第三章 第4节　蛋白质工程的原理和应用-2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3【南方凤凰台·5A新学案】人教版2019（安徽版）

第3章 基因工程 第4节　蛋白质工程的原理和应用 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A新学案 生物·选择性选修3 1 学习目标 素养目标 1. 概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质(重点)； 2. 举例说明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(重难点) 科学思维：尝试通过蛋白质工程技术，根据人类需要的蛋白质结构，设计或改造某一蛋白质的流程； 社会责任：说出蛋白质工程崛起的缘由，认同蛋白质工程的重要意义 南方凤凰台 · 5A新学案 生物·选择性选修3 2 核心概念 1．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的____________________，是包含多学科的综合科技工程。 2．蛋白质工程的基本原理 (1)目标：根据人们对蛋白质______的特定需求，对蛋白质的______进行设计改造。 (2)方法：改造或合成______。 (3)基本思路 第二代基因工程 功能 结构 基因 核心概念 预期功能 生物功能 改造或合成 目的基因 翻译 转录 核心概念 3．[连线]蛋白质工程的应用 ①医药工业方面 A．提高玉米赖氨酸含量 ②农业方面 B．尝试改造某些参与调控光合作用的酶 ③其他工业方面　　　　 C．改进酶的性能或开发新的工业用酶 D．研发出速效胰岛素类似物产品 核心概念 [概 念 辨 析] (1)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质。( ) (2)对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的。( ) (3)蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构。( ) (4)由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，空间结构千差万别，蛋白质工程操作难度很大。( ) (5)基因工程遵循中心法则，而蛋白质工程不遵循。( ) √ × × √ × 核心概念 目标导学 8 1．教材P93“从社会中来”及正文——蛋白质工程崛起的缘由 (1)基因工程能否完全满足人们生产生活的需要，为什么？ ________________________________________________________________________________________________ (2)为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质？ ①__________________________________________；②____________________ __________________________________；③________________________________。 目标　蛋白质工程的原理是什么 提示：不能，因为基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质，天然蛋白质不一定符合人类的需要。 蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大 的，改造了基因可以间接改造蛋白质 蛋白质是由基因编码 基因可以遗传，蛋白质无法遗传 目标导学 2．教材P94“图3－17”“思考·讨论”——蛋白质工程的基本思路 (1)图中A、B分别为______、______过程。 (2)如果知道一段蛋白质的氨基酸序列，如何推出其基因中的脱氧核苷酸序列？不同人得出的序列完全相同吗？为什么？ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 转录 翻译 提示：蛋白质的氨基酸序列→推测mRNA的密码子排序→推测双链DNA中脱氧核苷酸序列。不完全相同，因为密码子具有简并性，一种氨基酸可能对应一种或几种密码子。 目标导学 猪胰岛素用于降低人体血糖浓度的效果并不明显，原因是猪胰岛素分子中有一个氨基酸与人的不同。为了使猪胰岛素能够用于临床治疗糖尿病，蛋白质工程中蛋白质分子设计的最佳方案是( ) A．对猪胰岛素进行一个不同氨基酸的替换 B．将猪胰岛素和人胰岛素进行拼接组成新的胰岛素 C．将猪和人的胰岛素混合在一起治疗糖尿病 D．根据人的胰岛素设计制造一种全新的胰岛素 1 A 目标导学 素养养成——科学思维、能力迁移 (2022·菏泽期中)枯草杆菌蛋白酶能催化蛋白质水解为氨基酸，在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶