一. 教学内容：
蛋白质工程和植物细胞工程
二. 学习内容：
本周学习蛋白质工程和细胞工程中的植物细胞工程相关问题，了解蛋白质工程崛起的缘由，掌握蛋白质工程的原理，并能运用逆向思维分析和解决问题；掌握植物细胞细胞工程和植物组织培养技术，知道植物组织培养的应用，理解和掌握植物组织培养的操作过程，理解和掌握植物体细胞杂交的操作过程，理解植物细胞的全能性，了解植物细胞脱分化和再分化的结果，掌握植物组织培养的特点，理解植物体细胞杂交和植物细胞培养的联系。
三. 学习重点
教学重点
（1）为什么要开展蛋白质工程的研究？
（2）蛋白质工程的原理。
（3）植物组织培养的原理和过程。
立体交叉桥（4）植物体细胞杂交的原理。
（5）植物细胞工程应用的实例。
四. 学习难点
教学难点
（1木材烘干）蛋白质工程的原理。
（2）植物组织培养的实验。
五. 学习过程：
蛋白质工程的崛起
1. 知识结构
立式导热油加热器2. 为什么要开展蛋白质工程的研究
蛋白质工程：是指以蛋白质分子的结构规律以及其与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，以满足人类的生活和生产要求。就是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子fto导电玻璃
。 实际上蛋白质工程包括蛋白质的分离纯化，蛋白质结构和功能的分析、设计和预测，通过基因重组或其它手段改造或创造蛋白质。
蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面：根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质；确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上，实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质，这也是蛋白质工程最根本的目标之一。
如：干扰素：作用明显，但保存时间短，若将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，在零下70度时能保存半年。
赖氨酸生产：玉米赖氨酸含量低，因为合成过程中的关键酶，天冬氨酸激酶和二氢吡啶二酸合成酶活性受赖氨酸影响大，会被抑制；但将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中104位的天冬氨酸变成异亮氨酸，可以使玉米叶中赖氨酸含量提高5倍，种子中含量提高2倍。
3. 蛋白质工程与基因工程的区别：
机器人定位技术蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构与功能之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。蛋白质工程自诞生之日起，就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步。它可以根据对分子预先设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对它所编码的蛋白质进行改造。因此，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质
都是通过漫长的进化过程而形成的，而蛋白质工程对天然蛋白质的改造，好比是在实验室里加快了进化的过程。
4. 蛋白质工程的原理
蛋白质合成过程：
蛋白质工程过程
预期功能→蛋白质三维结构→氨基酸序列（多肽链）→基因→具有预期功能的蛋白质
5. 蛋白质工程的进展
蛋白质工程是发展较好、较快的分子工程。这是因为在进行蛋白质分子设计后，已可应用高效的基因工程来进行蛋白的合成。蛋白工程还可对酶的催化活性、底物专一性、抗氧化性、热变性、碱变性等加以改变
蛋白质工程主要通过对关键氨基酸残基的置换与增删进行，除此外，还可以是以某个典型的折叠进行“从头设计”的方法。1988年杜邦公司宣布，成功设计并合成了由四段反平行α—
螺旋组成为73个氨基残基的成果。这显示，按人们预期要求，通过从头设计以折叠成新蛋白的目标已是可望又可及了。预测结构的模型法，在奠定分子生物学基础时起过重大作用。蛋白的一级结构，包含着关于高级结构的信息这一点已日益明确。结合模型法，通过分子工程来预测高级结构，已成为人们所瞩目的问题了。蛋白质工程汇集了当代分子生物学等学科的一些前沿领域的最新成就，它把核酸与蛋白质结合、蛋白质空间结构与生物功能结合起来研究。蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时代，为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用
植物细胞工程
1. 知识结构
2. 细胞工程概念：是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。根据细胞类型的不同，可以把细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程两大类。
3. 植物细胞工程发展历程
4. 汽车油箱结构植物细胞工程
常用技术手段：植物组织培养，植物体细胞杂交。
理论基础：植物细胞的全能性
植物组织培养：在无菌条件和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
植物组织培养技术的应用范围：快速繁殖、培育无病毒植物，通过大规模的植物细胞培养来生产药物、食品添加剂、香料、素和杀虫剂等。
植物体细胞杂交：植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个细胞，并且把细胞培育成新的植物体的方法。
5. 理解细胞全能性的概念，把握细胞全能性的特点：
细胞全能性是指生物体的细胞具有形成完整个体的潜能的特性。受精卵、生殖细胞和已分
化的体细胞均具有全能性。生物体的细胞具有全能性的根本原因是细胞内含有形成完整个体所需的全套基因。同一个体的每一个已分化的体细胞都由受精卵经有丝分裂而来，体细胞核内基因与受精卵一样，因此都具有全能性。分化的体细胞之所以没有表达出全能性，是因为基因选择性表达。在离体和适当的条件下，分化的体细胞也能表达其全能性。全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞。
6. 植物组织培养操作的特点：
（1）选择外植体时，由于外植体的脱分化难易因植物种类、器官来源及生理状况的不同而有很大差异。花和幼嫩的组织脱分化较为容易，而植物的茎、叶和成熟的老组织则较难。另外制备外植体时应选取有形成层的部分，因为形成层细胞易脱分化。
（2）消毒。植物组织培养要想取得成功，必须有效防止细菌等的污染。因为如果培养基上有细菌等微生物存在时，它们比植物细胞生长、繁殖得更快，而且它们会产生毒素，使培养的植物细胞很快中毒死亡。因此在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要求无菌操作。
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