高中生物第4章基因工程第4節(jié)蛋白質(zhì)工程的崛起同步備課教學(xué)案北師大版

1、1 / 13第 4 節(jié)蛋白質(zhì)工程的崛起目標(biāo)導(dǎo)讀1 閱讀教材P9192內(nèi)容，了解蛋白質(zhì)工程的誕生。2.分析教材P92內(nèi)容，闡述蛋白質(zhì)工程的研究與應(yīng)用。重難點(diǎn)擊1.蛋白質(zhì)工程的誕生。2.蛋白質(zhì)工程的研究與應(yīng)用。r-課堂導(dǎo)入-方式一 人類可以創(chuàng)造出自然界不存在的蛋白質(zhì)嗎？答案是肯定的。例如：科學(xué)家已生產(chǎn)出一種以前必須從南極魚類身體中提取的抗凍蛋白質(zhì)。這一技術(shù)可用于儲(chǔ)存大量新鮮的動(dòng)植物 和人類的組織細(xì)胞，防止形成冰晶，破壞脆弱的細(xì)胞膜和細(xì)胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。你想了解這方面 的知識(shí)嗎？請(qǐng)跟著我一起學(xué)習(xí)：蛋白質(zhì)工程的崛起。方式二 基因工程的誕生，為克服遠(yuǎn)緣雜交的障礙問題，帶來了新的希望，并取得了豐碩成果：大腸桿

2、菌為人類生產(chǎn)出了胰島素，牛的乳腺生物反應(yīng)器為人類制造出了蛋白質(zhì)類藥物，煙草植物體內(nèi)含有了某種藥物蛋白至此，人們也只是實(shí)現(xiàn)了自然界現(xiàn)有基因在轉(zhuǎn)基因生 物中的表達(dá)。但一個(gè)新問題出現(xiàn)了，生物產(chǎn)生的天然蛋白質(zhì)是在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中形成的，它 的結(jié)構(gòu)、性能符合特定物種生存的需要，卻不一定能完全滿足人類生產(chǎn)和生活的需要。于是要對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，制造出目前從天然蛋白質(zhì)中找不到的蛋白質(zhì)。這樣人們又開 始了新一輪的探索，蛋白質(zhì)工程應(yīng)運(yùn)而生了。一、蛋白質(zhì)工程的誕生M基礎(chǔ)梳理夯超礎(chǔ)寰破更點(diǎn)i概念：蛋白質(zhì)工程是根據(jù)蛋白質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)與生物活性以及結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系，利用基因工程的手段，按照人類自身的需要，定向地改

3、造天然的蛋白質(zhì)，甚至創(chuàng)造新的、自_然界不存在的、具有優(yōu)良特性的蛋白質(zhì)分子。2 / 132方法(1)多肽合成法：利用多肽合成儀，直接合成一種全新的蛋白質(zhì)。(2)基因改造法：利用基因工程手段對(duì)負(fù)責(zé)編碼某種蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行改造設(shè)計(jì),合人們要求的蛋白質(zhì)。天然的干擾素很難在體外保存，如果能把其中的一個(gè)半胱氨酸替換成絲氨酸,F可以保存半年，據(jù)此分析:|干擾素 半胱氨可改造|干擾素 絲氨酸1對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造， 你認(rèn)為應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)？ 答案 應(yīng)該從對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)天然蛋白質(zhì)的改造，主要原因如下：(1)天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造。

4、如果對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質(zhì)分子還是無法遺傳的。(2)對(duì)基因進(jìn)行改造比對(duì)蛋白質(zhì)直接改造要容易操作，難度要小得多。2為什么改變一個(gè)氨基酸就可以改變蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性甚至某種蛋白酶的活性？ 答案 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是由其氨基酸組成決定的，個(gè)別氨基酸的改變就會(huì)導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的改變， 從而影響到其性質(zhì)和功能。3.蛋白質(zhì)工程是否需要限制性內(nèi)切酶和DNA1接酶等工具？答案 需要。蛋白質(zhì)工程要改造DNA構(gòu)建基因表達(dá)載體，即按照基因工程的操作，最后獲 得所需要的目的蛋白質(zhì)，因此該過程中需要限制性內(nèi)切酶和DNA1接酶等工具。1蛋白質(zhì)工程中直接需要進(jìn)行操作的對(duì)象是()A.氨基酸結(jié)構(gòu)B蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)C.肽

5、鏈結(jié)構(gòu)D基因結(jié)構(gòu)答案D2.下列哪項(xiàng)不是蛋白質(zhì)工程的研究?jī)?nèi)容()A.分析蛋白質(zhì)分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)B.對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行有目的的改造C.分析氨基酸的化學(xué)組成D.按照人的意愿將天然蛋白質(zhì)改造成新的蛋白質(zhì)合成出更符問題探究理解升華更邢透析在體外70C拓展應(yīng)用創(chuàng)析題型提煉方丈3 / 13答案C解析蛋白質(zhì)工程就是指根據(jù)蛋白質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)與生物活性以及結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，利 用基因工程的手段，按照人的意愿改造蛋白質(zhì)分子，形成自然界中不存在的蛋白質(zhì)分子，對(duì) 蛋白質(zhì)的改造包括氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序，但不包括氨基酸的化學(xué)組成。二、蛋白質(zhì)工程的研究與應(yīng)用基礎(chǔ)梳理1研究?jī)?nèi)容通過基因工程技術(shù)分析蛋白質(zhì)的DNA編碼序列，對(duì)蛋

6、白質(zhì)進(jìn)行分離純化，測(cè)定蛋白質(zhì)的序列并對(duì)其結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行分析，通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)突變區(qū)，對(duì)編碼蛋白質(zhì)的DNA進(jìn)行定點(diǎn)突變改造等。2.應(yīng)用舉例(1)工業(yè)改造天然生物酶或者設(shè)計(jì)制造出全新的人工酶或人工蛋白，使其適應(yīng)特殊的工業(yè)過程。農(nóng)業(yè)改造RuBP羧化酶，使其固定CQ能力提高，光呼吸作用減弱，就能提高光合作用的效率。環(huán)保改造金屬硫蛋白，轉(zhuǎn)移到微生物或植物中，加強(qiáng)吸附重金屬的能力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。知識(shí)拓展基因的定點(diǎn)誘變技術(shù)基因定點(diǎn)誘變技術(shù)的具體操作方法較多，其中PCR法是目前常用的方法之一。PCR法利用人工合成帶有突變位點(diǎn)的誘變引物，通過PCRF增而獲得定點(diǎn)突變的基因，再通過基因工程的方法將突變基因?qū)胧?/p>

7、體細(xì)胞，經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯就可以合成所需的蛋白質(zhì)。1丸家*酸I-4 / 13問題探究理解升華更難透析F圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:1.過程和過程有何不同?答案過程和過程基本相反。2基因工程和蛋白質(zhì)工程是否都遵循中心法則？為什么?答案 都遵循中心法則。基因工程指導(dǎo)合成天然蛋白質(zhì)的過程是遵循中心法則的；蛋白質(zhì)工 程操作時(shí)，經(jīng)改造的基因表達(dá)所需要的蛋白質(zhì)仍需遵循中心法則。3蛋白質(zhì)工程和基因工程的操作對(duì)象以及得到的蛋白質(zhì)相同嗎？分別體現(xiàn)在哪些方面？答案 不同。（1）操作對(duì)象不同：蛋白質(zhì)工程的操作對(duì)象是天然基因改造后的基因；基因工程的操作對(duì)象是天然基因。（2）得到的蛋白質(zhì)不同：蛋白質(zhì)工

8、程可以得到自然界沒有的新的蛋白 質(zhì)；基因工程得到的是自然界原有的蛋白質(zhì)。4.有人把蛋白質(zhì)工程稱為第二代基因工程，你如何理解？答案 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程。因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì) 進(jìn)行改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn)。拓展應(yīng)冃剖析毀型 提嫌方法3.將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胗衩准?xì)胞，可以提高玉米中的賴氨酸含量；更換賴氨酸形成過程中的天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的個(gè)別氨基酸，使兩種酶的活性提高，也可以提高玉米中的賴氨酸含量。以上兩種技術(shù)分別屬于（）A.基因工程、基因工程B蛋白質(zhì)工程、蛋白質(zhì)工程C.基因工程、蛋白質(zhì)工程D蛋白質(zhì)工程、基因工程

9、 答案C解析 富含賴氨酸的蛋白質(zhì)是自然界中已有的蛋白質(zhì)，基因工程只是把該蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入玉 米細(xì)胞，并使之合成該蛋白質(zhì)，屬于基因工程；更換賴氨酸合成過程中的天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的個(gè)別氨基酸，是對(duì)自然界中已有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，屬于蛋白質(zhì)工程。4.某多肽鏈的一段氨基酸序列是：一甲硫氨酸一色氨酸一苯丙氨酸一色氨酸一偵期功能5 / 13（部分氨基酸的密碼子為：甲硫氨酸一AUG色氨酸一UGG苯丙氨酸一UUU UUC）（1）怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核糖核苷酸序列？請(qǐng)把相應(yīng)的堿基序列寫出來。確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因（DNA）?6 / 13答案（1）根據(jù)氨基酸序列反

10、推mRN密碼子序列，再反推DNA上脫氧核糖核苷酸序列。* * T ACACCAAGAC CI * *p-T ACACCAAAAC C- V R 4 I H F I NIV VIIVPFPII I i i i hi IIIg|i|r| |i|i|i4 I t | li n I 1 i fe其DNA堿基序列為：ATGTGGTT CT G G-或-A T CiT G G T TT 7 G G-（2）根據(jù)DNA的堿基對(duì)序列或改造后的DNA堿基對(duì)序列，利用四種脫氧核糖核苷酸進(jìn)行人工合成易混辨析：蛋白質(zhì)工程與基因工程比較項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能T設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白 質(zhì)結(jié)構(gòu)T推測(cè)應(yīng)有的氨基酸

11、序列T找到對(duì)應(yīng)的脫氧核糖核苷酸序列目的基因的獲得T基因表達(dá)載體的構(gòu)建T目的基因的導(dǎo)入T目的基因的檢測(cè)與表達(dá)產(chǎn)物的測(cè)定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程。因?yàn)閷?duì)現(xiàn) 有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn)定義蛋白質(zhì)工程的誕生局限蛋白質(zhì)改造合成新的蛋白質(zhì) 第二代基因工程 答案C解析 蛋白質(zhì)工程是對(duì)基因進(jìn)行改造進(jìn)而產(chǎn)生符合人們需要的蛋白質(zhì)，因此不再是天然的蛋 白質(zhì)。2添加在洗衣粉中的某種酶在低溫下活性較低， 影響

12、了洗衣粉的洗滌效果。 若讓你用生物工程的方法改變此酶的特性，首先考慮的是( )A.基因工程B蛋白質(zhì)工程C.誘變D細(xì)胞工程I蛋白質(zhì)工程制造的蛋白質(zhì)是（）A.天然蛋白質(zhì)B.稀有蛋白質(zhì)C.自然界中不存在的蛋白質(zhì)D.尚沒有制造出來蛋白質(zhì)工程的崛起蛋白質(zhì)工程的研究與應(yīng)用7 / 13答案B解析 可通過蛋白質(zhì)工程實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)改造的目的。3.科學(xué)家將B-干擾素基因進(jìn)行定點(diǎn)突變導(dǎo)入大腸桿菌表達(dá)，使干擾素分子上的半胱氨酸 變成絲氨酸，結(jié)果大大提高了干擾素的抗病毒活性，并且提高了貯存穩(wěn)定性。該生物技術(shù)為( )A.蛋白質(zhì)工程B.基因工程C.基因突變D.細(xì)胞工程答案A解析 題干中的操作涉及的基因顯然不再是原來的基因，其

13、合成的干擾素也不是天然3干擾素，而是經(jīng)過改造的，是具有人類所需優(yōu)點(diǎn)的蛋白質(zhì)，因而整個(gè)過程利用的生物技術(shù) 為蛋白質(zhì)工程。4.基因工程與蛋白質(zhì)工程的區(qū)別是()A.基因工程需對(duì)基因進(jìn)行分子水平操作，蛋白質(zhì)工程不對(duì)基因進(jìn)行操作B.基因工程合成的是天然存在的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程合成的可以不是天然存在的蛋白質(zhì)C.基因工程是分子水平操作，蛋白質(zhì)工程是細(xì)胞水平(或性狀水平)的操作D.基因工程完全不同于蛋白質(zhì)工程答案B解析 蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，是從分子水平對(duì)蛋白 質(zhì)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，直接對(duì)相應(yīng)的基因進(jìn)行修飾加工甚至人工進(jìn)行基因合成，從而對(duì)現(xiàn)有蛋白 質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，

14、以滿足人類生產(chǎn)和生活需求，而基因工程只是將外源 基因?qū)肓硪簧矬w內(nèi)，并使之表達(dá)，體現(xiàn)人類所需的性狀，或者獲取所需的產(chǎn)品，因此， 基因工程只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)。5.如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題：（1）構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是（2）通過人工合成DNA形成的新基因應(yīng)與_ 結(jié)合后轉(zhuǎn)移到_ 中才能得到準(zhǔn)確表達(dá)。若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，需用到的生物工程有_、_ 和發(fā)酵工程。圖解中從新的胰島素模型到新的胰島素基因的基本思路是 _ 。答案（1）蛋白質(zhì)的預(yù)期功能（2）運(yùn)載體 大腸桿菌等受體細(xì)胞（3）蛋白質(zhì)工程

15、基因工 程（4）根據(jù)新8 / 13的胰島素模型中氨基酸的序列， 推測(cè)出其基因中的脫氧核糖核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來合成出新的胰島素基因課時(shí)作業(yè)基礎(chǔ)過關(guān)1 科學(xué)家想提高玉米中賴氨酸的含量，計(jì)劃將天冬氨酸激酶的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，將二氫吡啶二羧酸合成酶的第104位的天冬酰胺變成異亮氨酸，這樣就可以使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸分別提高5倍和2倍。下列關(guān)于蛋白質(zhì)的改造的操作中，正確的是（ ）A.直接通過分子水平改造蛋白質(zhì)B.直接改造相應(yīng)的mRNAC.對(duì)相應(yīng)的基因進(jìn)行操作D.重新合成新的基因答案C解析 蛋白質(zhì)工程的目的是對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，從而使蛋白質(zhì)功能可以滿足人們的需求。蛋白質(zhì)功

16、能與其高級(jí)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，因蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，所以直接對(duì)蛋白質(zhì)改造非常困難。而蛋白質(zhì)是由基因控制合成的，對(duì)基因進(jìn)行操作卻容易得多；另外，通過改造基因?qū)Φ鞍踪|(zhì)的改造可以遺傳，如對(duì)蛋白質(zhì)直接改造，即使成功也不能遺傳。2.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法，正確的是（）A.蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)蛋白質(zhì)分子直接進(jìn)行操作B.蛋白質(zhì)工程能生產(chǎn)出自然界中不曾存在過的新型蛋白質(zhì)分子C.對(duì)蛋白質(zhì)的改造是通過直接改造相應(yīng)的mRNA來實(shí)現(xiàn)的D.蛋白質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程是相同的答案B解析 蛋白質(zhì)工程是在分子水平上對(duì)基因直接進(jìn)行操作，即通過直接改造基因?qū)崿F(xiàn)的。蛋白 質(zhì)工程的流程和天然蛋白質(zhì)合成的過程相反，其

17、原理是中心法則的逆推。3.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的基本操作程序，正確的是()蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)合成DNA合成 mRNA合成蛋白質(zhì)的預(yù)期功能 根據(jù)氨基酸的序列推出脫氧核糖核苷酸的序列A.TTTTTB.TTTTT9 / 13C.TTTTTD.TTTTT答案C解析 蛋白質(zhì)工程的操作流程為：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)T設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)T推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列T找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核糖核苷酸序列。4.下列屬于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的是()A.抗蟲棉B.巨型鼠C.鼠一人嵌合抗體D.超級(jí)細(xì)菌答案C解析 抗蟲棉、巨型鼠、超級(jí)細(xì)菌都是利用基因工程培養(yǎng)出的生物，而鼠人嵌合抗體是科 學(xué)家對(duì)抗體進(jìn)行改造產(chǎn)生的。5.豬的胰島素用于降低人體血

18、糖濃度效果不明顯，原因是豬的胰島素分子中有一個(gè)氨基酸與人的不同。為了使豬胰島素用于臨床治療糖尿病，用蛋白質(zhì)工程的蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)的最佳方 案是( )A.對(duì)豬胰島素進(jìn)行一個(gè)不同氨基酸的替換B.將豬胰島素和人胰島素進(jìn)行拼接組成新的胰島素C.將豬和人的胰島素混合在一起治療糖尿病D.根據(jù)人的胰島素設(shè)計(jì)制造出一種全新的胰島素答案A6.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的敘述，不正確的是()A.蛋白質(zhì)工程可以改造酶的結(jié)構(gòu)，提高酶的熱穩(wěn)定性B.通過蛋白質(zhì)工程可以改變蛋白質(zhì)的活性C.利用蛋白質(zhì)工程可以從大腸桿菌細(xì)胞中得到人的胰島素D.蛋白質(zhì)工程可以對(duì)胰島素進(jìn)行改造和修飾，合成速效型胰島素制劑答案C解析 從大腸桿菌中得到人的

19、胰島素利用的是基因工程技術(shù)。能力提升7蛋白質(zhì)工程是新崛起的一項(xiàng)生物工程，又稱第二代基因工程。下圖是蛋白質(zhì)工程流程圖, 圖中A B在遺傳學(xué)上依次表示（）A.轉(zhuǎn)錄和翻譯B.翻譯和轉(zhuǎn)錄C.復(fù)制和轉(zhuǎn)錄D.傳遞和表達(dá)答案A10 / 138.既然蛋白質(zhì)工程可以改造生物的蛋白質(zhì)，當(dāng)然這里所說的生物也包括大熊貓。因此我們可以通過改造大熊貓?bào)w內(nèi)的某些蛋白質(zhì)，使大熊貓的生命活動(dòng)更加適應(yīng)環(huán)境。推測(cè)以下關(guān)于改造大熊貓?bào)w內(nèi)某蛋白質(zhì)的說法中，錯(cuò)誤的是（）A.改造后的蛋白質(zhì)有可能成為一種新抗原，使大熊貓產(chǎn)生免疫反應(yīng)， 從而將其排除或產(chǎn)生過 敏反應(yīng)，因此應(yīng)慎重施行B.改造蛋白質(zhì)是從根本上通過改造基因來實(shí)現(xiàn)的C.改造蛋白質(zhì)后的

20、大熊貓和現(xiàn)在的大熊貓仍是一個(gè)物種D.改造蛋白質(zhì)后的大熊貓的后代不具有改造的蛋白質(zhì)答案D解析 改造蛋白質(zhì)通過改造基因進(jìn)行，若在受精卵時(shí)期進(jìn)行改造，則可遺傳給后代；而若要像基因治療一樣，在成體進(jìn)行改造，則不能遺傳，其后代無改造的蛋白質(zhì)。9.下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程技術(shù)過程的敘述中，正確的是（）通過對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析主要是獲取蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)主要指根據(jù)蛋白質(zhì)分子的氨基酸序列，來對(duì)其高級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)的目的是構(gòu)建蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)模型，從而進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能的研究以及蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)可利用基因工程的方法對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改造 所有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改造都可以通過基因定點(diǎn)誘變技術(shù)來實(shí)現(xiàn)A.B.C.D.答案

21、C10.蛋白質(zhì)工程與基因工程相比，其突出特點(diǎn)是（）A.基因工程原則上能生產(chǎn)任何蛋白質(zhì)B.蛋白質(zhì)工程能對(duì)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)C.蛋白質(zhì)工程可以不通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實(shí)現(xiàn)D.蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第三代基因工程答案B11 / 13解析 蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程，也需要通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實(shí)現(xiàn)，原則上能生產(chǎn)符合人們需要的蛋白質(zhì)，但和基因工程相比，突出特點(diǎn)是可以改造 現(xiàn)有蛋白質(zhì)或制造新的蛋白質(zhì)，而基因工程往往是生產(chǎn)現(xiàn)有的蛋白質(zhì)。11.科學(xué)家對(duì)鼠源雜交瘤抗體進(jìn)行改造，生產(chǎn)出效果更好的鼠一人嵌合抗體，用于癌癥治療。下圖表示形成鼠一人嵌合抗體的過

22、程，據(jù)圖回答：改造鼠源雜交瘤抗體，生產(chǎn)鼠一人嵌合抗體，屬于 _（生物工程）的范疇。圖示過程是根據(jù)預(yù)期的_,設(shè)計(jì)_,最終必須對(duì)_ 進(jìn)行操作，此操作中改變的是 _ 。（3）經(jīng)過改造的鼠一人嵌合抗體，與鼠源雜交瘤抗體相比較，突出的優(yōu)點(diǎn)是_（從免疫角度考慮）。（4）_上述過程中對(duì)科學(xué)家來說難度最大的是 _。答案（1）蛋白質(zhì)工程（2）嵌合抗體功能嵌合抗體的結(jié)構(gòu)基因 堿基對(duì)（3）減少對(duì)人體的不良反應(yīng)（4）設(shè)計(jì)嵌合抗體的空間結(jié)構(gòu)解析（1）通過圖示可知鼠一人嵌合抗體是通過人工設(shè)計(jì)而形成的特定功能蛋白質(zhì)，其生產(chǎn)過程應(yīng)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。（2）蛋白質(zhì)工程的流程：預(yù)期蛋白質(zhì)的功能T設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu)T推測(cè)應(yīng)有

23、的氨基酸序列T找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核糖核苷酸序列（基因）T通過基因工程操作生產(chǎn)預(yù)期的蛋白質(zhì)。（3）從免疫的角度考慮， 對(duì)人體來說鼠源抗體為抗原，若利用人的抗體與之嵌合，則排斥反應(yīng)會(huì)減輕，對(duì)人體的副作用會(huì)減少。（4）由于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易確定，所以成為蛋白質(zhì)工程中最大的障礙。12干擾素是動(dòng)物體內(nèi)合成的一種蛋白質(zhì)，可以用于治療病毒感染和癌癥，但體外保存相當(dāng)困難，如果將其分子上的一個(gè)半胱氨酸變成絲氨酸，就可在70 C下保存半年，給廣大患者M(jìn)ti體nJ12 / 13帶來福音。（1）蛋白質(zhì)的合成是受基因控制的，因此獲得能夠控制合成“可以保存的干擾素”的基因是生產(chǎn)的關(guān)鍵，依據(jù)蛋白質(zhì)工程原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

24、流程，讓動(dòng)物生產(chǎn)“可以保存的干擾素”（請(qǐng)?zhí)顚懀?設(shè)計(jì)推測(cè)合成-（2）_基因工程和蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在原則上只能生產(chǎn) _ 的蛋白質(zhì)，不一定符合人類生產(chǎn)和生活的需要。而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)， 通過_或_ ,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行 _或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活需要。(3)蛋白質(zhì)工程實(shí)施的難度很大，原因是蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的 _ 結(jié)構(gòu)。(4)對(duì)天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，應(yīng)該直接對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對(duì)基因的操作來實(shí)現(xiàn)？ _ 。原因是_。答案(1)預(yù)期蛋白質(zhì)的功能 蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu) 應(yīng)有的氨基酸序列 相應(yīng)的脫氧核糖核苷 酸序列(基因)(2)

25、自然界已存在基因修飾 基因合成 改造(3)空間(或高級(jí))(4)基因 基因控制蛋白質(zhì)的合成，并且基因能遺傳給下一代解析 蛋白質(zhì)工程是研究多種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、蛋白質(zhì)折疊、蛋白質(zhì)分子設(shè)計(jì)等一系列 分子生物學(xué)基本問題的一種新型的、強(qiáng)有力的手段。通過對(duì)蛋白質(zhì)工程的研究，可以深入地 揭示生命現(xiàn)象的本質(zhì)和生命活動(dòng)的規(guī)律?；蚬こ套裱行姆▌t，從DNA mRNA蛋白質(zhì)折疊產(chǎn)生功能，基本上是生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程是按照以下思路進(jìn)行的：確 定蛋白質(zhì)的功能T蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)T蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)T應(yīng)有的氨基酸序列T應(yīng)有的堿基排列T創(chuàng)造出自然界不存在的蛋白質(zhì)。13科學(xué)家將動(dòng)物體內(nèi)的能夠合成胰島

26、素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)表達(dá)成功。請(qǐng)據(jù)圖回答問題：13 / 13(1)_圖中DNA是以_ 為模板，形成單鏈DNA在酶的作用下合成雙鏈DNA從而獲得了所需要的基因。圖中代表的是_,在它的作用下將質(zhì)粒(_DNA)切出_ 末端。(3)圖中表示將 _。表示_ 隨大腸桿菌的繁殖而進(jìn)行_ 。(4)采用蛋白質(zhì)工程可以對(duì)胰島素進(jìn)行改造，使之起效時(shí)間縮短，保證餐后血糖高峰和血液中胰島素高峰一致。如果你是科研工作者，請(qǐng)寫出研制速效胰島素的思路。（5）下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的說法中，不正確的是（）A.蛋白質(zhì)工程能將人抗體某些區(qū)段替代鼠單克隆抗體的區(qū)段，降低鼠單克隆抗體免疫活性B.蛋白質(zhì)工程可對(duì)酶的催化活性、底物專一性、抗氧化性、熱變性、堿變性等加以改