第3章 第4节 蛋白质工程的原理和应用-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

第3章〉基四工程 第4节蛋白质工程的原理和应用 高考要求学业标准·考情分析 一·考点分布 一学科素养 一·命题趋势 L.说出蛋白质工程崛起的缘由。（★） 生命观念 1.考查蛋白质工程的概念、原理和 2.概述蛋白质工程的基本原理。（★） 科学思维 应用问题。 科学探究 2.考查解决基因工程与蛋白质工 3.举例说明依据人类需要对原有蛋白质 社会责任 程综合问题的能力及学科核心素养。 进行改造、生产蛋白质的过程。（★） 考点分类考，点透析·典例剑析 考点1 蛋白质工程的概念和崛起的缘由 5年1考+ 。核心总结 4 第归纳总结 1.概念：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与 蛋白质工程与基因工程的比较 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 项目 蛋白质工程 基因工程 蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需 预期蛋白质功花取目的热 求。它是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。 能·设计爱白因·构建基 操质结构◆拉洲因表达我体 2.蛋白质工程的原理及操作流程 作基酸序列一 ·将目的基 过推测脱氧核特因导入受体 原理 由预期的蛋白质找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因】 程酸序列-·合成细能·目的 DNA→表达基四的栓洲 目的， 改造或合或 氨基酸序列 排测 蛋白质 设计预期功能 出蛋白质 与墓定 操作 基因转R的 多肽链 三维结构行破生物功能 定向救造生 定向改造或生 物的遽传特 流程 代表蛋白质工程流程方向 区目 产人类所常的 性，以装得 别 ·代表基因工程流程方向 的 人类所需的 蛋白质 生物类型发 生物产品 ⊙考题1(2022·江苏南京期未)蛋白质工程是新崛起的一 产生产自然界中 生产自然界 项生物工程，又称第二代基因工程。如图所示为蛋白质工程流 物没有的蛋白质 中已有的蛋 白质 程。下列有关叙述错误的是( ）。 通过改造相应 实的基因达到对 基因重组 分子 质蛋白质进行改 DNA合成 基因 氨基酸序列 设计 演期功能 造的目的 蛋六质 DNA mRNA 多肽链 维结构 牛物功能 蛋自质工程是在基因工程 折叠 的基础上廷伸出来的第二 相互代基国工程，是对现有蛋白 A.蛋白质工程就是根据人们的需要，直接对蛋白质进行加工 联系质的改造或制造出新的蛋 修饰 白质，必须通过基周修饰或 基因合成实现 B.蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成等方法，对现有蛋 143 考点同步解读)高中生物学选操性必修3生物技术与工程R」 白质进行改造 淚区防错 C.过程①②为转录和翻译 蛋白质工程的三个易错点 (1)遗传性问题：任何一种 D.蛋白质工程是从④开始的 天然蛋白质都是由基因编码的， 解析蛋白质工程应该通过对基因的操作来实现对天然蛋 改造了基因即对蛋白质进行了 白质的改造，而不是直接对蛋白质进行加工修饰，原因是：①任 改造。如果对蛋白质直接进行 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 改造，即使改造成功，被改造的 蛋白质也是无法遗传下去的。 进行了改造，而且改造后蛋白质可以遗传下去，如果对蛋白质直 (2)表达的场所：蛋白质 接进行玫造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗 工程在改造基因时需要与基 传的。②对基因进行改造比直接对蛋白质改造要容易操作，难 因工程有关的工具酶。改造 第 度要小得多。 后的基因需要表达出相应的 蛋白质，同样需将改造或合成 答系A 的基因导入受体细胞。 第 ⊙变式1下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是( (3)编码区的问题：蛋白质 A.蛋白质工程又称为第二代基因工程 工程中经过处理得到的新基因 与基因突变得到的新基因有较 第 B.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构 4 大差别，基因突变的新基因中含 C.在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作 有不鎬码蛋白质的序列，而蛋白 D.能产生自然界中不存在的新型蛋白质分子 质工程中的新基因则没有。 模 考点2 蛋白质工程的应用 5年1考 ·核心总结。 1.应用 (1)临床上：科学家通过对胰岛素基因的改造实现了对相 应氨基酸序列的改造，由此研发出速效胰岛素类似物产品。 (2)医药工业方面：科学家将干扰素分子上的一个半胱氨 然归纳总结 酸变成丝氨酸，那么在一70℃的条件下，干扰素可以保存半 蛋白质工程的五点“须知” 年：将小鼠抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上，经过 (1)蛋白质工程的直接操 这样改造的抗体诱发免疫反应的强度就会降低很多。 作对象是基因。 (3)在其他工业方面：蛋白质工程被广泛应用于改进酶的 (2)蛋白质工程的设计思 性能或开发新的工业用酶。 路是中心法则的逆转 (4)在农业方面：科学家正在尝试改造某些参与调控光合 (3)中心法则和蛋白质结 作用的酶，以提高植物光合作用的效率，增加粮食的产量：还有 构的