14蛋白质工程的崛起

1. 4蛋白质工程的崛起

学习目标：<认真阅读教材，勾、划、圈出关键词句>

1、举例说出蛋白质工程崛起的缘由。

2、描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。

自主学习案

（一）知识回顾

一、DNA重组技术的基本工具

1．基本工具包括____________________________________________。

2．基因运载体的特点

①能够在细胞内___________；②有一个或多个_________切割位点，便于供源DNA插入；

③具有特殊的__________基因，供重组DNA的鉴定和选择。

二、基因工程的操作程序

1．基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：____________的获取、__________的构建、将目的基因___________、目的基因的___________。

2．获取目的基因的方法有______________________和_________________等。

3．基因表达载体至少包括目的基因、__________、_________、____________等成分。4．将目的基因导入植物细胞的方法有__________、_________、____________等；导入动物细胞的方法有__________等，导入微生物的方法有____________等。

（二）新知预习

一蛋白质工程崛起的缘由

1.蛋白质工程的实质：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____________。

2 基因过程的不足；在原则上只能生产自然界已存在的____________。

二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

（1）概念：

①蛋白质分子的____________以及____________的关系

②手段：通过____________或____________，对现有蛋白质进行____________，或制造一种新的蛋白质。

③目的：获得满足人类生产和生活需求的____________

（2）原理：____________

（3）流程：预期的蛋白质功能-----设计预期的____________--------推测应有的____________序列-------找到相应的____________序列（基因）

2.前景诱人；用此技术制成的电子元件，具有体积小，耗电少和____________的特点；通过对胰岛素的改造，使其成为速效型药品。

3.难度很大：蛋白质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____________，这种____________十分复杂，科学家对大多数蛋白质的____________的了解还很不够。

思考：根据蛋白质工程的原理，该技术操作的对象是基因还是蛋白质？

________________________________________________________________________

合作探究案

探究主题1：蛋白质工程崛起的缘由

1 可以通过哪些途径提高玉米种赖氨酸含量？

2.对蛋白质进行改造时，能直接对现有的天然蛋白质进行改造吗？

3 比较基因工程和蛋白质工程，讨论二者的区别。

到的基因可有多种。

探究主题2；蛋白质过程的原理、进展和前景

1 蛋白质工程操作程序的基本思路与基因过程有什么不同？

2 假如某科学家设计出某种蛋白质的空间结构，你能否设计出利用大肠杆菌生产该蛋白质的流程

3.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？

4 为什么说蛋白质工程是第二代基因工程？

课堂检测：

1、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

2蛋白质工程中目前已成功的是（）

A、对胰岛素进行改造，生产速效型药品

B、蛋白质工程应用于微电子方面

C、体外耐保存的干扰素

D、用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米

3、科学家发现将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为106μg／ml，只相当于天然产品的十分之一，通过基因定点突变将第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β一干扰素的抗病性活性提高到108μg／ml，并且比天然β一干扰素的贮存稳定性高很多。此项技术属于（）

A、细胞工程

B、蛋白质工程

C、胚胎工程

D、基因工程

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，只有对热稳定性较差，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、减少此酶在片剂中的含量

C、将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶

D、重新设计与创造一种全新的蛋白酶

5、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、对蛋白质进行有目的的改造

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

6.蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括哪几种？（）

①进行少数氨基酸的替换②对不同来源的蛋白质的拼接

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、①②

B、①②③

C、②③④

D、①②④

7、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

8、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

9、下列各项中不属于蛋白质工程在医学上应用的是（）

A、基因芯片用于HIV诊断

B、t-PA用于医治心肌梗死

C、速效胰岛素用于治疗糖尿病

D、人—鼠嵌合抗体用于识别、杀伤肿瘤细胞

10、生物界广泛存在变异，人们研究利用变异可以培育高产、优质的作物新品种。下列能产生新基因的育种方式是（）

A.“杂交水稻之父”袁隆平通过杂交技术培育出高产的超级水稻

B.用X射线进行大豆人工诱变育种，从诱变后代中选出抗病性强的优良品种

C.通过杂交和人工染色体加倍技术，成功培育出抗逆能力强的八倍体小黑麦