2024高中生物專題1基因工程1.4蛋白質(zhì)工程的崛起教案新人教版選修3

PAGE5-1.4蛋白質(zhì)工程的崛起[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.通過分析基因工程的不足，理解蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2.學(xué)習(xí)并理解蛋白質(zhì)工程的基本原理。3.結(jié)合實例了解蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展及前景。學(xué)問點蛋白質(zhì)工程的崛起學(xué)問梳理1.蛋白質(zhì)工程崛起的緣由(1)基因工程的實質(zhì)：將一種生物的eq\o(□,\s\up3(01))基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的eq\o(□,\s\up3(02))蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出eq\o(□,\s\up3(03))新的性狀。(2)基因工程的不足：基因工程在原則上只能產(chǎn)生自然界eq\o(□,\s\up3(04))已存在的蛋白質(zhì)。(3)自然蛋白質(zhì)的不足：自然蛋白質(zhì)的eq\o(□,\s\up3(05))結(jié)構(gòu)和功能符合eq\o(□,\s\up3(06))特定物種生存的須要，卻不肯定完全符合人類生產(chǎn)和生活的須要。2．蛋白質(zhì)工程的基本原理3．蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景(1)進(jìn)展①醫(yī)藥方面：科學(xué)家通過對eq\o(□,\s\up3(01))胰島素的改造，已使其成為速效型藥品。②電子方面：生物和材料科學(xué)家正主動探究將蛋白質(zhì)工程應(yīng)用于微電子方面。用蛋白質(zhì)工程方法制成的電子元件，具有eq\o(□,\s\up3(02))體積小、eq\o(□,\s\up3(03))耗電少和eq\o(□,\s\up3(04))效率高的特點。(2)前景和存在的問題：蛋白質(zhì)工程前景是迷人的，但難度卻很大，尤其是目前科學(xué)家對大多數(shù)eq\o(□,\s\up3(05))蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)的了解還很不夠。eq\a\vs4\al([問題探究])1.為什么變更一個氨基酸就可以變更蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性甚至某種蛋白質(zhì)的活性？提示：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)的確定因素包括氨基酸的種類、數(shù)目及排列依次和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，因此個別氨基酸的變更就會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)的變更，從而影響到其性質(zhì)和功能。2．基因工程中的目的基因與蛋白質(zhì)工程中的目的基因有何區(qū)分？提示：基因工程中目的基因一般是自然存在的基因，而蛋白質(zhì)工程中的目的基因不是自然存在的。3．基因工程和蛋白質(zhì)工程是否都遵循中心法則？提示：都遵循中心法則。4．為什么要通過基因修飾或基因合成來完成蛋白質(zhì)工程，而不是干脆對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造？提示：①任何一種自然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過的蛋白質(zhì)可以通過改造過的基因遺傳下去。假如對蛋白質(zhì)干脆改造，即使改造勝利，被改造過的蛋白質(zhì)分子還是無法遺傳的。②對基因進(jìn)行改造比對蛋白質(zhì)干脆改造要簡單操作，難度要小得多。典題分析題型一蛋白質(zhì)工程的原理[例1]下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程的敘述錯誤的是()A．蛋白質(zhì)工程的原理是從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能動身找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列B．蛋白質(zhì)工程的目的是獲得滿意人類生產(chǎn)和生活需求的蛋白質(zhì)C．蛋白質(zhì)工程的流程和自然蛋白質(zhì)合成的過程是相同的D．蛋白質(zhì)工程是對基因工程的補充和發(fā)展解題分析蛋白質(zhì)工程的流程是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能動身→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推想應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，自然蛋白質(zhì)的合成過程：基因→表達(dá)→形成具有肯定氨基酸序列的肽鏈→形成具有高級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，A正確，C錯誤；蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延長出來的其次代基因工程，是為了滿意人類生產(chǎn)和生活的需求，B、D正確。答案C題型二蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用[例2]下列關(guān)于蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的敘述錯誤的是()A．蛋白質(zhì)工程可以改造蛋白質(zhì)類酶的結(jié)構(gòu)，提高其熱穩(wěn)定性B．通過蛋白質(zhì)工程可以變更蛋白質(zhì)的活性C．利用蛋白質(zhì)工程可以在大腸桿菌細(xì)胞中得到人的胰島素D．蛋白質(zhì)工程可以對胰島素進(jìn)行改造和修飾，合成速效型胰島素制劑解題分析蛋白質(zhì)工程是依據(jù)人們設(shè)計的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)來改造基因，進(jìn)而限制合成或變更自然界中的蛋白質(zhì)，而在大腸桿菌中生產(chǎn)人胰島素利用基因工程技術(shù)便可達(dá)到，C錯誤；通過蛋白質(zhì)工程可以變更蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、功能活性等，A、B、D正確。答案C題型三蛋白質(zhì)工程和基因工程的比較[例3]下列有關(guān)蛋白質(zhì)工程與基因工程的敘述，錯誤的是()A．蛋白質(zhì)工程也要通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實現(xiàn)B．蛋白質(zhì)工程與基因工程沒有任何關(guān)系C．蛋白質(zhì)工程能對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)D．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延長出來的其次代基因工程解題分析蛋白質(zhì)工程的操作對象是基因，也要通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實現(xiàn)特定蛋白質(zhì)的合成