《蛋白质工程的崛起》名师推荐

1、PAGE12蛋白质工程的崛起知识点一对蛋白质工程的理解和应用1下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：（1）代表蛋白质工程操作思路的过程是_；代表中心法则内容的是_。（填写数字）（2）写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：_；_；_；_；_。（3）蛋白质工程的目的是_，通过_实现。（4）从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是_的。2科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造，生产出效果更好的鼠人嵌合抗体，用于癌症治疗。下图表示形成鼠人嵌合抗体的过程，据图回答：（1）改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠人嵌合抗体，属于_（生物工程）的范畴。（2）图示过程是根据预期的_，设计_，最终必须对_进

2、行操作，此操作中改变的是_。（3）经过改造的鼠人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是_（从免疫角度考虑）。（4）上述过程中对科学家来说难度最大的是_。知识点二基因工程和蛋白质工程3回答下列问题：（1）饮料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的_，然后改变植酸酶的_，从而得到新的植酸酶。（2）培育转植酸酶基因的大豆，可提高其作为饲料原料时磷的利用率。将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是_。请简述获得转基因植株的完整过程_。（3）为了提高猪对饲料中磷的利用率，科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过_法转入猪的受精卵中。该受精

3、卵培养至一定时期后可通过胚胎分割方法，从而一次得到多个转基因猪个体。（4）若这些转基因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响_。4胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：（1）构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是_。（2）通过DNA合成形成的新基因应与_结合后转移到_中才能得到准确表达。（3）若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，涉及到的生物工程有_、_和发酵工程。（4）图解中从新的胰岛素

4、模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么_。参考答案1（1）（2）转录翻译折叠分子设计DNA合成（3）对蛋白质的结构进行分子设计基因合成或改造（4）相反解析天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的，而蛋白质工程的基本途径与之相反，即从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相应的脱氧核苷酸序列（基因）。解答此题需要理解中心法则和蛋白质结构的知识。知识链接对蛋白质工程内容的理解（1）氨基酸的排列顺序由基因决定，所以蛋白质工程需要改造控制蛋白质合成的相应基因中的脱氧核苷酸序列或人工合成所需要的自然界中原本不存在的基因片段。（2）直接决定蛋白质结构和功能的因素氨基酸的种类、数量、

5、排列顺序。蛋白质空间结构，因对空间结构了解很少，使蛋白质分子的设计相当艰巨。（3）蛋白质工程中经过处理得到的新基因与基因突变得到的新基因有较大差别，基因突变的新基因中含有不编码蛋白质的序列，而蛋白质工程中的新基因则没有。2（1）蛋白质工程（2）嵌合抗体功能嵌合抗体的结构基因碱基对（3）对人体的不良反应减少（4）设计嵌合抗体的空间结构解析（1）通过图示可知鼠人嵌合抗体是通过人工设计而形成的特定功能蛋白质，其生产过程应属于蛋白质工程的范畴。（2）蛋白质工程的流程：预期蛋白质的功能设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）通过基因工程操作生产预期的蛋白质。（3）从免疫

6、的角度考虑，对人体来说鼠源抗体为抗原，若利用人的抗体与之嵌合，则排斥作用会减轻，对人体的负作用会减少。（4）由于蛋白质空间结构比较复杂，不易确定，所以成为蛋白质工程中最大的障碍。归纳提升（1）蛋白质工程最终还是回到基因工程上来，因为蛋白质的合成由基因控制，所以说蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。（2）基因工程中的目的基因一般为自然存在的基因，而蛋白质工程中的目的基因不是自然存在的。（3）判断蛋白质工程方法的关键是：通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。3（1）空间结构氨基酸序列（2）农杆菌介导的转化法外源植酸酶基因农杆菌大豆细胞大豆植株再生鉴

7、定（3）显微注射（4）减少环境中磷的污染，但基因可能扩散到环境中解析（1）蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质的功能出发推测出蛋白质的结构，从而推测出相应的氨基酸序列，再对基因进行改造从而得到新的蛋白质。不能直接改造蛋白质，因为它不能遗传。（2）基因导入植物细胞常用的方法叫农杆菌转化法。转基因植株培育的完整过程必须包含四个步骤，即基因工程的四个操作步骤。（3）导入动物细胞的方法叫显微注射法，想得到多个具有相同遗传物质的个体的方法是胚胎分割移植。（4）转基因生物进入生态环境，对生态环境的影响应从正反两个方面评价，只要答案合理就可以。归纳提升（1）蛋白质工程与基因工程的区别和联系项目蛋白质工程基因工程

8、区别过程预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测氨基酸序列推测脱氧核苷酸序列合成DNA表达出蛋白质获取目的基因构建表达载体导入受体细胞目的基因的检测与鉴定实质定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品（基因的异体表达）结果生产自然界没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现（2）蛋白质组计划和人类基因组计划的比较蛋白质组计划基因组计划启动时间2022年成立组织1990年正式启动主要内容“肝脏蛋白质”和“血浆蛋白质”的研究测定人

9、类基因组24条染色体上全部DNA序列参加国家16个国家，80多个实验室6个国家，中国是唯一的发展中国家我国承担任务牵头执行“人类肝脏蛋白质组计划”承担1%的测序工作意义揭示并确认肝脏（血浆）蛋白质；为重大疾病预防、诊断、治疗以及新药研发提供科学基础；推动支持蛋白质工程遗传病的诊断和治疗；揭示基因表达的机理4（1）蛋白质的预期功能（2）载体大肠杆菌等受体细胞（3）蛋白质工程基因工程（4）根据新的胰岛素模型中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因解析（1）蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计，因此，图中构建新的胰岛素模型的依据是胰岛素的功能，即速效胰岛素。（2）合成的目的基因应与载体构建基因表达载体后导入受体细胞中才能得以表达。（3）利用蛋白质工程生产自然界原本不存在的蛋白质，需对原有的胰岛素进行改造，根据新的胰岛素模型中氨基酸的序列推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，人工合成新的胰岛素基因，形成目的基因，改造好的目的基因需通