高中生物选修3专题一14导学案

课题：蛋白质工程的崛起

课型：新授课课时：1

【学习目标】1.简述蛋白质工程的原理。 2.尝试运用逆向思维分析和解决问题。

3.通过对前沿科技的学习，激发学生的学习兴趣。

【学习重点】蛋白质工程的原理。

【难点预测】蛋白质工程的原理。

【自主预习1】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中的相应位置用横线标注。)

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_____________转移到另一种生物的体内，后者生

产它不能产生的______________，进而表现出新性状。

2、蛋白质工程的目的:生产符合人们生活所需要的并非自然界已存在的________。

【课内探究1】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。）

1、蛋白质工程与基因工程在制造的蛋白质种类上的区别？

【自主预习2】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。)

二、蛋白质工程的基本原理

1.目标：根据人们对__________功能的特定需求，对_____________进行分子设计。

2.原理：____________________。

3.过程：预期蛋白质功能设计__________________ 推测应有氨

基酸序列找到相应的______________序列(基因)

表达。

4.蛋白质工程是指以的关系作为基础,通过

，对现有蛋白质进行改造，或者制造一种，以满足人类的生产和生活需求。

【课内探究2】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。）

1、蛋白质工程的实质及本质上的改造对象分别是什么？

2、蛋白质工程的基本操作思路与基因工程有何不同？

3、蛋白质工程的基本操作步骤？【我的疑惑1】

(将自己不理解

的问题用红色

笔写下来)

【学后反思1】

(回顾已学内容

并将重点问题

整理在学案上)

【我的疑惑2】

(将自己不理解

的问题用红色

笔写下来)

【学后反思2】

(回顾已学内容

并将重点问题

整理在学案上)

4、某多肽链的一段氨基酸序列是：…—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—…

(氨基酸及对应的密码子为：甲硫氨酸AUG，色氨酸UGG，苯丙氨酸UUU、UUC)。怎

样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。

【自主预习3】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。)

三、蛋白质工程的进展和前景

1.例如科学家通过对___________的改造，已使其成为速效性药品；用蛋白质工程方

法制成的电子元件局有_____________、______________和____________的特点，

因此具有极为广阔的发展前景。

2.蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要因为蛋白质发挥功

能必需依赖于_______________，而这种_______________十分复杂，而目前科学家

对大多数蛋白质的________________了解还不够。

【课内探究3】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并

在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。）

1、绝大多数酶都是蛋白质，酶工程是蛋白质工程吗？

【课堂反馈】

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、干扰素经过改造可长期储存，从蛋白质水平上应改变的是 ( )

A.光氨酸

B.精氨酸

C.谷氨酸

D.半光氨酸

3、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.血红蛋白质

4、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

【归纳总结】

【学后反思3】

(回顾已学内容

并将重点问题

整理在学案上)

设计分子设计

课题：蛋白质工程的崛起 课型：新授课 课时：1

【学习目标】 1.简述蛋白质工程的原理。 2.尝试运用逆向思维分析和解决问题。 3.通过对前沿科技的学习，激发学生的学习兴趣。

【学习重点】蛋白质工程的原理。

【难点预测】蛋白质工程的原理。

【自主预习1】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中的相应位置用横线标注。)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 转移到另一种生物的体内，后者可以产生 它本不能产生的 蛋白质 ，进而表现出新性状。 2、蛋白质工程的目的:生产符合人们生活所需要的并非自然界已存在的 蛋白质 。

【课内探究1】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并

在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。） 蛋白质工程与基因工程在制造的蛋白质种类上的区别？ 答：蛋白质工程制造的蛋白质的符合人们生产需要的并不是自然界已存在的。 基因工程制造的蛋白质只能是自然界存在的种类。

【自主预习2】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。)二、蛋白质工程的基本原理

1.目标：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。

2.原理： 中心法则的逆推 。

3.过程：预期蛋白质功能 设计 预期的蛋白质结构

推测应有的

【我的疑惑1】(将

自己不理解的问题用红色笔写下来)

【学后反思1】(回

顾已学内容并将重

点问题整理在学案

上)

【我的疑惑2】(将

自己不理解的问题用红色笔写下来) 为什么蛋白质工程被称为第二代基因工程？（因为根据蛋白质工程原理改

氨基酸序列 找到相对应的 脱氧核苷酸 序列(基因) 合成DNA （基因） 表达 蛋白质 。

4.蛋白质工程是指以 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，或者制造一种 新的蛋白质 ， 以满足人类的生产和生活需求。

【课内探究2】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并

在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。）

1、蛋白质工程的实质及本质上的改造对象分别是什么？

实质：通过改造基因结构或生产新基因，定向改造或生产人类所需蛋白质； 本质上的改造对象：基因结构。

2、蛋白质工程的基本操作思路与基因工程有何不同？

基因工程遵循的是中心法则，从DNA mRNA 蛋白质，基本上是制造 自然界已有的蛋白质；蛋白质工程按以下思路进行的：确定蛋白质的功能 设计蛋白质的结构 改造基因中的碱基序列 合成DNA 表达出 蛋白质，可以创造出自然界不存在的蛋白质。

3、蛋白质工程的基本操作步骤？（下左图）

4、某多肽链的一段氨基酸序列是：…—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—…(氨基酸及对应的密码子为：甲硫氨酸AUG ，色氨酸UGG ，苯丙氨酸UUU 、UUC)。怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来（上图）。 答：根据该肽链的氨基酸序列，推测出指导该肽链合成的mRNA 的碱基序列，再根

据mRNA 的碱基序列推测出决定该mRNA 的基因的脱氧核苷酸（碱基）序列。

【自主预习3】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。)三、蛋白质工程的进展和前景

1.进展：例如科学家通过对 胰岛素 的改造，已使其成为速效性药品；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，因此具有极为广阔的发展前景。

2.前景：蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要因为蛋白质发挥功能必需依赖于 正确的高级结构 ，而这种 高级结构 十分复杂，而目前科学家对大多数蛋白质的 高级结构 了解还不够。

造的基因需按基因工程方法导入受体细胞中表达）

蛋白质工程与基因

工程的联系：基因

工程是蛋白质工程的基础。

【学后反思2】(回顾已学内容并将重点问题整理在学案上)

【学后反思3】(回顾已学内容并将重点问题整理在学案上)

展示内容 展示组 展示内容 展示组 【课内探究1】 【课内探究2-1】

【课内探究2-2】 【课内探究2-3】 【导学案反馈情况】 表扬：优秀小组： ； 优秀个人： 。 存在的问题：

1.学案使用不够规范，如双色笔的使用等。

2.学案的书写还有待进一步提高。

3.不善于思考，不能将前后所学知识联系起来。

4.对平时所总结的方法规律不能灵活应用。 研讨内容：1.自主学习时用红笔标记的内容。 2.自主学习时生成的问题。 要求：1.用时在5分钟之内。 2.先对学后群学，并将交流的成果及时整理到学案上。3.组长负责宏观调控，负责好结果反馈，并做好展示、质疑的准备。4.激情投入，踊跃发言。

展示要求：1.尽量脱稿展示。 2.言语要规范、准确，注意配合肢体语言。 3.声音要洪亮，语速要适中。 4.注重总结方法规律。 4.自主预习部分在展示时要做简要的解释或描述。(由每组学困生负责) 非展示同学：1.在同学展示注意聆听，积极思考，及时记录。2.大胆质疑。 设计 分子设计