人教版選修三1.4蛋白質(zhì)工程學(xué)案無答案

14 蛋白質(zhì)工程的崛起 （P26-28）【學(xué)習(xí)要求】1舉例說出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2簡述蛋白質(zhì)工程的原理。3利用結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的的觀點(diǎn)，嘗試運(yùn)用逆向思維分析和解決問題?！緦W(xué)習(xí)重、難點(diǎn)】蛋白質(zhì)工程的原理。學(xué)習(xí)活動一 蛋白質(zhì)工程崛起的緣由【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材P26頁，思考下列問題：1基因工程的實(shí)質(zhì)（優(yōu)勢）：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的 _ ，進(jìn)而表現(xiàn)出 _ 。2.蛋白質(zhì)工程(1)崛起緣由：基因工程在原則上只能生產(chǎn) 的蛋白質(zhì)。這些天然蛋白質(zhì)是生物在 _ 過程中形成的，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要?；蚬こ淘谠瓌t上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程的目的:生產(chǎn)符合人們生活所需要的并非自然界已存在的_。 (2)實(shí)例 體外很難保存 體外70 下可以保存半年提高玉米賴氨酸含量(改造后玉米葉片和種子中游離賴氨酸含量分別提高5倍和2倍)【合作探究】1 基因工程的優(yōu)勢、不足？蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是什么？2.舉例說明蛋白質(zhì)工程崛起的理由?！菊`判斷】1.雜交育種和基因工程可以實(shí)現(xiàn)一種生物的性狀在另一種生物體內(nèi)表達(dá)。（ ）2.基因工程的實(shí)質(zhì)是產(chǎn)生新基因。（ ）3.蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是制造天然蛋白質(zhì)。（ ）學(xué)習(xí)活動二 蛋白質(zhì)工程的基本原理【自主學(xué)習(xí)】閱讀教材P26-27頁，思考下列問題：1 蛋白質(zhì)工程的原理：概念基礎(chǔ)蛋白質(zhì)分子的 及其與 的關(guān)系手段通過基因 或基因 ，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)目的獲得 和 的蛋白質(zhì)原理由預(yù)期的蛋白質(zhì)功能找到相對應(yīng)的 目標(biāo)根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的 對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)基本流程預(yù)期蛋白質(zhì)的功能設(shè)計(jì)預(yù)期的 結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的 找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列2.分析下面蛋白質(zhì)工程流程圖：向右表示天然蛋白質(zhì)的合成過程，其中A表示_，B表示_，向左表示蛋白質(zhì)工程的基本途徑，它與天然蛋白質(zhì)的合成過程_?！竞献魈骄俊?1蛋白質(zhì)工程為什么需直接改造基因，而不直接改造蛋白質(zhì)？蛋白質(zhì)工程中是否需要限制酶和DNA連接酶？2 基因工程和蛋白質(zhì)工程是否都遵循中心法則？為什么？3 你認(rèn)為能不能根據(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)入適合的細(xì)菌中，讓細(xì)菌生產(chǎn)人類所需要的蛋白質(zhì)食品呢？ 3. 4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（DNA）？（提示：可以通過人工合成的方法獲取或基因的定點(diǎn)誘變技術(shù)來改變。）【正誤判斷】1. 蛋白質(zhì)工程的原理應(yīng)該是中心法則的逆推。（ ）2. 蛋白質(zhì)工程中直接需要進(jìn)行操作的對象是蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。（ ）3.蛋白質(zhì)工程是在基因重組技術(shù)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)之上，融合了蛋白質(zhì)晶體學(xué)、蛋白質(zhì)動力學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等多學(xué)科而發(fā)展起來的新興研究領(lǐng)域。（ ）4.蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)和前提是改造基因結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。（ ）5.蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)是基因工程。（ ）學(xué)習(xí)活動三 蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景閱讀教材P28頁，思考下列問題：1蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景：科學(xué)家通過對胰島素的改造，已使其成為_。用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件具有 、 和 的特點(diǎn)，因此有極為廣闊的發(fā)展前景?！舅季S拓展】蛋白質(zhì)分子是由氨基酸首尾相連縮合而成的共價(jià)多肽鏈，但是天然蛋白質(zhì)分子并不是走向隨機(jī)的松散多肽鏈。每一種天然蛋白質(zhì)都有自己特有的空間結(jié)構(gòu)或稱三維結(jié)構(gòu)，這種三維結(jié)構(gòu)通常被稱為蛋白質(zhì)的構(gòu)象，即蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。 一級結(jié)構(gòu)：構(gòu)成蛋白質(zhì)的單元氨基酸通過肽鍵連接形成的線性序列，為多肽鏈。 一級結(jié)構(gòu)稍有變化，就會影響蛋白質(zhì)的功能。 二級結(jié)構(gòu)：一級結(jié)構(gòu)中部分肽鏈的彎曲或折疊產(chǎn)生二級結(jié)構(gòu)。三級結(jié)構(gòu)：在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊成緊密的三維形式。三維形狀一般都可以大致說是球狀的或是纖維狀的。 四級結(jié)構(gòu)：由蛋白質(zhì)亞基結(jié)構(gòu)形成的多于一條多肽鏈的蛋白質(zhì)分子的空間排列。2蛋白質(zhì)工程的現(xiàn)狀：成功的例子不多，主要是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)揮其功能需要依賴于正確的_，而這種_十分復(fù)雜，而目前科學(xué)家對大多數(shù)蛋白質(zhì)的_了解還不夠。小結(jié)：基因工程和蛋白質(zhì)工程的比較：項(xiàng)目基因工程蛋白質(zhì)工程操作水平實(shí)質(zhì)將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新性狀。 通過改造基因，以定向改造天然蛋白質(zhì)，甚至創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)結(jié)果定向改造生物的遺傳特性，獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)能否產(chǎn)生新基因 不能 能聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上,延伸出來的第二代基因工程。因?yàn)閷ΜF(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因的修飾或基因的合成。兩者都要涉及基因，都屬于分子水平【課堂鞏固】1. 增加玉米細(xì)胞中賴氨酸含量最有效的途徑是()A將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩准?xì)胞B切除玉米細(xì)胞中天冬氨酸激酶基因和二氫吡啶二羧酸合成酶基因C修飾天冬氨酸激酶基因和二氫吡啶二羧酸合成酶基因的個(gè)別堿基D將根瘤菌的固氮基因?qū)胗衩准?xì)胞2. 下列對物質(zhì)的改造不屬于蛋白質(zhì)工程范疇的是()A胰島素改造 B抗體改造 C酶的改造 D性激素改造3. 運(yùn)用某生物工程技術(shù)將毒性肽融合進(jìn)入抗體分子，制造出“導(dǎo)彈藥物”，它可自動瞄準(zhǔn)和攻擊體內(nèi)的靶組織或靶細(xì)胞(如癌細(xì)胞)。此技術(shù)是()來源:學(xué)*科*網(wǎng)Z*X*X*KA基因工程 B細(xì)胞工程 C蛋白質(zhì)工程 D胚胎工程4. 蛋白質(zhì)工程中目前已成功的是()A對胰島素進(jìn)行改造，生產(chǎn)速效型藥品 B蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面C體外耐保存的干擾素 D用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)高產(chǎn)賴氨酸玉米5.蛋白質(zhì)工程中，直接需要進(jìn)行操作的對象是( )A氨基酸結(jié)構(gòu) B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu) C肽鏈結(jié)構(gòu) D、基因結(jié)構(gòu)6.蛋白質(zhì)工程的基本流程是( )蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) DNA合成 預(yù)期蛋白質(zhì)功能 據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列A BCD7.天然蛋白質(zhì)合成遵循的法則是 （ ）A、中心法則 B、轉(zhuǎn)錄 C、翻譯 D、復(fù)制8.關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法錯(cuò)誤的是 （ ）A、蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類的需要B、蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作，定向改變分子結(jié)構(gòu)C、蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子D、蛋白質(zhì)工程又稱為第二代基因工程9.當(dāng)前醫(yī)學(xué)上，蛋白質(zhì)工程藥物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白質(zhì)類替代治療劑，則基因工程藥物與蛋白質(zhì)工程藥物的區(qū)別是 （ ）A、都與天然產(chǎn)物完全相同 B、都與天然產(chǎn)物不相同 C、基因工程藥物與天然產(chǎn)物完全相同，蛋白質(zhì)工程藥物與天然產(chǎn)物不相同 D、基因工程藥物與天然產(chǎn)物不相同，蛋白質(zhì)工程藥物與天然產(chǎn)物完全相同10.關(guān)于蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和應(yīng)用，下列說法不正確的是（ ）A科學(xué)家通過對胰島素的改造，已使其成為速效藥品B生物和材料科學(xué)家正積極探索將蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面C蛋白質(zhì)工程技術(shù)已經(jīng)非常成熟，目前正被大力推廣應(yīng)用D蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的工程，目前成功的例子不多11.T4溶菌酶的穩(wěn)定性大大提高的根本原因是（ ）A控制T4溶菌酶合成的基因的一個(gè)位點(diǎn)發(fā)生突變B控制T4溶菌酶合成的mRNA上的密碼子發(fā)生變化CT4溶菌酶中一個(gè)氨基酸發(fā)生了替換 DT4溶菌酶中的第3位氨基酸由異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?2.關(guān)于基因工程和蛋白質(zhì)工程的說法正確的是 （ ）A、都是分子水平上的操作 B、基因工程就是改造基因的分子結(jié)構(gòu)C、蛋白質(zhì)工程就是改造蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)D基因工程能產(chǎn)生自然界根本不存在的基因，蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界根本不存在的蛋白質(zhì)13.蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要包括哪幾種？ （ ） 進(jìn)行少數(shù)氨基酸的替換 對不同來源的蛋白質(zhì)的拼接 從氨基酸的排列順序出發(fā)設(shè)計(jì)全新的蛋白質(zhì) 直接改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)A、B、C、D、14. 下圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請據(jù)圖回答下列問題：(1)代表蛋白質(zhì)工程操作思路的過程是_；代表中心法則內(nèi)容的是_。(填寫數(shù)字)(2)寫出圖中各數(shù)字代表的生物學(xué)過程的名稱或內(nèi)容：_；_；_；_；_。(3)蛋白質(zhì)工程的目的是_，通過_實(shí)現(xiàn)。(4)從圖中可以看出蛋白質(zhì)工程的基本途徑與中心法則是_的。15.枯草桿菌產(chǎn)生的蛋白酶具有催化分解蛋白質(zhì)的特性，但極易被氧化而失效。1985年，美國的埃斯特爾將枯草桿菌蛋白酶分子中的第222位氨基