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1、吕叔湘中学集体备课教 学 案（高二生物）教学内容专题 1基因工程第 4 节蛋白质工程的崛起1、举例说出蛋白质工程崛起的缘由。课程标准2、简述蛋白质工程的原理。 测试要求 3、尝试运用逆向思维分析和解决问题。重点： 1、为什么开展蛋白质工程的研究教学重点2、蛋白质工程的原理与难点难点：蛋白质工程的原理教学课型新授 / 学、问、讲、练与方法电教手段课件教学过程【自主学习】回忆再现“中心法则”一、 蛋白质工程崛起的缘由1、引发蛋白质工程崛起的新问题：天然蛋白质的不能完全满足人类生产和生活的需要。2、现有蛋白质不能满足人类需要的几个典型例子（ 1）干扰素的体外保存具体问题：解决的措施：（ 2）富含赖氨
2、酸的玉米新品种培育具体问题：解决的措施：二、蛋白质工程的基本原理1、蛋白质工程流程预期设计预期蛋白质功能蛋白质结构推测应有 推测相应基因中生产相应氨基酸序列脱氧核苷酸序列蛋白质2、蛋白质工程概念1蛋白质工程是指以作为基础，通过，对现有蛋白质或，以满足人类的的需求。前提：了解蛋白质的和。原理：基因（基因修饰或基因合成）目的：蛋白质三、蛋白质工程的进展和前景（举例说明）人类蛋白质组计划是继人类基因组计划后，生命科学乃至自然科学领域一项重大的科学命题。2001 年国际人类蛋白质组组织宣告成立。2003 年该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动： 一项是由中国科学家牵头执行的 “人类肝脏蛋白质组计划
3、” ；另一项是以美国科学家牵头执行的“人类蛋白质组计划” ，由此拉开了蛋白质组计划的帷幕。【典型例题】1、下列属于蛋白质工程应用实例的是：（）A、巨型小鼠B、鼠人嵌合抗体C、多利羊D、结晶牛胰岛素2、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（）A、蛋白质工程以基因工程为基础B、蛋白质工程就是酶工程的延伸C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质3、干扰素是动物体内的一种蛋白质，可以用来治疗病毒的感染和癌症，但在体外保存相当困难，如何长期保存，科学家发现干扰素中的一个半胱氨酸变成丝氨酸，可以保存半年。你来设想一下，能不能让动物生产能够长期储存的干扰素？采用什么方法？4、
4、蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径，试回答下列有关问题：（ 1）图中过程的主要依据是每种氨基酸都有其对应的，后者位于分子上，其上的核苷酸序列与基因中的脱氧核苷酸之间存在着关系。（ 2）完成过程需要涉及技术。【反馈矫正】1、蛋白质工程制造的蛋白质是（）A、天然蛋白质B、稀有蛋白质C、自然界中不存在的蛋白质D、肌肉蛋白22 、蛋白质工程中目前已成功的是（）A、对胰岛素进行改造，生产速效型药品B 、蛋白质工程应用于微电子方面C、体外耐保存的干扰素D、用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米3、科学家发现将人的干扰素的cDNA在大肠杆
5、菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒617位的活性为 10 g ml，只相当于天然产品的十分之一，通过基因定点突变将第半胱氨酸改变成丝氨酸， 结果使大肠杆菌中生产的 一干扰素的抗病性活性提高到108 g ml ， 并 且 比 天 然 一 干 扰 素 的 贮 存 稳 定 性 高 很 多 。 此 项 技 术 属 于 ( )A、细胞工程B、蛋白质工程C、胚胎工程D、基因工程4、某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只有对热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗食物的消化不良，最佳方案是 ( )A、对此酶中的少数氨基酸替换，以改善其功能B 、减少此酶
6、在片剂中的含量C、将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶D 、重新设计与创造一种全新的蛋白酶5、下列哪项不是蛋白质工程的研究内容A、分析蛋白质分子的精细结构B、对蛋白质进行有目的的改造C、分析氨基酸的化学组成D、按照人的意愿将天然蛋白质改造成新的蛋白质6、蛋白质工程中对蛋白质分子进行设计时，主要包括哪几种？（） 进行少数氨基酸的替换对不同来源的蛋白质的拼接 从氨基酸的排列顺序出发设计全新的蛋白质直接改变蛋白质的空间结构A、B、C、D、7、关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是（）A、都是分子水平上的操作B、基因工程就是改造基因的分子结构C、蛋白质工程就是改造蛋白质的分子结构D、基因工程能产生
7、自然界根本不存在的基因，蛋白质工程能产生自然界根本不存在的蛋白质8、蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。 下图示意蛋白质工程流程，图中 A、 B 在遗传学上依次表示3A、转录和翻译B、翻译和转录C、复制和转录D、传递和表达9、下列各项中不属于蛋白质工程在医学上应用的是（）A、基因芯片用于HIV 诊断B、 t-PA用于医治心肌梗死C、速效胰岛素用于治疗糖尿病D、 人鼠嵌合抗体用于识别、杀伤肿瘤细胞10、枯草杆菌产生的蛋白酶具有催化分解蛋白质的特性，但极易被氧化而失效。1985年，美国的埃斯特尔将枯草杆菌蛋白酶分子中的第222 位氨基酸替换后，虽然其水解活性有所下降，但抗氧化能力大大提高。用这种水解酶作为洗涤剂的添加剂，可以有效 地 除 去 血 渍 、 奶 渍 等 蛋 白 质 污 渍 （ 1 ） 改 造 枯 草 杆 菌 蛋 白 酶 的 生 物 技 术是。（ 2）改造后的枯草杆菌中的控制合成蛋白酶的基因与原来相比，至少有个碱基对发生变化。（ 3）利用生物技术改造蛋白质，是提高了蛋白质的性，埃斯特尔所作的工作是对已知蛋白质进行。教后记45