的。基因工程模板链DNA连接酶需要几种引物？拓拓定点突变技术定点突变技术项目内容条件原料酶引物操作方法结果适用范围特点4种脱氧核苷酸DNA聚合酶和DNA连接酶含突变位点的含突变位点的DNA分子片段分子片段先通过PCR扩增已获得定点突变的基因，再通过基因工程将突变基因导入受体细胞，经过转录和翻译合成所需的蛋白质后代中半数为诱变的DNA分子空间结构完全清楚的蛋白质，进行“小改”定点诱变有目的性和针对性拓拓定点突变技术定点突变技术