选修三专题一1.4《蛋白质工程的崛起》学案.doc

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1、专题一专题一 1.4 蛋白质工程的崛起蛋白质工程的崛起课前预习学案课前预习学案 一、预习目标一、预习目标1、简述蛋白质工程的实质及基因工程生产的蛋白质种类。2、解释蛋白质工程的基本原理及基本途径。3、分析蛋白质工程将来的发展前景。 二、预习内容二、预习内容知识点观察与思考归纳与结论蛋白质工程崛起的缘由思考:1、基因工程的实质是什么?2、蛋白质工程取得了哪些成果？基因工程的实质： 因此，基因工程在原则上只能生产 的蛋白质，这些蛋白质符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要，我们可适当对其进行改变。例如可将干扰素分子上的一个 变成 ，使其长时间保存；将玉米中天冬氨酸激酶的第 3

2、52 位 的变成 ，将二氢吡啶二羧酸合成酶中 104 位的 变成 ，就可提高游离赖氨酸的含量。蛋白质工程的基本原理1、蛋白质工程的目标是什么？2、天然蛋白质的合成过程怎样？3、蛋白质工程的基本途径是什么？1、蛋白质工程的目标是：根据人们对 的特定需求，对 进行分子设计。由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过 来完成。2、天然蛋白质的合成过程：3、蛋白质工程的基本途径：总结：蛋白质工程是指以蛋白质分子的 及其 作为基础，通过 或 ，对 进行改造，或 ，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，蛋白质工程是在 的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工

3、程领域。蛋白质工程的进展蛋白质工程取得的进展向人们展示出例如：科学家通过对 的改造，已使其成为速效型药品；用蛋白质工程方法制成的电子元件，具和前景哪些诱人的前景？ 有 、 和 的特点，因此有极为广阔的发展前景。三、提出疑惑三、提出疑惑 同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑点 疑惑内容疑惑内容 课内探究学案课内探究学案 一、一、 学习目标学习目标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.尝试运用逆向思维分析和解决问题。 二、二、 学习重点和难点学习重点和难点1.教学重点（

4、1）为什么要开展蛋白质工程的研究？（2）蛋白质工程的原理。2.教学难点蛋白质工程的原理。三、学习过程三、学习过程（一） 、蛋白质工程崛起的缘由：1、基因工程的实质：将一种生物的转移到另一处生物体内，后者产生它本不能产的，从而产生新性状。2蛋白质工程目的：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的。（二） 、蛋白质工程基本原理1目标：根据人们对功能的特定需求，对结构进行分析设计。2原理：基因改造。3过程：预期蛋白质功能设计结构推测应有序列找到对应的序列(基因)。（三） 、蛋白质工程的进展和前景例如：科学家通过对 的改造，已使其成为速效型药品；用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有 、 和 的特点，因

5、此有极为广阔的发展前景。四、当堂检测四、当堂检测 1、科学家运用基因工程技术，可以使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”，如“乳腺生物反应器”的培养，就是将“某种基因”通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。这里的“某种基因”是指： （ ）A乳腺蛋白基因 B药用蛋白基因 C药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子重组在一起 D药用蛋白基因和细菌质粒基因重组在一起 2、下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（ ）A重组 DNA 技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细

6、菌繁殖快D只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达3、PCR 技术的原理类似于细胞内 DNA 的复制，短时间内就可以在体外将目的基因扩增放大几百万倍。下列关于 PCR 技术的推测，不可能的是（ ）APCR 技术在短时间内将目的基因放大几百万倍，因而对基因工程中的操作有极大帮助B用 PCR 技术扩增目的基因，需要模板、原料、酶和能量等条件C用 PCR 技术扩增目的基因，也遵循碱基互补配对原则D如果目的基因共 1000 个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸 460 个，用 PCR 技术扩增 4 代，需要 8640 个胞嘧啶脱氧核苷酸4、切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别

7、注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠” ，此项技术遵循的原理是 ( )A.基因突变：DNARNA蛋白质 B.基因工程：RNARNA蛋白质C.细胞工程：DNARNA蛋白质 D.基因重组：DNARNA蛋白质5、科学家将干扰素基因进行定点突变导人大肠杆菌表达，使干扰素第十七位的半胱氨酸，改变成丝氨酸，结果大大提高了干扰素的抗病活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为( )A基因工程 B蛋白质工程C基因突变 D细胞工程6、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高 30 多倍，转基因动物是指 ( ) A.提

8、供基因的动物B.基因组中增加外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因信息的动物7、我国科学家成功地将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草 DNA 分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力。这项技术所依据的遗传学原理主要是 ( )A碱基的互补配对原则 B中心法则 C基因分离定律 D基因自由组合定律8、运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的抗虫基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是（ ）A、抗虫基因的化学成分是蛋白质

9、 B、抗虫基因中有菜青虫的遗传物质C、转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有抗虫基因D、转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物9、利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般 的绵羊提高 30，体型大 50，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用( )A乳腺细胞 B体细胞C受精卵 D精巢10、下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是( )A 制造“工程菌”用于药品生产 B创造“超级菌”分解石油、DDTC重组 DNA 诱发受体细胞基因突变 D导人外源基因替换缺陷基因11、生产上培育无子番茄、青霉素高产菌株、杂交培育矮秆抗锈病小麦、抗虫棉的培育原理依次是( )生长

10、素促进果实发育 染色体变异 基因重组基因突变基因工程A BC D12、科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体。相关叙述不正确的是A该技术将导致定向的变异 B受精卵是理想的受体细胞C宜采用 PCR 技术扩增目的基因 D卵巢分泌的孕激素能促进抗体的产 生 13、用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的有( )A常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒 BDNA 连接酶和 RNA 聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达14、蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是( )A氨基酸结构

11、B蛋白质空间结构 C肽链结构 D、基因结构15、蛋白质工程的基本流程是( )蛋白质分子结构设计 DNA 合成 预期蛋白质功能 据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列A BCD16、运用现代生物技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有( )A、抗虫基因 B、抗虫基因产物 C、新的细胞核 D、相应性状17、下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是（ ）ADNA 连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接BRNA 聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录 C一种 DNA 限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因D解旋酶能作用于氢键，在

12、转录或翻译时使 DNA 分子双链打开18、人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中（ ）A只有胰岛素基因 B比人受精卵的基因要少C既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因D有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因19、原核生物中某一基因的转录起始端插入了一个碱基对。在插入位点的附近，再发生下列哪种情况有可能对其编码的蛋白质结构影响最小（ ）A.置换单个碱基对 B.增加 3 个碱基对 C.缺失 3 个碱基对 D.缺失 4 个碱基对20、下列关于基因工程工具的说法正确的是（ ）A用限制酶切割产生的都是目的基因 B人工合成的目的基因不需要用限制酶切割C用 DNA 连接酶可连

13、接两种来源不同的 DNAD运载体必须能复制、保存；有多个限制酶切点和抗性基因21、植物基因工程往往需要接受外来 DNA 的细胞经有丝分裂形成植株。细胞每次分裂时 DNA 都复制一次，每次复制都是 （ ） A.母链和母链，子链和子链，各组成一条子代 DNA B.每条子链和它的母链组成子代 DNA C.每条子链随机地和两条母链之一组成子代 DNA D.母链降解，重新形成两个子代 DNA课后练习与提高课后练习与提高 1、棉铃虫是一种危害棉花的害虫。我国科学工作者发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云 金杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而这种毒蛋白对人畜无害。通过基因工程方法， 科学家采用花粉粒通道法将

14、毒蛋白基因转入棉花植株并成功表达，棉铃虫食用了这种转基 因棉花的植株后就会造成死亡。花粉粒通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通 道将毒蛋白基因送入胚囊，近而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞，借助天然的 种胚系统，形成含有目的基因的种胚。 （1）下列所示的黏性末端是由_种限制性内切酶作用产生的。（2）利用花粉粒通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因操作的基本步骤中的第 _步，即_。为减少获得目的基因的盲目性， 在获得真核生物的目的基因时，应尽量采用_的方法。 （3）该目的基因在导入受体细胞前需要与运载体结合，目前经常使用的运载体有： _、_和_。 （4）检测该目的基因是否表达

15、的方法是_。 2、干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血中提取，每升人血只能提取 0.5g，所以 价格昂贵。现在美国加利福尼亚州的基因公司用如下图的方式生产干扰素。试分析原理和 优点。（1）从人的淋巴细胞中获取出干扰素基因，一般可用 _的方法，此基因 在基因工程中称为 。 （2）此基因与细菌的质粒相结合要依靠 ，其作用部位是磷酸二酯键，然后 将目的基因移植到酵母菌体内，酵母菌在基因工程中叫 。 （3）科学家在培养转基因植物时，常用 中的质粒做运载体。 （4）细菌质粒能与干扰素基因能够拼接其原因是_ _。人的干扰 素基因在酵母菌体内合成了人的干扰素，说明了_。3、下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因(简称 Bt 基因)及形成转 基因抗虫植物的图解。请回答：（1)在下列含有 ATP 和有关的酶的试管中大量而快捷地获取 Bt 基因的最佳方案是下图中( )(2)写出 b 过程表达式：。(3)活化的毒性物质应是一种分子，活化的毒性物质全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于平衡的破坏而破裂。(4)我国在“863”计划资助下开展 Bt 抗虫棉育种等研究，这将对、和农业可持续发展产生巨大影响。