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通过前面的学习我们知道，利用基因工程能够大规模生产生物体内微量存在的活性物质，并借助转基因而改变动植物性状，也得以在人类医疗保健中进行基因诊断和基因治疗。然而在广泛利用自然界各种蛋白质的过程中就发现，这些蛋白质只是适应生物自身的需要，而对它们进行产业化开发往往不合意，如采用基因工程生产的干扰素可用于治疗病毒感染和癌症，但体外不容易保存，需要加以改造。1983年Ulmer首先提出蛋白质工程这个名词。那么，什么叫蛋白质工程？它同基因工程有何区别和联系？又是如何设计和施工的？它的进展和前景如何？这就是我们今天所要学习的内容——蛋白质工程的崛起。蛋白质工程的崛起1、基因工程的应用（1）基因工程的实质：将一种生物的转移到另一种生物体内，使后者产生本不能产生的，进而表现出新的。（2）基因工程的不足：在原则上只能生产自然界已存在的。2、天然蛋白质的不足天然蛋白质是生物在长期过程中形成的，它们的符合特定物种的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。3、蛋白质工程的目的生产符合人类生产和生活的需要的。一、蛋白质工程崛起的缘由基因蛋白质性状蛋白质进化结构和功能生存蛋白质二、蛋白质工程的基本原理1、目标：根据人们对功能的特定需求，对蛋白质的进行分子设计。2、原理：改造基因（基因或基因）。3、流程：预期蛋白质功能→设计→推测应有的序列→找到对应的序列。蛋白质结构修饰合成预期的蛋白质氨基酸脱氧核苷酸三、蛋白质工程的基本原理基因DNA氨基酸序列多肽链蛋白质三维结构预期功能生物功能mRNA转录翻译折叠DNA合成分子设计蛋白质工程的概念•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。蛋白质工程的实质是对编码蛋白质的基因进行改造项目基因工程蛋白质工程操作起点操作核心过程目标结果联系目的基因预期的蛋白质功能基因表达载体基因获取目的基因→构建表达载体→导入受体细胞→目的基因的检测与表达预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→推测核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质定向改造生物的遗传特性，获得人类所需的生物类型或生物产品定向改造或生产人类所需的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质蛋白质工程是在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因的修饰或基因的合成。生产自然界没有的蛋白质三、蛋白质工程的进展和前景1、前景诱人：如用此技术制成的，具有、耗电少和的特点。2、难度很大：主要是目前科学家对大多数蛋白质的的了解还很不够。电子元件体积小效率高高级结构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，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，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。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练习检测2．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（）Ａ．氨基酸结构B．蛋白质空间结构C．肽链结构D．基因结构Ｄ练习检测•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Ｂ练习检测•4、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（）•A、蛋白质工程以基因工程为基础•B、蛋白质工程就是酶工程的延伸•C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造•D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质Ａ练习检测•5、蛋白质工程的基本流程正确的是（）•①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列•A．①②③④B．④②①③•C．③①④②D．③④①②Ｃ练习检测•6、蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（）•A．氨基酸种类增多•B．氨基酸种类减少•C．仍为天然存在蛋白质•D．可合成天然不存在蛋白质Ｄ7、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法不正确的是（）A．科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效药品B．生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面C．蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大力推广应用D．蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多练习检测C