3.4 基因工程的延伸——蛋白质工程-2022-2023学年高二生物课后培优分级练（人教版2019选择性必修3）

学科网原叫，让学习更容易！ mxx cOM学科网精品频道全力推荐 3.4基因工程的延伸——蛋白质工程 _______ 知识流理___—____ 数学目标 1.蛋白质工程的基本原理。 2依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。 数学难点， 1.蛋白质工程的基本原理。 2．依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。 ─、蛋白质工程 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，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或 制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 基础：了解蛋白质的结构和功能 途径：改造或合成基因 目的：改造或制造新蛋白质，满足人类的生产或生活的需要 直接操作对象：基因 结果：产生自然界原本不存在的蛋白质 二、蛋白质工程崛起的缘由 ，原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学利网 学科网原创，让学司更客易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 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。 基因工程的不足：原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。 天然蛋白质的不足：天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们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。 如：玉米中赖氨酸含量较低，原因在于天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性受细胞内赖氨酸浓度 的影响很大。通过基因修饰或合成，经人工设计改造，可使其叶片和种子中游离赖氨酸的含量分别提高5 倍和2倍。 翰氨麻合成 达度 一两件南的活性+一 赖氨酸含量提高5倍 赖氨酸含量提高2倍 提出了蛋白质工程： 改造或制造一种新的蛋白质来满足需求。 直接操作对象：基因（基因修饰或基因合成） 是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。 三、蛋白质工程的基本原理 1蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。 2蛋白质工程的实质：通过改造或合成基因，来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质。 3,天然蛋白质合成的过程： 天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的。基因→表达（转录和翻译）→形成具有特定氨基酸序列的 多肽链一形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能。 4蛋白质工程的基本思路： 从预期的蛋白质功能出发一设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核 苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 令学科购 学科网原创，让学司更名易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 预期功能设过 推 生物功能 行使 甜评 转录 蛋白团 (三雅结构) 多肽链 mRNA飞 蛋白质工程的燕木思路 四、蛋白质工程的应用 1.在医药方面 (1)研发速效胰岛素类似物 天然白质器秋8器09款华或将二2 改变B性第 ，推测 B28位氨酸将换为天 二聚体或六紧体 可震的聚合作用 基酸组成 模甲赣房素从温船每0造入血淡，晚雄了得血精作胃 的赖家酸安换位置 改透 离器量预的是多婚旺mRNA避鸡素题 (2)延长干扰素体外保存时间 器延长保存时间氨基酸换易女爱 放通 在C园袋预期结构理多肽链圣mRNA是新干扰素基因 以保存半年 (3)降低人对小鼠单抗隆抗体的免疫反应 通过改造基因，将小鼠抗体上结合抗原的区域（即可变区）“嫁接”到人的抗体（即恒定区）上，经过这样改 造的抗体诱发免疫反应的强度就会减低很多。 2.其他工业方面 蛋白质工程被广泛用于改进酶的性能或开发新的工业用酶。如枯草杆菌蛋白酶具有水解蛋白质的作用，常 被用于洗涤剂工业、丝绸工业等。迄今为止，利用蛋白质工程获得的该酶的突变体已有上百种，从中可能 筛选出一些符合工业化生产需求的突变体，从而提高这种酶的使用价值。 3.农业方面 改造某些参与调控光合作用的酶，以提高植物光合作用的速率，增加粮食的产量。 利用蛋白质工程的思路设计优良微生物农药，通过改造微生物蛋白质的结构，使它防治病虫害的效果增强。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 令学利网 学科网原到，让学司更名易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 课后培优练 培优第一阶—基础过关练 一、单选题 1.科学家为提高玉米中赖氨酸的含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将 二氢吡啶二羧酸合成酶中的第104位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸，这样就可以使玉米叶片和种 子叶的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍。下列对蛋白质改造的叙述，正确的是() A,直接通过分子水平改造蛋白质 B.直接改造相应的mRNA C.对相应的基因进行操作 D.重新合成新的基因 2.蛋白质工程是基因工程的延伸，下列关于