《蛋白質(zhì)工程的崛起》導(dǎo)學(xué)案

1、精品文檔第4課時(shí)蛋白質(zhì)工程的崛起司由安化fl仲喇嘛出'課程學(xué)習(xí)目標(biāo)-X跖知識(shí)記怛與理解、第一層級(jí)籃 塞苧區(qū).不看一 /»很$ M4L* *隨附牝、知識(shí)體系植理一、蛋白質(zhì)工程崛起的緣由1 .傳統(tǒng)基因工程的特點(diǎn)(1)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)生本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì),進(jìn)而表現(xiàn)出新性狀 。(2)不足：原則上只能生產(chǎn)自然界 已存在的蛋白質(zhì)。2 .天然蛋白質(zhì)的不足天然蛋白質(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。二、蛋白質(zhì)工程的基本原理3 .概念(1)理論基礎(chǔ)：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。(2)手段：通

2、過(guò) 基因修飾 或 基因合成,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行i 改造,或制造一種新的蛋白質(zhì)。(3)目的：獲得滿足人類生產(chǎn)和生活需要的 蛋白質(zhì) 。4 .基本原理(1)目標(biāo)：根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的 特定需求,對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行 分子設(shè)計(jì)。(2)原理：基因改造。5 .流程：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā) 設(shè)計(jì)預(yù)期的 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)一推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的 脫氧核甘酸 序列(基因)。三、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景1 .進(jìn)展緩慢：主要原因是目前科學(xué)家對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的 高級(jí)結(jié)構(gòu)的了解還很不夠。2 .前景誘人：如用此技術(shù)制成的電子元件具有領(lǐng) 體積小、耗電少和效率高的特點(diǎn)。»僅司越修，傳星次ft岳礎(chǔ)學(xué)習(xí)交流1 .對(duì)天然蛋

3、白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作還是通過(guò)對(duì)基因的操 作來(lái)實(shí)現(xiàn)？為什么？2 .為什么目前蛋白質(zhì)工程成功的例子不多3 .蛋白質(zhì)工程操作程序的基本思路與基因工程有什么不同M一冬*眼維探競(jìng)與創(chuàng)新-導(dǎo)”不設(shè)不葉4能現(xiàn)梟丑化重點(diǎn)難點(diǎn)探究知識(shí)點(diǎn)一：蛋白質(zhì)工程崛起的緣由1 .請(qǐng)說(shuō)出基因工程的優(yōu)點(diǎn)和不足。2 .對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造時(shí)，能直接對(duì)現(xiàn)有的天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造嗎3 .請(qǐng)結(jié)合課本上的知識(shí)，舉一個(gè)能說(shuō)明蛋白質(zhì)需要進(jìn)行改造的例子。知識(shí)點(diǎn)二：蛋白質(zhì)工程的原理1 .為什么說(shuō)蛋白質(zhì)工程是第二代基因工程2 .蛋白質(zhì)工程的原理與中心法則是什么關(guān)系？為什么？3 .結(jié)合教材內(nèi)容，請(qǐng)嘗試?yán)L出蛋白質(zhì)工程的流程圖。4

4、.請(qǐng)比較基因工程與蛋白質(zhì)工程的區(qū)別 ，補(bǔ)充完成下表?；蚬こ痰鞍踪|(zhì)工程操作起點(diǎn)操作環(huán)境 操作核心 操作流程 結(jié)果才濡能力生也才具體幡、思維拓展應(yīng)用例1某種微生物合成的蛋白酶與人體消化液中的蛋白酶的結(jié)構(gòu)和功能很相似，熱穩(wěn)定性較差，進(jìn)入人體后容易失效。現(xiàn)要將此酶開(kāi)發(fā)成一種片劑，臨床治療食物的消化不良，最佳方案是()。A.對(duì)此酶中的少數(shù)氨基酸進(jìn)行替換，以改善其功能B.將此酶與人蛋白酶進(jìn)行拼接，形成新的蛋白酶C.重新設(shè)計(jì)與創(chuàng)造一種全新的蛋白酶D.減少此酶在片劑中的含量例2下圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：SWp|基/啊自 /白質(zhì)一迪朋功能f生物功能(1)代表蛋白質(zhì)工程操作思路的過(guò)程是

5、，代表中心法則內(nèi)容的 是。(填數(shù)字)(2)寫(xiě)出圖中數(shù)字代表的生物學(xué)過(guò)程的名稱或內(nèi)容：；:；。(3)從圖中可以看出蛋白質(zhì)工程的基本途徑與中心法則 。(4)功能是由其結(jié)構(gòu)決定的，直接決定蛋白質(zhì)多樣性的因素 有，從根本上說(shuō)，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是由 決定 的。(5)據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測(cè)的mRNA中的堿基序列是不是唯一的?，為什(6)將氨基酸合成為多肽鏈的場(chǎng)所是 。真核細(xì)胞中將多肽鏈轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂?定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是 。(7)蛋白質(zhì)工程中的目的基因一般通過(guò) 獲得。_=技能應(yīng)用與拓展第二屆圾奇 國(guó)學(xué)國(guó)不"講幡*智統(tǒng)!t，也盤(pán)小間 基礎(chǔ)智能檢測(cè)1.下列對(duì)物質(zhì)的改造不屬于蛋白質(zhì)工程范疇的是()。A

6、.胰島素改造 . . .B.抗體改造C.酶的改造D.性激素改造 2.蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是()。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昔酸序列A.一一一B.一一一C.一一一D.一一一3 .將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩准?xì)胞，可以提高玉米中的賴氨酸含量；更換賴氨酸形成過(guò)程中的天冬氨酸激酶和二氫口比咤二竣酸合成酶的個(gè)別氨基酸，使兩種酶的活性提高也可以提高玉米中的賴氨酸含量。以上兩種技術(shù)分別屬于()。A.基因工程 基因工程B.蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程C.基因工程蛋白質(zhì)工程D.蛋白質(zhì)工程基因工程材產(chǎn)ML41能r機(jī)*七氈|、全新視角拓展4 .利用蛋白質(zhì)工程改造天然蛋白質(zhì)，進(jìn)而改變其功能，獲得毒副作用很小、專一性增強(qiáng)、藥效加強(qiáng)、穩(wěn)定性增強(qiáng)的理想藥物。如胰島素是治療依賴型糖尿病的特效藥物，但是天然胰島素在人體內(nèi)壽命只有幾小時(shí)，重癥病人每天需注射好幾次藥物，給病人帶來(lái)不便和痛苦。通過(guò)蛋 白質(zhì)工程改變胰島素的空間結(jié)構(gòu)，以延長(zhǎng)其半衰期，得到長(zhǎng)效胰島素。還可以在不改變胰島素活性部位結(jié)構(gòu)的前提下 ，增強(qiáng)其他部位的結(jié)合強(qiáng)度，使之難以被酶所破壞，從而增強(qiáng)其穩(wěn)定性。 此 蛋 白 質(zhì) 工