资源描述：
《2019_2020学年高中生物1.4蛋白质工程的崛起课件新人教版选修3.pptx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.4蛋白质工程的崛起一二三一、蛋白质工程崛起的缘由一二三二、蛋白质工程的基本原理一二三三、蛋白质工程的进展和难度探究点当堂检测本课必记蛋白质工程问题导引对天然蛋白质进行改造,你认为应该直接对蛋白质分子进行操作,还是通过对基因的操作来实现?依据下面的流程图,探究以下问题。探究点当堂检测本课必记(1)蛋白质工程是以为基础,通过或,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(2)基因工程是遵循中心法则的,即→→→折叠产生有一定功能的蛋白质,它主要是生产自然界中(填“存在”或“不存在”)的蛋白质。(
2、3)蛋白质工程操作程序的基本思路:→→→,它可以创造自然界中(填“存在”或“不存在”)的蛋白质。探究点当堂检测本课必记答案(1)蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系基因修饰基因合成(2)DNAmRNA多肽链存在(3)预期蛋白质功能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不存在探究点当堂检测本课必记归纳提升基因工程与蛋白质工程的比较探究点当堂检测本课必记特别提醒(1)蛋白质工程的最终目的是改造蛋白质,但不是直接对蛋白质分子进行操作,而是通过对基因的操作,实现对蛋白质的改造。(2)合成或修饰的基因作
3、为新的目的基因,通过基因工程的操作步骤实现其表达。探究点当堂检测本课必记案例探究类型蛋白质工程例题胰岛素可以用于治疗糖尿病,但是胰岛素被注射到人体后,会堆积在皮下,要经过较长的时间才能进入血液,而进入血液的胰岛素又容易分解,因此,治疗效果受到影响。下图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程,请据图回答有关问题。探究点当堂检测本课必记(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是。(2)通过DNA合成形成的新基因应与结合后转移到中才能得到准确表达。(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素,需用到的
4、生物工程有、和发酵工程。(4)图解中,从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的合成,基本思路是什么?探究点当堂检测本课必记解析(1)蛋白质工程首先要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。因此,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是胰岛素的预期功能。(2)合成的目的基因应与载体结合,构建基因表达载体后,导入受体细胞中才能表达。(3)利用蛋白质工程生产速效胰岛素,需合成新的胰岛素基因,改造好的目的基因需要通过基因工程来生产基因产物,并且在生产中要借助工程菌,所以还要用到发酵工程。因此,此过程涉及蛋白质工程、基因工程、
5、发酵工程。(4)由新的胰岛素模型到构建新的胰岛素基因,其基本思路是根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因。探究点当堂检测本课必记答案(1)胰岛素的预期功能(2)载体 大肠杆菌等受体细胞(3)蛋白质工程 基因工程(4)根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪合成出新的胰岛素基因。特别提醒解答基因工程与蛋白质工程的相关题目时,需要理解蛋白质工程与基因工程的区别和联系。基因工程是蛋白质工程的基础,蛋白质工程可以看作是第二代基
6、因工程。基因工程是基因的异体表达,生产出的仍然是自然界中已有的蛋白质;而蛋白质工程是根据人们对蛋白质的特定功能的需求,对相应的基因进行修饰和改造,然后通过基因工程生产出符合要求的、自然界中不存在的蛋白质。基因工程与蛋白质工程的判断方法:探究点当堂检测本课必记干扰素是动物体内合成的一种蛋白质,可以用于治疗病毒感染和癌症。将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达,产生的干扰素的抗病毒活性只有天然产品的十分之一,且体外保存相当困难。研究发现若将第17位的半胱氨酸变为丝氨酸,生产出的干扰素的抗病毒活性是原来的100倍,并且在-70
7、℃的条件下可以保存半年,给广大患者带来福音。请回答下列问题。(1)从上述资料可知,若要改变干扰素的功能,可以考虑对干扰素的进行改造。(2)对干扰素进行改造,应该直接对(填“干扰素分子”或“干扰素的cDNA”)进行操作来实现,原因是。探究点当堂检测本课必记解析(1)从上述资料可知,若将第17位的半胱氨酸变为丝氨酸,生产出的干扰素的抗病毒活性是原来的100倍,故若要改变干扰素的功能,可以考虑对干扰素的氨基酸序列进行改造。(2)对干扰素进行改造,应该直接对干扰素的cDNA进行操作来实现,原因是①蛋白质的结构由基因决定,蛋白质不能直
8、接遗传,基因可以遗传;②对基因的改造比对蛋白质的改造要容易。答案(1)氨基酸序列(2)干扰素的cDNA①蛋白质的结构由基因决定,蛋白质不能直接遗传,基因可以遗传;②对基因的改造比对蛋白质的改造要容易探究点一当堂检测本课必记1.蛋白质工程的目标是()A.通过对基因进行修饰,产生新的蛋白质B.
