海林市高中生物专题1基因工程1.4蛋白质工程的崛起学案无答案新人教版
高中生物专题1基因工程1.4蛋白质工程的崛起教学案含解析新人教版高二选修320190419344
蛋白质工程的崛起一、蛋白质工程崛起的缘由1．基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。
2．基因工程的不足：基因工程在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质。
3．天然蛋白质的不足：天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
二、蛋白质工程的基本原理1．概念(1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。
(2)手段：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)目的：获得满足人类的生产和生活需求的蛋白质。
2．流程：预期蛋白质功能→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)。
三、蛋白质工程的进展和前景1．进展：科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。
2．前景：生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面，用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点。
3．面临的困难：对蛋白质发挥功能必须依赖的高级结构了解不够。
1．合成天然不存在的蛋白质应首先设计( )A．基因结构B．RNA结构1.基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。
2．蛋白质工程并不是直接改造蛋白质分子的结构，而是通过基因操作来实现对天然蛋白质的改造。
3．蛋白质工程的基本途径是：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
4．蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，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，以满足人类的生产和生活的需要。
5．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。
C．氨基酸序列 D．蛋白质结构解析：选D 合成天然不存在的蛋白质属于蛋白质工程。
实施蛋白质工程的前提是了解蛋白质的结构与功能的关系，首先要从设计蛋白质的结构入手，然后再根据基因工程的方法通过基因修饰或基因合成，合成相应的蛋白质，从而实现对蛋白质的改造。
高中生物 专题1 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起练习 新人教版选修3
1.4 蛋白质工程的崛起基础巩固1蛋白质工程的基本流程是( )①蛋白质分子结构设计②DNA合成③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A.①→②→③→④B.④→②→①→③C.③→①→④→②D.③→④→①→②2蛋白质工程中需要直接进行操作的对象是( )A.氨基酸结构B.蛋白质空间结构C.肽链结构D.基因结构,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,以满足人类生产和生活的需求。
其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,但因为基因决定蛋白质,因此对蛋白质的结构进行设计改造,归根到底,还需对相应的基因进行操作,按要求进行修饰加工改造,使之能控制合成人类需要的蛋白质。
对基因进行改造的优点:蛋白质是由基因控制合成的,对基因进行操作较容易,而且可以遗传。
3科学家将干扰素基因进行定点突变,导入大肠杆菌使之表达,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,将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体内,使其高效表达,从中提取所需的蛋白质,或表现某种性状,蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质;而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造,从而实现对其编码的蛋白质的改造,所得到的已不是天然的蛋白质。
题目的操作中涉及的基因显然不再是原来的基因,其合成的干扰素也不是天然干扰素,而是经过改造的具有人类所需优点的蛋白质,因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程。
4蛋白质工程在设计蛋白质结构时依据的是( )A.基因功能B.蛋白质功能C.氨基酸序列D.mRNA密码子序列5当前医学上,蛋白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。
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6增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是( )A.将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞B.切除玉米细胞中天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因C.修饰天冬氨酸激酶基因和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基D.将根瘤菌的固氮基因导入玉米细胞,原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶,其活性受细胞内赖氨酸浓度的影响较大,当赖氨酸浓度达到一定量时,就会抑制这两种酶的活性。
高中生物第一章基因工程1.4蛋白质工程的崛起学案2(无答案)新人教版选修3(2021年整理)
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1。
4 蛋白质工程的崛起教学内容蛋白质工程的崛起教师个案学生笔记学习目标1。
举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2。
结合教材图1－29,简述蛋白质工程的基本原理及蛋白质工程的进展和前景。
学习重点蛋白质工程的基本原理.学习难点蛋白质工程的基本原理。
学习方法自主—合作—探究学一、探究新知1。
基因工程的实质将一种生物的转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状.2。
蛋白质工程(1)崛起缘由习过程学①基因工程在原则上只能生产的蛋白质.②天然蛋白质的符合特定_ __的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
(2)实例①错误!错误!错误!，体外很难保存体外－70 ℃下可以保存半年②提高玉米赖氨酸含量天冬氨酸激酶352位的苏氨酸错误!错误!错误! . 错误!错误!(改造后玉米叶片和种子中游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍）蛋白质工程的基本原理、进展和前景1。
蛋白质工程的基本原理概念基础蛋白质分子的 _及其与___的关系手段通过 _____或__ ____，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质目的获得_____ ___的蛋白质原理由预期的蛋白质功能找到相对应的。
高中生物 专题1 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起课时精练(含解析)新人教版高二选修3生物试题
蛋白质工程的崛起[基础对点]知识点蛋白质工程的崛起1.下列关于蛋白质工程的叙述中，错误的是( )A．蛋白质工程的实质是改造基因B．利用蛋白质工程设计蛋白质结构的依据是现有基因的脱氧核苷酸序列C．蛋白质工程的基础是基因工程D．蛋白质工程遵循的原理包括中心法则答案 B解析蛋白质工程是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计，然后根据设计的蛋白质结构，最终得到特定的脱氧核苷酸序列，B错误。
2．科学家将β－干扰素基因进行定点诱变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β－干扰素的抗病毒活性，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．细胞工程答案 B解析基因工程是通过对基因的操作，将符合人们需要的目的基因导入适宜的生物体，使其高效表达，从中提取所需的基因控制合成的蛋白质，或表现某种性状，蛋白质产品仍然为天然存在的蛋白质；而蛋白质工程却是对控制蛋白质合成的基因进行改造，从而实现对其编码的蛋白质的改造，所得到的已不是天然的蛋白质。
题目中的操作中涉及的基因显然不再是原来的基因，其合成的β－干扰素也不是天然β－干扰素，而是经过改造的，是人类所需的蛋白质，因而整个过程利用的生物技术应为蛋白质工程，B正确。
3．下列有关蛋白质工程的叙述，不正确的是( )A．蛋白质工程需要用到限制酶和DNA连接酶B．蛋白质工程只能改造现有的蛋白质而不能制造新的蛋白质C．T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性是蛋白质工程应用的体现D．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答案 B解析蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达，故蛋白质工程需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确；通过蛋白质工程，可产生自然界没有的蛋白质，B错误；T4溶菌酶中引入二硫键提高了它的热稳定性属于对现有蛋白质进行改造，是蛋白质工程应用的体现，C正确；蛋白质工程能通过基因修饰或基因合成，定向对现有蛋白质分子的结构进行改造，使之更加符合人类需要，D正确。
高中生物 专题1 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起名师精选教案 新人教版选修3
专题1 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起教学准备1. 教学目标知识目标举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
能力目标简述蛋白质工程的基本原理及基本途径。
情感态度与价值观尝试运用逆向思维分析和解决问题。
2. 教学重点/难点教学重点⑴为什么要开展蛋白质工程的研究?⑵蛋白质工程的原理。
教学难点蛋白质工程的原理。
3. 教学用具4. 标签教学过程教学过程师:根据前面所学内容,试概括说出基因工程解决了哪些生活、生产中难以解决的问题。
生:基因工程可以生产人类需要的药物,如胰岛素、干扰素等,我们吃的,使某些食品如番茄、土豆等农业中的抗虫棉、抗病毒烟草等,上述产品有些是常规方法难以生产或者生产成本过高。
师:基因工程的实质是将一种生物的基因转移到另一种生物体内,使后者产生它本身不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状。
但基因工程,人们也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。
即基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
一个新问题出现了,生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的,它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。
我们该怎么办?生:对现有蛋白质进行定向改造,以满足人类的生产和生活需要。
师:大家都知道“人类基因组计划”,那么你们知道国际人类蛋白质组计划吗?它与蛋白质工程有什么关系?师:人类蛋白质组计划是继人类基因组计划后,生命科学乃至自然科学领域一项重大的科学命题。
2001年国际人类蛋白质组组织宣告成立。
2003年该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动:一项是由中国科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划”;另一项是以美国科学家牵头执行的“人类蛋白质组计划”,由此拉开了蛋白质组计划的帷幕。
师:通过上面的学习我们已经大概了解了蛋白质工程崛起的理由。
生:基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,这些蛋白质却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
师:归纳的很好!我们刚才提到的干扰素在体外保存相当困难,如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,那么在—70度的条件下可以保存半年。
高中生物《1.4 蛋白质工程的崛起》学案 新人教版选修3
高中生物《1.4 蛋白质工程的崛起》学案新人教版选修31、4 蛋白质工程的崛起学习导航1、举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2、理解蛋白质工程的原理。
[重点]3、了解蛋白质工程的应用。
[难点]新知初探思维启动一、蛋白质工程崛起的缘由1、、基因工程的实质：将一种生物的_____转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的_________，进而表现出新的性状。
2、基因工程的不足：原则上只能生产________________的蛋白质。
二、蛋白质工程的基本原理1、、蛋白质工程的目标根据人们对_____________的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。
2、对概念的理解(1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与___________的关系。
(2)手段：______________________。
(3)目的：对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
3、基本途径：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的____________→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
想一想对天然蛋白质进行改造，是直接对蛋白质分子进行操作来实现的吗？三、蛋白质工程的进展和前景1、、进展：如科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。
2、前景：生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面。
制成的电子元件具有________________________的特点。
3、面临困难：对蛋白质发挥功能必须依赖的___________了解不够。
要点突破讲练互动要点一蛋白质工程的基本原理和途径1、原理：根据中心法则逆向推理。
图示如下：2、设计中的困难：如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列。
3、蛋白质工程的步骤4、结果：生产出自然界从来没有的蛋白质。
例1、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。
高中生物 专题1 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起练习 新人教版选修3.doc
1.4 蛋白质工程的崛起一、选择题1．下列说法错误的是( )A．科学家通过对胰岛素的改造已经使其成为速效型药品B．我们可以将蛋白质工程应用于微电子方面C．用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点D．蛋白质工程成功的例子不多，主要是因为蛋白质种类太少，原料不足解析：选D 蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，这种结构十分复杂，而目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还不够。
2．下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是( )A．基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质B．蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成C．基因工程遵循中心法则，蛋白质工程完全不遵循中心法则D．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的解析：选C 蛋白质工程的基本途径是根据中心法则反推出来的。
3．蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括( )①进行少数氨基酸的替换②对不同来源的蛋白质进行拼接③从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质④直接改变蛋白质的空间结构A．①②B．①②③C．②③④D．①②④解析：选B 蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，不能直接改变蛋白质的空间结构，但是能进行少数氨基酸的替换，能对不同来源的蛋白质进行拼接，能够从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质。
4．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，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。
现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物消化不良，最佳方案是( )A．替换此酶中的少数氨基酸，以改善其功能B．将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶C．重新设计与创造一种蛋白酶D．减少此酶在片剂中的含量解析：选A 要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。
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1.天然蛋白质的合成过程
2.蛋白质工程的概念、目标、实质
3. 蛋白质工程原理、基本途径
4.蛋白质工程的流程图
三、蛋白质工程与基因工程的关系
指导学生从过程、实质、结果和相互联系等方面去理解
四、蛋白质 工程进展和前景
阅读教材初步理解→教师引导→分组讨论
方法
先理解好中心法则，然后按中心法则逆推，并结合课本中“蛋白质合成的 流程图理解和掌握
（1）图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的密码子，后者位于mRNA分子上，其上的核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸之间存在着碱基互补配对关系。
（2）通过③过程获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因，要使这一序列能够表达、发挥作用，还必须在序列的上、下游加上启动子和终止子，在这个过程中需要DNA连接酶的参与。
反思
拓展提升
发展能力
1.学会对蛋白质工程进行知识小结？
2.对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？
对基因的操作→天然蛋白质改造
(1)任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了 改造，且改造过的蛋白质可以遗传。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。
1.4蛋白质工程的崛起
题目
1.4蛋白质工程的崛起
课型
新课
1课时
学习
目标
知识：举例说明蛋白质工程的崛起的缘由；简述蛋白质工程的原理
能力：尝试运用逆向思维分析和解决问题
情感：关注蛋白质工程的发展
教材
分析
重点：蛋白质工程的 概念、原理和流程。
难点：蛋白质工程的流程。
导·学
环节
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方法
思维中以中心法则为联系核心
反思
达标检测
查漏补缺
布置作业
.蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径，试回答下列有关问题：
(2)对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。
3.能不能根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应的基因，导入合适的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质食品呢？
理论上讲可以，但目前还没有真正成功的例子。一些报道利用细菌生产人类需要的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白质，并非完全是人工设计出来而自然不存在的蛋白质。
四、蛋白质工程进展和前景
教学后记
导入新课
1.说出蛋白质的合成场所、元素组成、基本单位。
2.什么是中心法则？写出中心法则的表达式
3.说出基因工程的概念、三种工具、基本操作步骤。
构想模式图对比理解
自主探究
合作交流
一、蛋白质工程崛起的缘由
生：阅读教材师：小结
（一）基因工程的实质、产物特点和一些实例
（二）蛋白质工程的目的。
二、蛋白质工程的原理
（1）图中③过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的密码子，后者位于mRNA分子上，其上的核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸之间存在着碱基互补配对关系。
（2）通过③过程获得的脱氧核苷酸序列不是完整的基因，要使这一序列能够表达、发挥作用，还必须在序列的上、下游加上启动子和终止子，在这个过程中需要DNA连接酶的参与。
1.4蛋白质工程的崛起
题目
1.4蛋白质工程的崛起
课型
新课
1课时
学习
目标
知识：举例说明蛋白质工程的崛起的缘由；简述蛋白质工程的原理
能力：尝试运用逆向思维分析和解决问题
情感：关注蛋白质工程的发展
教材
分析
重点：蛋白质工程的 概念、原理和流程。
难点：蛋白质工程的流程。
导·学
环节
导·学过程
方法渗透
导·学反思
复习反馈
反思
拓展提升
发展能力
1.学会对蛋白质工程进行知识小结？
2.对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过造
(1)任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了 改造，且改造过的蛋白质可以遗传。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。
（3）完成④过程需要涉及基因工程技术。
方法
①紧扣中心法则
②概念解题法
反思
板书设计
一、蛋白质工程崛起的缘由
二、蛋白质工程的原理
1.天然蛋白质的合成过程
2.蛋白质工程的概念、目标、实质
3. 蛋白质工程原理、基本途径
4.蛋白质工程的流程图
三、蛋白质工程与基因工程的关系
指导 学生从过程、实质、结果和相互联系等方面去理解
生阅读→师生共同小结
1.天然蛋白质的合成过程
2.蛋白质工程的概念、目标、实质
3.蛋白质工程原理、基本途径
4.蛋白质工程的流程图
三、蛋白质工程与基因工程的关系
指导学生从过程、实质、结果和相互联系等方面去理解
四、蛋白质 工程进展和前景
阅读教材初步理解→教师引导→分组讨论
方法
先理解好中心法则，然后按中心法则逆推，并结合课本中“蛋白质合成的 流程图理解和掌握