1.4　蛋白质工程的崛起 (3)VIP免费

1高二生物学案主备人：审核人：课型：备课时间：1．4蛋白质工程的崛起[学习目标]1.说出蛋白质工程崛起的缘由。2.简述蛋白质工程的基本原理及蛋白质工程的进展和前景。一、蛋白质工程崛起的缘由1．崛起缘由(1)基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的，进而表现出。(2)基因工程的不足：基因工程在原则上只能产生自然界的蛋白质。(3)天然蛋白质的不足：天然蛋白质的结构和功能符合生存的需要，却不一定完全符合的需要。2．实例(1)――→体外很难保存体外－70℃下可以保存半年(2)提高玉米赖氨酸含量――→――→(改造后玉米叶片和种子中游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍。)例1科学家将β-干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素分子上的半胱氨酸变成丝氨酸，结果大大提高了β-干扰素的抗病毒活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为()A．蛋白质工程B．基因工程C．基因突变D．细胞工程例2将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞，可以提高玉米中的赖氨酸含量；更换赖氨酸形成过程中的天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的个别氨基酸，使两种酶的活性提高，也可以提高玉米中的赖氨酸含量。以上两种技术分别属于()A．基因工程、基因工程B．蛋白质工程、蛋白质工程C．基因工程、蛋白质工程D．蛋白质工程、基因工程二、蛋白质工程的基本原理、进展和前景1．蛋白质工程的基本原理(1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与的关系。(2)手段：通过或，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。(3)目的：获得满足人类的生产和生活需求的。2．蛋白质工程的基本流程预期的蛋白质功能→设计预期的→推测应有的序列→找到相对应的序列(基因)。3．蛋白质工程的进展和前景(1)进展①医药方面：科学家通过对的改造，已使其成为速效型药品。②电子方面：生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面。用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有、和的特点。(2)前景和存在的问题：蛋白质工程前景是诱人的，但难度却很大，尤其是目前科学家对大多数的了解还很不够。归纳总结1．对蛋白质工程的两点理解(1)改造对象：通过改造控制蛋白质合成的基因的结构来改造某种蛋白质的结构。①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造的蛋白质还是无法遗传的。②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。(2)蛋白质工程中经过处理得到的新基因与基因突变得到的新基因有较大差别：基因突变的新基因中含有不编码蛋白质的序列，而蛋白质工程中的新基因则没有。2．基因工程和蛋白质工程的对比比较项目基因工程蛋白质工程操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定预期的蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测蛋白质应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质结果生产人类需要的基因产物(自然界已有的蛋白质)可以生产自然界没有的、不存在的新蛋白质联系蛋白质工程是以基因工程为基础的例3基因工程与蛋白质工程的区别是()A．基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不需对基因进行操作B．基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以是天然不存在的蛋白质C．基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)操作D．基因工程完全不同于蛋白质工程例4蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是()A．蛋白质工程能生产人类需要的基因产物B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现D．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基因工程2高二生物学案主备人：审核人：课型：备课时间：1．4蛋白质工程的崛起1．葡萄糖异构酶(GI)在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家对GI基因进行体外定点诱变，以脯氨酸(Pro138)替代甘氨酸(Gly138)，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果最适反应温度提高10～12℃。这属于生物工程中的...