1、1.4蛋白質(zhì)工程的崛起課程規(guī)范概述蛋白質(zhì)工程的原理。課標(biāo)解讀1.舉例說(shuō)出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。2.經(jīng)過(guò)與基因工程操作原理的比較，了解蛋白質(zhì)工程的原理。3.查閱相關(guān)資料，知道蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景。 1蛋白質(zhì)工程的崛起(1)基因工程的優(yōu)勢(shì)與缺乏優(yōu)勢(shì)：將一種生物的基因轉(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 ，進(jìn)而表現(xiàn)出 。這是基因工程的本質(zhì)。缺乏：原那么上基因工程只能消費(fèi) 。蛋白質(zhì)工程及其原理蛋白質(zhì)新性狀自然界中已存在的蛋白質(zhì)(2)天然蛋白質(zhì)的特點(diǎn)天然蛋白質(zhì)是生物在 中構(gòu)成的，它們的 符合 的需求，卻不一定完全符合人類(lèi)消費(fèi)和生活的需求。(3)蛋白質(zhì)工程的提出1983年，美國(guó)某基因公司的一

2、名科學(xué)家提出了“ ，隨即被廣泛地接受和采用。長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程構(gòu)造和功能特定物種生存蛋白質(zhì)工程2蛋白質(zhì)工程的原理概念基礎(chǔ)蛋白質(zhì)分子的 及其與 的關(guān)系手段通過(guò) 或 ，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)目的獲得 的蛋白質(zhì)原理由預(yù)期的蛋白質(zhì)功能找到相對(duì)應(yīng)的 .構(gòu)造規(guī)律生物功能基因修飾基因合成滿足人類(lèi)消費(fèi)和生活需求脫氧核苷酸序列(基因)思想激活1 蛋白質(zhì)工程中直接進(jìn)展操作的對(duì)象是什么？能否為蛋白質(zhì)分子本身？提示蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子構(gòu)造規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為根底，經(jīng)過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)展改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類(lèi)的消費(fèi)或生活的需求。因此，歸根究竟要對(duì)基因進(jìn)展改造。

3、1蛋白質(zhì)工程的崛起(1)基因工程的本質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀。(2)蛋白質(zhì)工程的目的：消費(fèi)符合人們消費(fèi)與生活需求并非自然界已存在的蛋白質(zhì)。2蛋白質(zhì)工程的流程圖：特別提示(1)蛋白質(zhì)工程最終還是回到基因工程上來(lái)，由于蛋白質(zhì)的合成由基因控制，所以說(shuō)蛋白質(zhì)工程是在基因工程的根底上延伸出來(lái)的第二代基因工程。(2)基因工程中的目的基因普通為自然界中已存在的基因，而蛋白質(zhì)工程中的目的基因不是自然界中已存在的。(3)判別蛋白質(zhì)工程方法的關(guān)鍵是：經(jīng)過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)展改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)。【穩(wěn)定1】 以下關(guān)于蛋白質(zhì)工

4、程的表達(dá)，正確的選項(xiàng)是()。A將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使生物表現(xiàn)出新的性狀B干擾素是動(dòng)物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，可用于治療病毒的感染和癌癥C由于賴氨酸抑制天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性，所以賴氨酸產(chǎn)量難以提高D蛋白質(zhì)工程能產(chǎn)生自然界已有的蛋白質(zhì)解析蛋白質(zhì)工程崛起的緣由是為了得到完全符合人類(lèi)消費(fèi)和生活需求的特定的蛋白質(zhì)。如玉米消費(fèi)過(guò)程中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中第104位的天冬酰胺變成異亮氨酸，使玉米葉片和種子中的游離賴氨酸分別提高5倍和2倍。答案C蛋白質(zhì)工程進(jìn)展(1)科學(xué)家經(jīng)過(guò)對(duì) 的改造，已使其成為速效型藥品。(2)生物和資料科學(xué)

5、家正積極探求將蛋白質(zhì)工程運(yùn)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 的特點(diǎn)。蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景 胰島素體積小、耗電少和效率高蛋白質(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(guò)程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類(lèi)所需蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類(lèi)所需的生物類(lèi)型或生物產(chǎn)品結(jié)果生產(chǎn)自然界沒(méi)有的蛋白質(zhì)一般是生產(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(lái)的第二代基因工程；對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過(guò)基因修飾或

6、基因合成實(shí)現(xiàn)特別提示目前蛋白質(zhì)工程勝利的例子不多，主要是由于蛋白質(zhì)發(fā)揚(yáng)功能必需依賴于正確的高級(jí)構(gòu)造，而目前科學(xué)家對(duì)大多數(shù)蛋白質(zhì)的高級(jí)構(gòu)造的了解還不夠，要設(shè)計(jì)出更加符合人類(lèi)需求的蛋白質(zhì)還需經(jīng)過(guò)艱苦的探求?！痉€(wěn)定2】 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)展分子程度操作，蛋白質(zhì)工程不對(duì)基因進(jìn)展操作B基因工程合成自然界已存在的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程可以合成自然界不存在的蛋白質(zhì)C基因工程是分子程度操作，蛋白質(zhì)工程是細(xì)胞程度(或性狀程度)的操作D基因工程完全不同于蛋白質(zhì)工程解析蛋白質(zhì)工程是在基因工程根底上延伸出來(lái)的第二代基因工程，是從分子程度對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)展改造設(shè)計(jì)，然后直接對(duì)相應(yīng)的基因進(jìn)展修飾

7、加工甚至人工進(jìn)展基因合成，從而對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)展改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類(lèi)的消費(fèi)和生活的需求。而基因工程只是將外源基因?qū)肓斫K身物體內(nèi)，并使之表達(dá)，表達(dá)人類(lèi)所需的性狀，或者獲取所需的產(chǎn)品，因此，基因工程在原那么上只能消費(fèi)自然界中已存在的蛋白質(zhì)。答案B【例1】 蛋白質(zhì)工程是指根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的構(gòu)造進(jìn)展分子設(shè)計(jì)、消費(fèi)的過(guò)程。以下圖是蛋白質(zhì)工程的根本途徑，試回答以下有關(guān)問(wèn)題。蛋白質(zhì)工程及其原理(1)圖中過(guò)程的主要根據(jù)是每種氨基酸都有其對(duì)應(yīng)的_，后者位于_分子上，其上的核苷酸序列與基因中的脫氧核苷酸序列之間存在著_關(guān)系。(2)經(jīng)過(guò)過(guò)程獲得的脫氧核苷酸序列不是完好的基因

8、，要使這一序列可以表達(dá)、發(fā)揚(yáng)作用，還必需在序列的上、下游加上_和_，在這個(gè)過(guò)程中需求_酶的參與。(3)完成過(guò)程需求涉及_技術(shù)。思想導(dǎo)圖：深度分析(1)由氨基酸可推知mRNA中堿基序列，進(jìn)而能推知相應(yīng)基因中的核苷酸序列；(2)經(jīng)過(guò)程獲得的脫氧核苷酸序列并非完好的基因，它還必需參與啟動(dòng)子、終止子等；(3)完成過(guò)程需基因工程技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)改造的目的基因的表達(dá)。答案(1)密碼子信使RNA堿基互補(bǔ)配對(duì)(2)啟動(dòng)子終止子DNA銜接(3)基因工程【例2】 以下不屬于蛋白質(zhì)工程成果的是()。A改造酶的構(gòu)造，提高酶的熱穩(wěn)定性B消費(fèi)出鼠人嵌合抗體C將tPA分子中的天門(mén)冬酰胺交換為谷氨酰胺D將人的胰島素基因整合到大腸桿菌體內(nèi)消費(fèi)胰島素蛋白質(zhì)工程的運(yùn)用思想導(dǎo)圖：深度分析將人的胰島素基因整合到大腸桿菌體內(nèi)消費(fèi)胰島素屬于基因工程的成果。答案D歸納提升蛋白質(zhì)工程是在基因程度上改造蛋白質(zhì)，而不是直接