蛋白質(zhì)工程的崛起高二下學(xué)期生物人教版選修3

1.4蛋白質(zhì)工程的崛起高二生物組【學(xué)習(xí)活動(dòng)一】蛋白質(zhì)工程崛起的緣由一、基因工程1、實(shí)質(zhì)：2、不足：二、蛋白質(zhì)工程

將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀?；蚬こ淘谠瓌t上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。可以產(chǎn)生自然界中不存在的蛋白質(zhì)閱讀P26第二自然段思考：思考1：科學(xué)家在干擾素的保存和玉米的賴氨酸的產(chǎn)量上面臨什么樣的問題？如何解決這些問題？【學(xué)習(xí)活動(dòng)一】蛋白質(zhì)工程崛起的緣由蛋白質(zhì)功能不能滿足需求改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)思考2：如何對天然蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造？(你認(rèn)為直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對基因的操作來實(shí)現(xiàn)？說出你的理由？)【學(xué)習(xí)活動(dòng)二】蛋白質(zhì)工程的基本原理1、蛋白質(zhì)工程的途徑（原理）-----中心法則的逆推預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列找到脫氧核苷酸序列(基因)基因DNA氨基酸序列多肽鏈蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)期功能生物功能mRNA轉(zhuǎn)錄翻譯折疊DNA合成分子設(shè)計(jì)2、蛋白質(zhì)工程的概念【學(xué)習(xí)活動(dòng)二】蛋白質(zhì)工程的基本原理蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(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)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類對生產(chǎn)和生活的需求。了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能基因（基因修飾或基因合成）前提：操作對象：目的：對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或創(chuàng)造一種新的蛋白質(zhì)3、基因工程與蛋白質(zhì)工程的區(qū)別與聯(lián)系基因工程蛋白質(zhì)工程實(shí)質(zhì)結(jié)果聯(lián)系定向改造基因生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出的第二代基因工程。能生產(chǎn)自然界不存在的蛋白質(zhì)

進(jìn)展：

對胰島素的改造，已使其成為速效型藥品。用蛋白質(zhì)工程制成的電子元件具有體積小、耗電少和效率高的特點(diǎn)。思考：為什么說蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)難度很大的技術(shù)？

目前科學(xué)家對大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)了解還不夠【學(xué)習(xí)活動(dòng)三】蛋白質(zhì)工程進(jìn)展和前景【學(xué)以致用】1、下列關(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)分子的結(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，定向改變分子的結(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)工程與基因工程密不可分，又被稱為第二代基因工程B2、蛋白質(zhì)工程的基本流程正確的是（）①蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)②DNA合成③預(yù)期蛋白質(zhì)功能④據(jù)氨基酸序列推出脫氧核苷酸序列

A.①→②→③→④B.④→②→①→③C.③→①→④→②D.③→④→①→②C3、科學(xué)家為提高玉米中賴氨酸含量，將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶中104位的氨基酸由天冬酰胺變成異亮氨酸，就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸含量分別提高5倍和2倍，下列對蛋白質(zhì)的改造，操作正確的是（

）A、直接通過分子水平改造蛋白質(zhì)B、直接改造相應(yīng)的mRNAC、對相應(yīng)的基因進(jìn)行操作D、重新合成新的基因C4、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，只是其熱穩(wěn)定性較差，進(jìn)入人體后容易失效?，F(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療食物消化不良，最佳方案是（

）。A、替換此酶中的少數(shù)氨基酸，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)造一種蛋白酶D、減少此酶在片劑中的含量A5、下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程及其應(yīng)用的說法，正確的是（

）A、蛋白質(zhì)工程能定向改造蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，使之更加符合人類需要B、蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是通過改變氨基酸的結(jié)構(gòu)改變蛋白質(zhì)的功能C、當(dāng)前限制蛋白質(zhì)工程發(fā)展的關(guān)鍵因素是基因工程技術(shù)還不成熟D、蛋白質(zhì)工程技術(shù)中的操作對象是蛋白質(zhì)或控制蛋白質(zhì)合成的基因A基因的結(jié)構(gòu)對蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)不了解6、鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子β-肽鏈第6位氨基酸谷氨酸被纈氨酸代替，導(dǎo)致功能異常?；卮鹣铝袉栴}：（1）異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是編碼血紅蛋白基因的

____________________________序列發(fā)生改變。（2）將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉?xì)胞中，可以合成正常的血紅蛋白達(dá)到治療的目的。此操作

__________

（填“屬于”或“不屬于”）蛋白質(zhì)工程，理由是該是該操作

______________________________

。（3）用基因工程方法制備血紅蛋白時(shí)，可先提取早期紅細(xì)胞中的

__________

，以其作為模板，在

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酶的作用下反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cDNA與載體需在限制酶和

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酶的作用下，拼接構(gòu)建基因表達(dá)載體，導(dǎo)入受體菌后進(jìn)行表達(dá)。（4）檢測受體菌是否已合成血紅蛋白，可從受體菌