选修3第1章第4节 蛋白质工程的崛起导学案

1、选修3第1章第4节 蛋白质工程的崛起导学案编号0XX 使用时间：2012-03-12 姓名 班级 学号 评价 一、学习目标1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由2.简述蛋白质工程的原理3.尝试运用逆向思维分析和解决问题二、学习重点难点：1.为什么要开展蛋白质工程的研究 2.蛋白质工程的原理三、课前自主学习（自主段）（一）知识点知识点一 蛋白质工程崛起的缘由蛋白质工程崛起的缘由：基因工程可将一种生物的（1） 转移到另一种生物的体内，可产生它本不能产生的（2） ，表现出新的形状。基因工程原则上只能生产（3） 的蛋白质，它符合特定物种生存的需要却不一定符合人类的需要。知识点二 蛋白质工程的基本原理1.概念

2、：又被称为第二代基因工程，是指以蛋白质分子的（4） 及其与（5） 的关系作为基础，通过（6） 或（7） ，对现有蛋白质进行（8） ，或（9） 一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。2.原理：目标是根据人们对（10） 的特定需求，对（11） 进行分子设计。3.过程：它的基本途径是：从预期的（12） 出发 设计预期的（13） 推测应有的（14） 找到相对应的（15） 。 知识点三 蛋白质工程的进展和前景1.前景诱人：用蛋白质工程方法制成的电子原件，具有（16） 、（17） 和（18） 的特点，因此有极为广阔的发展前景。2.面临困难：目前科学家对大多数蛋白质的（19） 的了解还不够，因此蛋白

3、质工程目前成功的例子不多。 （二）自我诊断1以下关于蛋白质工程的说法正确的是 A蛋白质工程以基因工程为基础B蛋白质工程就是酶工程的延伸C蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造D蛋白质工程只能生产天然的蛋白质2科学家将干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高了干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为 A基因工程 B蛋白质工程 C基因突变 D细胞工程3某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是对热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物的消化不良，最佳方案是 A对此酶中的少数氨基酸替换，以改善其功能 B将此酶与人蛋白酶进

4、行拼接，形成新的蛋白酶 C重新设计与创造一种全新的蛋白酶D减少此酶在片剂中的含量4关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是 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结构C蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构D基因工程能产生自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质5蛋白质工程制造的蛋白质是 A天然蛋白质 B稀有蛋白质 C自然界中不存在的蛋白质 D肌肉蛋白6蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。下图示意蛋白质工程流程，图中A、B在遗传学上依次表示 （ ）A转录和翻译 B翻译和转录 C复制和转录 D传递和表达四、小组合作学习、教师引导、归纳、总结（一）讨

5、论题 1某多肽链的一段氨基酸序列是：丙氨酸色氨酸赖氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸 讨论： （1）怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？ 答： （2）确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？答：2.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？答： （二）概念图请用适当文字完成蛋白质工程流程图 分子设计氨基酸序列多肽链 预测功能生物功能 （三）问题拓展1. 酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的，重点在于对酶的合理充分利用。据此，请说明酶工程与蛋白质工

6、程两者的关系？答： 五、巩固练习（一）选择题1蛋白质工程的实质是 A改变氨基酸结构 B改造蛋白质结构 C改变肽链结构 D改造基因结构2基因工程的实质是 A基因重组 B基因突变 C产生新的蛋白质 D产生新的基因3蛋白质工程的基础是 A基因工程 B细胞工程 C酶工程 D发酵工程4天然蛋白质合成遵循的法则是 A中心法则 B转录 C翻译 D复制5下列各项与蛋白质结构多样性无关的是 A氨基酸的种类数目排列顺序 B构成蛋白质的多肽链的数目 C构成蛋白质的肽链的空间结构 D氨基酸至少含一个氨基和一个羧基6蛋白质工程中直接操作的对象是 A氨基酸的结构 B蛋白质空间结构 C肽链结构 D基因结构7当前医学上，蛋白

7、质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂，则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是 A都与天然产物完全相同 B都与天然产物不相同 C基因工程药物与天然产物完全相同，蛋白质工程药物与天然产物不相同 D基因工程药物与天然产物不相同，蛋白质工程药物与天然产物完全相同8蛋白质工程的基本流程正确的是 蛋白质分子结构设计 DNA合成 预期蛋白质功能 据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A B C D9（双选）下列哪项不是蛋白质工程的研究内容 A分析蛋白质分子的精细结构 B研究出转基因抗虫棉C分析氨基酸的化学组成 D按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质10（双选）关于蛋白质工程的说法错误的是 A

8、蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构，使之更加符合人类的需要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，定向改变分子结构C蛋白质工程其实也不能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子D蛋白质工程又称为第二代基因工程（二）非选择题11枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效地除去血渍、奶渍等蛋白质污渍。（1）改造枯草杆菌蛋白酶的生物技术是 。（2）改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有

9、 个碱基对发生变化。（3）利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的 性，埃斯特尔所作的工作是对已知蛋白质进行 。选修3第1章第4节 蛋白质工程的崛起 参考答案三、课前自主学习（一）知识点（1） 基因 （2） 蛋白质 （3） 自然界已存在 （4） 结构规律（5） 生物功能 （6） 基因修饰（7） 基因合成 （8） 改造（9） 制造（10） 蛋白质功能（11） 蛋白质的结构（12） 蛋白质功能（13） 蛋白质结构（14） 氨基酸序列（15） 脱氧核苷酸序列（16） 体积小（17） 耗电少（18） 效率高 （19） 高级结构（二）自我诊断1-6、ABAACA四、小组合作学习、教师引导、归纳、总结（一

10、）讨论题 1某多肽链的一段氨基酸序列是：丙氨酸色氨酸赖氨酸甲硫氨酸苯丙氨酸 讨论： （1）怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？ 答：每种氨基酸都有对应的三联密码子，只要查一下遗传密码子表，就可以将上述氨基酸序列的编码序列组合成碱基查出来。（2）确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？答：确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中找到相应的再加已改造。2.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？答：基因工程是遵循中心法则，从DNAmRNA蛋白质折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能蛋白质应有的高级结构蛋白质应具备的折叠状态应有的氨基酸序列应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。（二）概念图请用适当文字完成蛋白质工程流程图DNA合成分子设计基因DNA氨基酸序列多肽链蛋白质三维结构预测功能生物功能 （三）问题拓展1. 酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的，重点在于对酶的合理充