資源簡(jiǎn)介

第4節(jié) 蛋白質(zhì)工程
復(fù)習(xí)遷移：
(1)請(qǐng)簡(jiǎn)述利用大腸桿菌批量生產(chǎn)胰島素的流程。
(2)天然胰島素制劑往往以二聚體或多聚體的形式存在，需要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間解離為單體才能見效。科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，胰島素B鏈第20-29位的氨基酸是胰島素形成多聚體的關(guān)鍵區(qū)域，若將第28位的脯氨酸替換為天冬氨酸，可以有效抑制胰島素的聚合。
①臨床用的速效胰島素，是直接對(duì)胰島素分子進(jìn)行改造，還是對(duì)胰島素的相關(guān)基因進(jìn)行改造？為什么？
②原有的基因工程能否實(shí)現(xiàn)胰島素的改造？為什么？
一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由
基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。
→天然蛋白質(zhì)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。
→為滿足人類生產(chǎn)和生活的需要，需對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)
思考討論1：以胰島素的改造為例，探究蛋白質(zhì)工程的基本思路
脯氨酸：CCU(或C、A、G)，天冬氨酸：GAU(或C)
思考討論2：以干擾素的改造為例，探究蛋白質(zhì)工程的基本思路
半胱氨酸：UGU(或C)，絲氨酸：AGU(或C)
思考討論3：以玉米中與賴氨酸合成有關(guān)的兩種酶的改造為例，探究蛋白質(zhì)工程的基本思路。
蘇氨酸：ACU(或C、A、G)，異亮氨酸：AUU(或C、A)，天冬酰胺：AAU(或C)
二、蛋白質(zhì)工程的基本原理
1.基本思路：
小結(jié)：蛋白質(zhì)工程概念：
思考討論4：蛋白質(zhì)工程基本思路的應(yīng)用
丙氨酸：GCU(或C、A、G)，色氨酸：UGG，賴氨酸：AAA(或G），谷氨酸：GAA(或G），苯丙氨酸：UUU(或C）
某多肽鏈的一段氨基酸序列是：
(1)怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？請(qǐng)把相應(yīng)的堿基序列寫出來(lái)。
根據(jù)密碼子表推出mRNA堿基序列：共 種可能序列
根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則推出DNA堿基序列：
共 種可能序列
(2)之后，怎樣才能合成或改造目的基因？
(3)對(duì)原有基因改造的技術(shù)是？
三.蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用(JCP95)
1.醫(yī)藥工業(yè)方面
小鼠單克隆抗體會(huì)使人產(chǎn)生免疫反應(yīng)，從而導(dǎo)致單抗的治療效果大大降低，于是可以：
通過(guò)___________，將小鼠抗體上 的區(qū)域（即 區(qū)）“嫁接”到人的抗體上（即人抗體的______區(qū)），經(jīng)過(guò)這樣改造的抗體_______________________________
2.其他工業(yè)方面
3.農(nóng)業(yè)方面
異想天開：能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)相應(yīng)的基因，導(dǎo)入合適的宿主細(xì)胞中，讓宿主細(xì)胞生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)食品呢？
小結(jié)：蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：JCP96，拓展應(yīng)用
小結(jié)：如何確定是基因工程技術(shù)還是蛋白質(zhì)工程技術(shù)？

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