選修3第1章第4節(jié) 蛋白質(zhì)工程的崛起導(dǎo)學(xué)案

1、選修3第1章第4節(jié) 蛋白質(zhì)工程的崛起導(dǎo)學(xué)案編號(hào)0XX 使用時(shí)間：2012-03-12 姓名 班級(jí) 學(xué)號(hào) 評價(jià) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)難點(diǎn)：1.為什么要開展蛋白質(zhì)工程的研究 三、課前自主學(xué)習(xí)（自主段）（一）知識(shí)點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一 蛋白質(zhì)工程崛起的緣由蛋白質(zhì)工程崛起的緣由：基因工程可將一種生物的（1） 轉(zhuǎn)移到另一種生物的體內(nèi)，可產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的（2） ，表現(xiàn)出新的形狀。基因工程原則上只能生產(chǎn)（3） 的蛋白質(zhì)，它符合特定物種生存的需要卻不一定符合人類的需要。知識(shí)點(diǎn)二 蛋白質(zhì)工程的基本原理1.概念：又被稱為第二代基因工程，是指以蛋白質(zhì)分子的（4） 及其與（5） 的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過（6） 或（7） ，對現(xiàn)

2、有蛋白質(zhì)進(jìn)行（8） ，或（9） 一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要。2.原理：目標(biāo)是根據(jù)人們對（10） 的特定需求，對（11） 進(jìn)行分子設(shè)計(jì)。3.過程：它的基本途徑是：從預(yù)期的（12） 出發(fā) 設(shè)計(jì)預(yù)期的（13） 推測應(yīng)有的（14） 找到相對應(yīng)的（15） 。知識(shí)點(diǎn)三 蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景1.前景誘人：用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子原件，具有（16） 、（17） 和（18） 的特點(diǎn)，因此有極為廣闊的發(fā)展前景。2.面臨困難：目前科學(xué)家對大多數(shù)蛋白質(zhì)的（19） 的了解還不夠，因此蛋白質(zhì)工程目前成功的例子不多。（二）自我診斷1以下關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法正確的是 A蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)B蛋白質(zhì)

3、工程就是酶工程的延伸C蛋白質(zhì)工程就是用蛋白酶對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造D蛋白質(zhì)工程只能生產(chǎn)天然的蛋白質(zhì)2科學(xué)家將干擾素第17位的半胱氨酸改變成絲氨酸，結(jié)果大大提高了干擾素的抗病活性，并且提高了儲(chǔ)存穩(wěn)定性。該生物技術(shù)為 A基因工程 B蛋白質(zhì)工程 C基因突變 D細(xì)胞工程3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，只是對熱穩(wěn)定性較差，進(jìn)入人體后容易失效。現(xiàn)要將此酶開發(fā)成一種片劑，臨床治療食物的消化不良，最佳方案是 A對此酶中的少數(shù)氨基酸替換，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4關(guān)于基因工程和蛋白質(zhì)工程的說法正

4、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)5蛋白質(zhì)工程制造的蛋白質(zhì)是 A天然蛋白質(zhì) B稀有蛋白質(zhì) C自然界中不存在的蛋白質(zhì) D肌肉蛋白6蛋白質(zhì)工程是新崛起的一項(xiàng)生物工程，又稱第二代基因工程。下圖示意蛋白質(zhì)工程流程，圖中A、B在遺傳學(xué)上依次表示 （ ）A轉(zhuǎn)錄和翻譯 B翻譯和轉(zhuǎn)錄 C復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 D傳遞和表達(dá)四、小組合作學(xué)習(xí)、教師引導(dǎo)、歸納、總結(jié)（一）討論題 1某多肽鏈的一段氨基酸序列是：丙氨酸色氨酸賴氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸 討論： （1）怎樣得出決定這一段肽鏈的脫

5、氧核苷酸序列？ 答：（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（DNA）？答：2.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？答：（二）概念圖請用適當(dāng)文字完成蛋白質(zhì)工程流程圖分子設(shè)計(jì)氨基酸序列多肽鏈預(yù)測功能生物功能（三）問題拓展1. 酶工程就是指將酶所具有的生物催化作用，借助工程學(xué)的手段，應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、醫(yī)療診斷和環(huán)境保護(hù)等方面的一門科學(xué)技術(shù)。概括地說，酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩方面組成的，重點(diǎn)在于對酶的合理充分利用。據(jù)此，請說明酶工程與蛋白質(zhì)工程兩者的關(guān)系？答：五、鞏固練習(xí)（一）選擇題1蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)是 A改變氨基酸結(jié)構(gòu)   B改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)

6、 C改變肽鏈結(jié)構(gòu)    D改造基因結(jié)構(gòu)2基因工程的實(shí)質(zhì)是 A基因重組   B基因突變 C產(chǎn)生新的蛋白質(zhì) D產(chǎn)生新的基因3蛋白質(zhì)工程的基礎(chǔ)是 A基因工程   B細(xì)胞工程 C酶工程   D發(fā)酵工程4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5下列各項(xiàng)與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性無關(guān)的是 A氨基酸的種類數(shù)目排列順序 B構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈的數(shù)目 C構(gòu)成蛋白質(zhì)的肽鏈的空間結(jié)構(gòu) D氨基酸至少含一個(gè)氨基和一個(gè)羧基6蛋白質(zhì)工程中直接操作的對象是 A氨基酸的結(jié)構(gòu) B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu) C肽鏈

7、結(jié)構(gòu) D基因結(jié)構(gòu)7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8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苷酸序列A B C D9（雙選）下列哪項(xiàng)不是蛋白質(zhì)工程的研究內(nèi)容 A分析蛋白質(zhì)分子的精細(xì)結(jié)構(gòu) B研究出轉(zhuǎn)基因抗蟲棉C分析氨基酸的化學(xué)組成 D按照人的意愿將天然蛋白質(zhì)改造成新的蛋白質(zhì)10（雙選

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)工程其實(shí)也不能產(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（二）非選擇題11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位氨基酸替換后，雖然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用這種水解酶作為洗滌劑的添加劑，可以有效地除去血漬、奶漬等蛋白質(zhì)污漬。（1）改造枯草桿菌蛋白酶的生物技術(shù)是 。（2）改造后的枯草桿菌中的控制

9、合成蛋白酶的基因與原來相比，至少有 個(gè)堿基對發(fā)生變化。（3）利用生物技術(shù)改造蛋白質(zhì)，是提高了蛋白質(zhì)的 性，埃斯特爾所作的工作是對已知蛋白質(zhì)進(jìn)行 。選修3第1章第4節(jié) 蛋白質(zhì)工程的崛起 參考答案三、課前自主學(xué)習(xí)（一）知識(shí)點(diǎn)（1） 基因 （2） 蛋白質(zhì) （3） 自然界已存在 （4） 結(jié)構(gòu)規(guī)律（5） 生物功能 （6） 基因修飾（7） 基因合成 （8） 改造（9） 制造（10） 蛋白質(zhì)功能（11） 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)（12） 蛋白質(zhì)功能（13） 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)（14） 氨基酸序列（15） 脫氧核苷酸序列（16） 體積小（17） 耗電少（18） 效率高 （19） 高級(jí)結(jié)構(gòu)（二）自我診斷1-6、ABAACA四、小組

10、合作學(xué)習(xí)、教師引導(dǎo)、歸納、總結(jié)（一）討論題 1某多肽鏈的一段氨基酸序列是：丙氨酸色氨酸賴氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸 討論： （1）怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？ 答：每種氨基酸都有對應(yīng)的三聯(lián)密碼子，只要查一下遺傳密碼子表，就可以將上述氨基酸序列的編碼序列組合成堿基查出來。（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（DNA）？答：確定目的基因的堿基序列后，就可以根據(jù)人類的需要改造它，通過人工合成的方法或從基因庫中找到相應(yīng)的再加已改造。2.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？答：基因工程是遵循中心法則，從DNAmRNA蛋白質(zhì)折疊產(chǎn)生功能，基本上是生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程是按照以下思路進(jìn)行的：確定蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)應(yīng)有的氨基酸序列應(yīng)有的堿基排列，可以創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。（二）概念圖請用適當(dāng)文字完成蛋白質(zhì)工程流程圖DNA合成分子設(shè)計(jì)基因DNA氨基酸序列多肽鏈蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)預(yù)測功能生物功能（三）問題拓展1. 酶工程就是指將酶所具有的生物催化作用，借助工程學(xué)的手段，應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、醫(yī)療診斷和環(huán)境保護(hù)等方面的一門科學(xué)技術(shù)。概括地說，酶工程是由酶制劑的生產(chǎn)和應(yīng)用兩方面組成的，重點(diǎn)在于對酶的合理