2017-2018学年高二生物浙科选修3课件+教师用书:第1章-第4节基因工程的发展前景 （2份打包）

课前自主导学 课堂互动探究 当堂双基达标 课后知能检测 第四节基因工程的发展前景 课　标　解　读 重　点　难　点 1.概述基因工程的发展前景。 2.阐明蛋白质工程。 3.了解基因工程在各领域的最新应用进展。 科学家在基因工程方面的最新尝试。(重难点) 光合作用方面 效率 产量 二磷酸核酮糖羧化酶 加氧酶 1.研究目标 光合作用对人类的生存及发展十分重要，如何提高植物的光合作用 及农作物 ，一直是科学家追求的目标。 2．解决方法 (1)提高 的活性。 (2)降低 的活性。 生物固氮方面 含氮化合物 固氮基因 1.生物固氮概念 通过某些微生物将分子氮转化为 的过程。 2．解决方法 通过基因工程技术，将固氮细菌中的 转移到非豆科作物的细胞内。 生物反应器 动植物 1.作用 利用 作为生物反应器能够生产价格低廉的蛋白质药物。 2．成果eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(利用转基因动物的乳腺生产蛋白质药物,利用转基因植物生产疫苗)) 1．要培育出具有固氮能力的水稻、小麦等，需运用哪种生物技术？ 【提示】　固氮基因工程技术。 蛋白质工程 基因工程 活性 稳定性 1.概念 利用 技术对天然蛋白质进行改造，以便获得具有理想生物学功能的蛋白质。 2．内容 主要是改造现有的蛋白质，通过修改蛋白质中的氨基酸序列来改进蛋白质的结构与构象，提高蛋白质的 、 和产率。 2．通过T4溶菌酶分子中引入二硫键的方法提高了其热稳性，试问在此过程中主要采取的生物技术是什么？ 【提示】　蛋白质工程。 1．科学家已培育出具有固氮能力的非豆科农作物。(×) 【提示】　此类作物尚未培育出来。 2．转基因羊的乳汁中已成功表达出了一些药用蛋白质，如人白细胞介素­2等。(√) 3．蛋白质工程的核心技术是转基因技术。(√) 4．蛋白质工程的目的在于获得人们所需的天然蛋白质。(×) 【提示】　对天然蛋白质进行改造或获得新的蛋白质。 5．利用基因工程可提高农作物的产量。(√) 对蛋白质工程的理解 【问题导思】 ①什么是蛋白质工程？ ②蛋白质工程的基本流程如何？ ③如何理解蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的？ 1．概念：利用基因工程技术对天然蛋白质进行改造，以便获得具有理想生物学功能的蛋白质。 2．蛋白质工程崛起的缘由 基因工程只能生产出天然蛋白质，蛋白质工程是为了生产出符合人类生产和生活需要的蛋白质。 3．基本原理 它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代基因工程。 4．基本途径 从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。 5．蛋白质工程的步骤 1．蛋白质工程的设计思路与中心法则相反。 2．蛋白质工程的操作对象是基因。 　关于蛋白质工程的设计思路不正确的是(　　) A．从氨基酸的顺序推测基因的核苷酸的排列顺序 B．蛋白质工程完全不遵循中心法则 C．从蛋白质的功能推测蛋白质应有的结构 D．从蛋白质的结构推测氨基酸的排列顺序 【审题导析】　(1)要熟悉蛋白质工程的设计思路。 (2)注意蛋白质工程的设计思路与蛋白质的合成过程相反。 【精讲精析】　蛋白质工程的设计思路如下： eq \x(\a\al(预期蛋白,质的功能))―→eq \x(\a\al(设计蛋白,质的结构))―→eq \x(\a\al(推测应有的,氨基酸序列))―→eq \x(\a\al(推测基因的,核苷酸序列)) 可见，A、C、D项正确；而蛋白质的合成过程遵循中心法则，故B项错误。 【答案】　B 　科学家将β­干扰素基因进行定点突变后，导入大肠杆菌体内使其表达，使干扰素第17位的半胱氨酸变成丝氨酸，结果大大提高了β­干扰素的抗病活性，并且提高了贮存稳定性。该生物技术为(　　) A．基因工程 B．蛋白质工程 C．基因突变 D．细胞工程 【思维导图】　解答此题的思维流程如下： eq \x(\a\al(基因定点突变后，导,入大肠杆菌内表达))―→eq \x(\a\al(属于对基,因的操作))―→eq \x(\a\al(干扰素的第17,位氨基酸改变))―→eq \x(\a\al(实现了对蛋白,质分子的改造))―→eq \x(\a\al(属于蛋白,质工程)) 【精讲精析】　为提高β­干扰素的抗病活性，在基因工程的基础上对编码β­干扰素相应的基因进行定点突变，最终实现了对β­干扰素结构功能的改变，这项技术称为蛋白质工程。 【答案】　B 蛋白质工程与基因工程的比较 【问题导思】 ①蛋白质工程与基因工程有哪些区别和联系？其实质分别是什么？ ②蛋白质工程与基因工程的操作程序分别有哪些？ 项目 蛋