高中生物人教版选修3 1.4 蛋白质工程的崛起 学案（含答案）

灵丘一中高二生物自主探究学案
1.4 蛋白质工程的崛起
一、情景创设
二、学习目标
1、举例说出蛋白质工程崛起的缘由。2、简述蛋白质工程的原理。3、尝试逆向思维。
三、学习重点、难点
重点：蛋白质工程原理及开展缘由
难点：蛋白质工程的原理
四、学习任务
目标1 蛋白质工程崛起的缘由
说出基因工程的实质和不足。
2、叙述蛋白质工程的缘由。并举例说明。
目标2 蛋白质工程的原理
说出蛋白质工程的目标、原理。
描述天然蛋白质的合成过程、蛋白质工程的基本途径
3、记住蛋白质工程的概念，分析蛋白质工程的基础、手段、目的。
目标3 蛋白质工程的进展和前景
1、说说蛋白质工程诱人的前景、难度很大的原因。
目标1 蛋白质工程崛起的缘由
说出基因工程的实质和不足。
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蛋白质，进而表现出新的性状。
不足：基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,不一定完全符合人类生产和生活的需要。
2、叙述蛋白质工程的缘由。并举例说明。
缘由：基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,不一定完全符合人类生产和生活的需要。蛋白质工程就是为了生产出符合人类生产和生活需要的蛋白质，甚至是自然界不存在的蛋白质。
天然干扰素在体外保存困难，将其分子上的一个半光氨酸变成丝氨酸，可以在-70℃保存半年。
玉米中赖氨酸含量低，原因是赖氨酸合成过程中天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性受赖氨酸含量的影响，将天冬氨酸激酶第253位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中的第104为的天冬酰胺变成异亮氨酸，就可以是玉米叶片种子中的赖氨酸含量分别提高2-5倍
目标2 蛋白质工程的原理
说出蛋白质工程的目标、原理。
目标：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。
原理：基因决定蛋白质，中心法则的逆推。
描述天然蛋白质的合成过程、蛋白质工程的基本途径.
天然蛋白的合成过程：基因→表达→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能
蛋白质工程基本途径：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列
3、记住蛋白质工程的概念，分析蛋白质工程的基础、手段、目的。
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，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需求。
目标3 蛋白质工程的进展和前景
说说蛋白质工程诱人的前景、难度很大的原因。
蛋白质工程取得的进展向人们展示出诱人的前景，如通过对胰岛素的改造，使其成为一种速效型药品；将蛋白质工程应用于微电子方面，制成的电子原件体积小，耗电少，效率高等优点，因此，有极为广阔的发展前景。
蛋白质工程是一项难度很大的工程，原因是蛋白质发挥工程必须依赖于他的高级机构（空间结构），这是相当复杂的，而目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够，要设计出更加符合人类需要的蛋白质还需要经过艰辛探索。