【优化方案】高中生物 第4章第4节 蛋白质工程的崛起课件 苏教版选修3.ppt

第4节蛋白质工程的崛起 课前预习学案 课堂互动探究 课标领航 知能优化训练 1 简述蛋白质工程的诞生过程2 简述蛋白质工程的研究和应用 重点 蛋白质工程的研究和应用 难点 蛋白质工程的应用 情景导引美国科学家经过多年的努力 现已成功合成了一种以前必须从南极鱼类体中提取的抗冻蛋白质 纽约州立大学的罗伯特教授说 这一技术的突破可使人们大量生产抗冻蛋白 用于储存大量 新鲜的动植物和人类的组织细胞 防止形成冰晶 破坏脆弱的细胞膜和细胞的内部结构 此外 抗冻蛋白还可以用于提高混凝土的抗霜性和预防冷冻食物变黏等 由此可知 蛋白质与人类的生产 生活和科学技术发展密切相关 课前预习学案 一 蛋白质工程的诞生1 蛋白质工程 根据蛋白质的 与 以及结构与功能之间的相互关系 利用 的手段 按照人类自身的需要 地改造天然的蛋白质 甚至创造新的 自然界不存在的 具有 的蛋白质分子 生物活性 基因工程 定向 优良特性 2 改造和设计蛋白质的方法 1 2 采用 的手段 设计合成符合人们要求的蛋白质 多肽合成法 基因工程 二 蛋白质工程的研究和应用1 研究内容 1 通过 技术分析蛋白质的dna编码序列 2 蛋白质的 3 测定蛋白质的 并分析其结构和功能 基因工程 分离与提纯 序列 4 对编码蛋白质的dna进行定点突变改造 2 应用举例 1 工业 改造 使其适应特殊的工业过程 天然生物酶 2 农业 改造 使其固定co2能力提高 减少 提高光合作用的效率 3 环保 改造 转移到微生物或植物中 加强吸附重金属的能力 保护环境 rubp羧化酶 光呼吸 金属硫蛋白 思考感悟酵母菌的丙糖磷酸异构酶上有两个天门冬酰胺 在分别转变为苏氨酸和异亮氨酸后 酶的热稳定性提高了将近50 是我们教材中介绍的一重要蛋白质工程成果 试想 在用苏氨酸和异亮氨酸代换丙糖磷酸异构酶中的两个天门冬酰胺之前 要做的最重要的工作是什么 提示 因为蛋白质中氨基酸的排列顺序 从根本上讲是由相应基因中的碱基顺序所决定的 故在氨基酸替换之前 要做的最重要的工作就是根据苏氨酸和异亮氨酸的密码子 对丙糖磷酸异构酶的基因进行再设计和改造 课堂互动探究 特别提醒 蛋白质工程的本质是通过改造基因进而创造出自然界不存在的蛋白质 所以被形象地称为第二代基因工程 下列关于蛋白质工程的说法 错误的是 a 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构 使之更加符合人类需要b 蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作 定向改变分子的结构 c 蛋白质工程能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子d 蛋白质工程与基因工程密不可分 又称为第二代基因工程 思路点拨 题眼 基因工程是蛋白质工程的关键性技术 解析 蛋白质工程被称为第二代基因工程 是对基因结构进行相应的改造 从而产生新的蛋白质 并非是对蛋白质直接改造 直接改造后不能够遗传 也不能大量生产 尝试解答 b 跟踪训练猪的胰岛素用于降低人体血糖浓度效果不明显 原因是猪的胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同 为了使猪的胰岛素用于临床治疗糖尿病 用蛋白质工程中的蛋白质分子设计的最佳方案是 a 对猪的胰岛素进行一个不同氨基酸的替换b 将猪的胰岛素和人的胰岛素进行拼接组成新的胰岛素c 将猪的人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病d 根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素 解析 选a 因为猪的胰岛素分子中只有一个氨基酸与人的胰岛素不同 所以用蛋白质工程中的蛋白质分子设计 只需替换这一个不同的氨基酸即可 虽然根据人的胰岛素分子的结构设计一种全新的胰岛素也可以用于