江苏省盐城市时杨中学高中生物 蛋白质工程学案 新人教版选修3.doc

江苏省盐城市时杨中学2014年高中生物 蛋白质工程学案 新人教版选修3【学习目标】1、举例说出蛋白质工程崛起的缘由。2、简述蛋白质工程的基本原理及基本途径。3、尝试运用逆向思维分析和解决问题。【问题情境】1、基因工程产生的蛋白质是自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子吗？2、蛋白质工程是对蛋白质分子进行直接改造吗？3、直接改造基因与直接改造蛋白质相比有何优点？（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了 即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要 （选填“容易”或“难”）操作，难度要小得多。4、对天然蛋白质的改造可以分为哪三个层次？【我的疑问】备 注 第1页共4页 【自主探究】一、蛋白质工程的概念及原理1、概念：指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的 ，并借助计算机辅助设计、 和 技术改造基因，以 改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。2、原理（1）基本流程：从预期的蛋白质功能出发设计预期的 结构推测应有的 序列找到相应的 序列(基因)。（2）前提条件：了解蛋白质结构和 的关系二、蛋白质工程的应用1、改造酶的结构：有目的地提高酶的热稳定性。2、在生物制药领域应用广泛。补充：蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程的不同点：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。备 注第2页共4页 【课堂检测】1、科学家将干扰素基因进行定点突变导人大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸，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2、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蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子D蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程3、在1990年，医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。（1）该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是 ，目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 和 。（3）人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是 。（4）该病的治疗方法属于基因工程运用中的 。这种治疗方法的原理是 。【回标反馈】备 注 第3页共4页 【巩固练习】1、在遗传研究中，常用信使RNA进行基因的克隆（即形成许多完全相同的DNA），这种快速克隆基因的步骤依次是 （ ）DNA复制 转录 逆转录 翻译A、 B、 C、 D、2、下列各项与蛋白质结构多样性无关的 （ ）A氨基酸数目、种类、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3、当前医学上，第二代生物技术药物正逐渐取代第一代多肽蛋白质类替代治疗剂。则第一代药物与第二代重组药物分别是 ( )A都与天然产物完全相同 B都与天然产物不相同C第一代药物与天然产物相同、第二代重组药物与天然产物不同D第一代药物与天然产物不同，第二代重组药物与天然产物相同4、蛋白质工程的基本流程是 ( )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 BCD5、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的改造 D蛋白质工程只能生产天然的蛋白质6、蛋白质工程的基本途径是 ( )A中心法则的简单逆转 B确定目的基因碱基序列后，通过人工合成的方法或从基因库中获取C只是依据中心法则逆