2023届高三生物一轮复习导学案基因工程的延伸——蛋白质工程

邵阳一中朱开明13707032128 选择性必修三第3章基因工程的延伸 蛋白质工程 一、你从教材上找到的关键性语句： (一)、蛋白质工程： 是指以蛋白质分子的 及其与 的关系作为基础，通过改造或合成基因，来 改造现有 或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 1.概念理解 (1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。 (2)操作： 或基因合成。 (3)结果： 现有蛋白质或制造出 (4)目的：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对 进行分子设计。 2.操作过程 从预期的蛋白质 出发一设计预期的 →推测应有的 →找到并改变相对应的」 基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。 (二)、蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一种生物体内，后者可以产生它 进而表现出 2.基因工程的局限性： 3.蛋白质工程崛起的缘由： (1)基因工程原则上只能生产自然界中已存在的 (2)天然蛋白质是生物长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合 一，却不一定完全符合人类 的需要。 (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 的特定需求，因此要对蛋白质的 进行设计改造。 2.蛋白质工程的实质： (定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质)。 3.天然蛋白质合成过程：天然蛋白质合成的过程是按照 进行的。 基因一→ →形成具有特定氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质·形式生 物功能 4.蛋白质工程思路 蛋白质工程与天然蛋白质合成的过程 ,而从 出发→设计 →推测 →找到并改变 或 →获得所需要的蛋白质。 预期功能设计 蛋白质 推测 改造或合成 多肽链 目的 生物功能行使 三维结构 折叠 mRNA转录 基因 翻译 →表示天然蛋白质合成过程 一·表示蛋白质工程流程 (四)、蛋白质工程的应用 1.医药工业方面 (1)科学家通过对 基因的改造，研发出速效胰岛素类似物产品。 (2)干扰素半胱氨酸 改造 干扰素丝氨酸 体外很难保存，但在体外一70℃下可以保存半年 (3)人一鼠嵌合抗体：降低免疫反应强度。 2.其他工业方面 利用蛋白质工程获得 的突变体，箭选出符合工业化生产需求的突变体，提高 该酶的使用价值。 3.农业方面 ①科学家尝试改造某些 ,以提高植物光合作用的效率，增加粮食的产量。 ②科学家利用蛋白质工程的思路设计优良 一，通过改造微生物蛋白质的结构，增强 微生物防治病虫害的效果。 选修三第3章基因工程的延伸一蛋白质工程-一轮 1 邵阳一中朱开明13707032128 4.其他 (1)改进 或开发新的工业用酶。 (2)改造某些参与调控光合作用的酶，以提高植物光合作用的 ,增加粮食的 (3)改造微生物蛋白质的结构，使它 的效果增强。 5.蛋白质工程现状 蛋白质工程是一项难度很大的工程；主要原因是蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结 构，而这种高级结构往往十分复杂。 二、判断训练： 1. 蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子() 2. 对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的( 3. 蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的( 4. 蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质( 5. 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() 6. 蛋白质工程是在基因工程的基础上产生的( 7. 实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系。() 8. 蛋白质工程是通过改造或合成基因来实现对蛋白质的改造。( 9. 由某多肽链中的氨基酸排列顺序推出的基因的碱基顺序是唯一的。( 10.将小鼠抗体上结合抗原的区域“嫁接”到人的抗体上，这种改造会降低免疫反应的强度。 三、边练边讲 练习1：蛋白质工程 1.下列有关蛋白质工程的叙述，错误的是() A.蛋白质工程是在分子水平上通过改造或合成基因来完成的 B. 蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程 C. 蛋白质工程的思路是从预期蛋白质结构开始，进行氨基酸的增减或替换 D.蛋白质工程的最终目的是改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，以满足人类的需求 2.目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等。采用蛋白 质工程技术制造出蓝色荧光蛋白的正确顺序是( ①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列 ②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计 ③蓝色荧光蛋白基因的合成 ④表达出蓝色荧光蛋白 A.①②3④ B.②①③X4 C.②③X①4 D.④②X①③ 3.下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题： 预期功能设计蛋白质④ 5) 多肽链 目的 生物功能行使三维结构8 2mRNA基因 (1)代表蛋白质工程操作思路的过程是 ,代表中心法则内容的过程是 (填序号》 (2)写出图中序号代表的