①加到雞血細(xì)胞中，使雞血細(xì)胞吸水張破(細(xì)胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出DNA②加到含有DNA的物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液，調(diào)節(jié)NaCl溶液物質(zhì)的量濃度下降到0．14mol/L，使DNA黏稠物最大限度的析出加蒸餾水2次析出DNA2次用NaCl溶液4次①用0.14mol／L的NaCI溶液析出DNA，過濾除去溶液中的雜質(zhì):②用冷卻的95％的酒精，獲得含雜質(zhì)較少的DNA絲狀物（利用DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精）①加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì)；②用0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出；③用2mol/L的NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物；④用2mol/L的NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA實驗現(xiàn)象不明顯的原因分析①材料中核物質(zhì)沒有充分釋放出來，如研磨不充分或蒸餾水的量不夠②加入酒精后搖動或攪拌時過猛，DNA被破壞③保留濾液或沉淀時出現(xiàn)操作錯誤①二苯胺配制時間過長，變成淺藍(lán)色，影響鑒定效果注意事項現(xiàn)配現(xiàn)用蛋白質(zhì)工程的原理和利用基因工程1.科學(xué)家利用了什么技術(shù)讓細(xì)菌能發(fā)出熒光？基因工程技術(shù)使細(xì)菌表達(dá)了熒光蛋白。思考：最早被發(fā)現(xiàn)的熒光蛋白是綠色熒光蛋白，科學(xué)家通過改造它，獲得了黃色熒光蛋白等。這些熒光蛋白在細(xì)胞內(nèi)生命活動的檢測、腫瘤的示蹤研究等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。2、科學(xué)家是怎樣對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計和改造的呢?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)，通過改造或合成基因，來改造現(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。思考：為什么蛋白質(zhì)工程改造基因而不是直接改造蛋白質(zhì)？①蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，直接改造難度大；②蛋白質(zhì)是由基因編碼的，改造了基因可以間接改造蛋白質(zhì)；③基因可以遺傳，蛋白質(zhì)無法遺傳；01蛋白質(zhì)工程崛起的緣由01蛋白質(zhì)工程崛起的緣由天冬氨酸激酶二氫吡啶二羧酸合成酶前體物質(zhì)賴氨酸在玉米中活性很低，造成賴氨酸含量較低天冬氨酸激酶（352位的蘇氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（104位的天冬酰胺）天冬氨酸激酶（異亮氨酸）二氫吡啶二羧酸合成酶（異亮氨酸）改造改造提高產(chǎn)量以蛋白質(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)，通過改造或合成基因，來改造現(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。操作對象：結(jié)果：與基因工程的關(guān)系：理論和技術(shù)：改造或合成基因改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程分子生物學(xué)、晶體學(xué)和計算機(jī)技術(shù)符合特定物種生存需要不一定符合人類生產(chǎn)、生活需要蛋白質(zhì)工程改造天然蛋白質(zhì)原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。01蛋白質(zhì)工程崛起的緣由逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄DNARNA翻譯肽鏈復(fù)制復(fù)制折疊等具有特定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)表達(dá)生物特有的功能或性狀02蛋白質(zhì)工程的基本原理1002從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對應(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)預(yù)期功能生物功能設(shè)計蛋白質(zhì)（三維結(jié)構(gòu)）推測改造或合成轉(zhuǎn)錄翻譯折疊行使目的基因mRNA多肽鏈思考：與中心法則的關(guān)系？02蛋白質(zhì)工程的基本原理某多肽鏈的一段氨基酸序列是：丙氨酸色氨酸賴氨酸谷氨酸苯丙氨酸1.怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？請把相應(yīng)的堿基序列寫出來。02蛋白質(zhì)工程的基本原理某多肽鏈的一段氨基酸序列是：丙氨酸色氨酸賴氨酸谷氨酸苯丙氨酸1.怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸虛列？請把相應(yīng)的堿基序列寫出來。丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG色氨酸：UGG賴氨酸：AAA、AAG甲硫氨酸：AUG苯丙氨酸：UUU、UUC丙氨酸：CGA、CGG、CGT、CGC色氨酸：ACC賴氨酸：TTT、TTC甲硫氨酸：TAC苯丙氨酸：TTT、TTG找到DNA上相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）推出mRNA上的核糖核苷酸序列02蛋白質(zhì)工程的基本原理丙氨酸色氨酸賴氨酸谷氨酸苯丙氨酸2.確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因？確定目的基因的堿基序列后，可以根據(jù)人類的需要改造它，通過人工合成的方法獲取。02蛋白質(zhì)工程的基本原理比較項目基因工程蛋白質(zhì)工程操作對象操作水平區(qū)別原理過程實質(zhì)結(jié)果應(yīng)用現(xiàn)狀在轉(zhuǎn)基因動植物、藥物生產(chǎn)等領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用主要集中在對現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造，還需不斷地攻堅克難基因DNA分子水平基因重組中心法則、基因重組目的基因的篩選與獲取→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因及其表達(dá)產(chǎn)物的檢測與鑒定預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→設(shè)計對應(yīng)的氨基酸序列→改造或合成對應(yīng)的DNA序列（基因）

→基因工程技術(shù)合成新的蛋白質(zhì)通過基因重組定向改造生物的遺傳特性，獲得人類所需的生物或產(chǎn)品通過改造基因定向改造或生產(chǎn)人類所需的新的蛋白質(zhì)可生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)02蛋白質(zhì)工程的基本原理1603（1）研發(fā)速效胰島素類似物天然蛋白質(zhì)易形成二聚體或六聚體預(yù)期功能降低胰島素的聚合作用設(shè)計結(jié)構(gòu)改變B鏈第20～29位氨基酸組成改造新胰島素基因B28位脯氨酸替換為天冬氨酸或?qū)⑺cB29位的賴氨酸交換位置推測序列轉(zhuǎn)錄mRNA翻譯多肽鏈行使功能速效胰島素類似物預(yù)期結(jié)構(gòu)折疊等阻礙胰島素從注射部位進(jìn)入血液，延緩了降血糖作用定點(diǎn)突變03蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用1.醫(yī)藥工業(yè)方面03（2）延長干擾素體外保存時間天然干擾素不易保存改造新干擾素基因預(yù)期功能延長保存時間設(shè)計結(jié)構(gòu)氨基酸替換一個半胱氨酸變成絲氨酸推測序列預(yù)期結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄mRNA折疊翻譯多肽鏈行使功能在-70℃下可以保存半年定點(diǎn)突變β-干擾素氨基酸序列03蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用1.醫(yī)藥工業(yè)方面改造干擾素（半胱氨酸）體外很難保存干擾素（絲氨酸）體外可以保存半年1803（3）提高蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性第3位上的異亮氨酸半胱氨酸與第97位的半胱氨酸形成-s-s-定點(diǎn)突變03蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用1.醫(yī)藥工業(yè)方面03（4）人鼠嵌合抗體1.醫(yī)藥工業(yè)方面通過改造基因，將小鼠抗體上結(jié)合抗原的區(qū)域（即可變區(qū)）“嫁接”到人的抗體（即恒定區(qū)）上，經(jīng)過這樣改造的抗體誘發(fā)免疫反應(yīng)的強(qiáng)度就會減低很多。03蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用2003蛋白質(zhì)工程被廣泛用于改進(jìn)酶的性能或開發(fā)新的工業(yè)用酶。如枯草桿菌蛋白酶具有水解蛋白質(zhì)的作用，常被用于洗滌劑工業(yè)、絲綢工業(yè)等。迄今為止，利用蛋白質(zhì)工程獲得的該酶的突變體已有上百種，從中可能篩選出一些符合工業(yè)化生產(chǎn)需求的突變體，從而提高這種酶的使用價值。2.

其他工業(yè)方面03蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用3.

農(nóng)業(yè)方面①改造某些參與調(diào)控光合作用的酶，提高植物光合作用的效率，增加糧食產(chǎn)量。②設(shè)計優(yōu)良的微生物農(nóng)藥，改造微生物的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其防治病蟲害的效果增強(qiáng)。基因DNAmRNA氨基酸序列多肽鏈

蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄翻譯折疊生物學(xué)功能預(yù)期功能分子設(shè)計DNA合成起點(diǎn)：蛋白質(zhì)的預(yù)期功能目的：了解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系關(guān)鍵技術(shù)：基因工程終點(diǎn)：獲得大量的改造后的蛋白質(zhì)實質(zhì)：改造基因結(jié)構(gòu)又稱第二代基因工程前提：生產(chǎn)出符合人們生活需要的蛋白質(zhì)小結(jié)04課后習(xí)題1.蛋白質(zhì)工程是在深入了解蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，它最終要達(dá)到的目的是（）A.分析蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)

B.研究蛋白質(zhì)的氨基酸組成C.獲取編碼蛋白質(zhì)的基因序列信息

D.改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)，滿足人類的需求2.水蛭素是一種蛋白質(zhì)，可用于預(yù)防和治療血栓。研究人員發(fā)現(xiàn)，用賴氨酸替換水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。在這項替換研究中，目前可行的直接操作對象是（）A.基因B.氨基酸C.多肽鏈D.蛋白質(zhì)DA1．大面積的定向突變一般采用基因全合成的方法。2．含有單一或少數(shù)幾個突變位點(diǎn)的基因定向突變則可采用多種策略。

引物定點(diǎn)引入法拓定點(diǎn)突變技術(shù)是一種寡聚核苷酸介導(dǎo)的定點(diǎn)誘變，它能在克隆基因內(nèi)直接產(chǎn)生各種點(diǎn)突變和區(qū)域突變，從而有目的地改造蛋白質(zhì)分子中某活性部位的一個或幾個氨基酸殘基，最終達(dá)到改善蛋白質(zhì)的性質(zhì)和功能的目的。基因工程模板鏈DNA連接酶需要幾