選修三專題一《蛋白質(zhì)工程的崛起》優(yōu)秀教案

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1、個人收集整理僅供參考學(xué)習 專題一 1.4蛋白質(zhì)工程地崛起 課前預(yù)習學(xué)案 、預(yù)習目標 1、簡述蛋白質(zhì)工程地實質(zhì)及基因工程生產(chǎn)地蛋白質(zhì)種類 2、解釋蛋白質(zhì)工程地基本原理及基本途徑 . 3、分析蛋白質(zhì)工程將來地發(fā)展前景 . 、預(yù)習內(nèi)容 知識點 觀察與思考 歸納與結(jié)論 蛋白質(zhì)工 程崛起地 緣由 思考： 1、基因工程地實 質(zhì)是什么？ 2、蛋白質(zhì)工程取 得了哪些成果？ 基因工程地實質(zhì)： 因此，基因工程在原則上只能生產(chǎn)地蛋白質(zhì)，這些蛋 白質(zhì)符合特定物種生存地需要，卻不一定完全符合人 類生產(chǎn)和生活地需要，我們可適當對其進行改變 .例 如可將干擾素分子上地一個變成，使其

2、長時間保存； 將玉米中天冬氨酸激酶地第 352位地變成，將二氫口比 咤二竣酸合成酶中104位地變成，就可提高游離賴氨 酸地含量. 蛋白質(zhì)工 程地基本 原理 1、蛋白質(zhì)工程地 目標是什么？ 2、天然蛋白質(zhì)地 合成過程怎樣？ 3、蛋白質(zhì)工程地 基本途徑是什么？ 1、蛋白質(zhì)工程地目標是：根據(jù)人們對地特定需求， 對進行分子設(shè)計.由于基因決定蛋白質(zhì)，因此要對蛋 白質(zhì)地結(jié)構(gòu)進行設(shè)計改造，最終還必須通過來完成 . 2、天然蛋白質(zhì)地合成過程： 3、蛋白質(zhì)工程地基本途徑： 總結(jié)：蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子地及其作為基 礎(chǔ)，通過 或，對進行改造，或，以滿足人類地生產(chǎn)和生活地需 求.也

3、就是說，蛋白質(zhì)工程是在地基礎(chǔ)上，延伸出來 地第二代基因工程，是包含多學(xué)科地綜合科技H程領(lǐng) 域. 蛋白質(zhì)工 程地進展 和前景 蛋白質(zhì)工程取得地 進展向人們展示出 哪些誘人地前景？ 例如：科學(xué)家通過對地改造，已使其成為速效型藥 品；用蛋白質(zhì)工程方法制成地電子元件，具有 「和 地特點，因此有極為廣闊地發(fā)展前景 . 三、提出疑惑 同學(xué)們，通過你地自主學(xué)習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面地表格中 疑惑點 疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案 一、 學(xué)習目標 1 .舉例說出蛋白質(zhì)工程崛起地緣由 . 2 .簡述蛋白質(zhì)工程地原理. 3 .嘗試運用逆向思維分析和解決問題

4、 . 二、學(xué)習重點和難點 1 .教學(xué)重點 （1）為什么要開展蛋白質(zhì)工程地研究？ （2）蛋白質(zhì)工程地原理. 2 .教學(xué)難點 蛋白質(zhì)工程地原理. 三、學(xué)習過程 （一）、蛋白質(zhì)工程崛起地緣由： 1、基因工程地實質(zhì)：將一種生物地轉(zhuǎn)移到另一處生物體內(nèi)，后者產(chǎn)生它本不能產(chǎn)地， 從而產(chǎn)生新性狀. 2.蛋白質(zhì)工程目地：生產(chǎn)符合人們生活需要地并非自然界已存在地 ^ （二）、蛋白質(zhì)工程基本原理 1 .目標：根據(jù)人們對功能地特定需求，對結(jié)構(gòu)進行分析設(shè)計 ^ 2 .原理：基因改造. 3 .過程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能一設(shè)計結(jié)構(gòu)一推測應(yīng)有序列一找到對應(yīng)地序列 （基因）. （三）、蛋白質(zhì)工程地進展和

5、前景 例如：科學(xué)家通過對地改造，已使其成為速效型藥品；用蛋白質(zhì)工程方法制成地電子 元件，具有、和地特點，因此有極為廣闊地發(fā)展前景 ^ 四、當堂檢測 1、科學(xué)家運用基因工程技術(shù)，可以使哺乳動物本身變成 批量生產(chǎn)藥物地工廠”，如乳腺 生物反應(yīng)器”地培養(yǎng)，就是將 某種基因”通過顯微注射法導(dǎo)入哺乳動物地受精卵中，然后， 將受精卵送入母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物 .這里地 某種基因”是指：（ ） A.乳腺蛋白基因 B.藥用蛋白基因 C.藥用蛋白基因和乳腺蛋白基因地啟動子重組在一起 D.藥用蛋「白基因和細菌質(zhì)?；蛑亟M在一起 2、下列有關(guān)基因工程技術(shù)地敘述，正確地是 （ ） A

6、.重組DN破術(shù)所用地工具酶是限制酶、連接酶和運載體 B.所有地限制酶都只能識別同一種特定地核甘酸序列 C.選用細菌作為重組質(zhì)粒地受體細胞是因為細菌繁殖快 D.只要目地基因進入了受體細胞就能成功實現(xiàn)表達 3、PCR技術(shù)地原理類似于細胞內(nèi) DNA地復(fù)制，短時間內(nèi)就可以在體外將目地基因擴增放大 幾百萬倍.下列關(guān)于 PCR技術(shù)地推測，不可能地是（ ）A. PCR技術(shù)在短時間內(nèi)將目地 基因放大幾百萬倍，因而對基因工程中地操作有極大幫助 B.用PCR技術(shù)擴增目地基因， 需要模板、原料、酶和能量等條件 C.用PCR技術(shù)擴增目地基因，也遵循堿基互補配對原 則D.如果目地基因共 1000個脫氧核甘

7、酸對，其中腺喋吟脫氧核甘酸 460個，用PCR技術(shù) 擴增4代，需要8640個胞喀咤脫氧核甘酸, 4、切取牛地生長激素和人地生長激素基因，用顯微注射技術(shù)將它們分別注入小鼠地受精卵 中，從而獲得了 “超級鼠”，此項技術(shù)遵循地原理是 （） A.基因突變：DNA^ RNAc＞蛋白質(zhì) B.基因工程：RN＞A＞ RNAc＞蛋白質(zhì) C.細胞工程：DNA^ RNA^一蛋白質(zhì) D.基因重組：DNAc? RNA＞蛋白質(zhì) 5、科學(xué)家將 一干擾素基因進行定點突變導(dǎo)人大腸桿菌表達，使干擾素第十七位地半胱 氨酸，改變成絲氨酸，結(jié)果大大提高了 該生物技術(shù)為（） A.基因工程 B .蛋白質(zhì)工程 一干擾素地抗病

8、活性，并且提高了儲存穩(wěn)定性 C.基因突變 D .細胞工程 6、上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白地轉(zhuǎn)基因牛，還研究出一種可大大提 30多倍，轉(zhuǎn)基因動物 是指（） A. 提供基因地動物 B. 高基因表達水平地新方法，使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中地藥物蛋白含量提高 5 / 8 基 因 組 中 增 加 外 C.能產(chǎn)生白蛋白地動物 D. 能表達基因信息地動物 DNA分子上，從而使煙草獲得了 C.基因分離定律 D .基因自由組合定律 7、我國科學(xué)家成功地將人地抗病毒干擾素基因轉(zhuǎn)移到煙草 抗病毒地能力.這項技術(shù)所依據(jù)地遺傳學(xué)原理主要是 （ A.

9、堿基地互補配對原則 B .中心法則 8、運用現(xiàn)代生物技術(shù)地育種方法，將抗菜青蟲地抗蟲基因轉(zhuǎn)移到優(yōu)質(zhì)油菜中，培育出轉(zhuǎn)基 因抗蟲地油菜品種，這一品種在生長過程中能產(chǎn)生特異地殺蟲蛋白，對菜青蟲有顯著抗 性，能大大減輕菜青蟲對油菜地危害，提高油菜產(chǎn)量，減少農(nóng)藥使用，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境 根據(jù)以上信息，下列敘述正確地是（ ） A、抗蟲基因地化學(xué)成分是蛋白質(zhì) B 、抗蟲基因中有菜青蟲地遺傳物質(zhì) C轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜能產(chǎn)生殺蟲蛋白是由于具有抗蟲基因 D轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜產(chǎn)生地殺蟲蛋白是無機物 9、利用基因工程技術(shù)將生長激素基因?qū)刖d羊體內(nèi)，轉(zhuǎn)基因綿羊生長速率比一般 .地綿羊 提高30%,體型大50%,

10、在基因操作過程中生長激素基因地受體細胞最好采用 （） A.乳腺細胞 B .體細胞 C.受精卵 D .精巢 10、下列有關(guān)基因工程技術(shù)地應(yīng)用中，對人類不利地是 （） A-.制造“工程菌”用于藥品生產(chǎn) B .創(chuàng)造“超級菌”分解石油、 DDT C.重組DN順發(fā)受體細胞基因突變 D .導(dǎo)人外源基因替換缺陷基因 11、生產(chǎn)上培育無子番茄、青霉素高產(chǎn)菌株、雜交培育矮稈抗銹病小麥、抗蟲棉地培育原 理依次是（） ①生長素促進果實發(fā)育 ②染色體變異 ③基因重組④基因突變⑤基因工程 A.①②③④ B .①④③② C.①④②⑤ D .①④③③ 12、科學(xué)家已能運用基因工程技術(shù)，讓羊合成并分泌抗體

11、.相關(guān)敘述不正確地是 A.該技術(shù)將導(dǎo)「致定向地變異 B.受精卵是理想地受體細胞 C.宜采用PCR技術(shù)擴增目地基因 D.卵巢分泌地孕激素能促進抗體地產(chǎn)生 13、用基因工程技術(shù)可使,大腸桿菌合成人地蛋白質(zhì).下列敘述不正確地有（） A.常用相同地限制性核酸內(nèi)切酶處理目地基因和質(zhì)粒 B . DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì),粒必需地工具酶 C.可用含抗生素地培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒 （） C .肽一鏈結(jié)構(gòu) D 、基因結(jié)構(gòu) ②DN蛤成 ④據(jù)氨基酸序列推出脫氧核甘酸序列 B.④一②一①一③ D.③一④一①一② D.導(dǎo)入大腸桿菌地目地基因不一定能成功表達 14、

12、蛋白質(zhì)工程中，直接需要進行操作地對象是 A.氨基酸結(jié)構(gòu) B.蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu) 15、蛋白質(zhì)工程地基本流程是 （） ①蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)設(shè)計 ③預(yù)期蛋白質(zhì)功能 A.①一②一③一④ C.③一①一④一② 16、運用現(xiàn)代生物技術(shù)，將蘇云金芽抱桿菌地抗蟲基因整合到棉花細胞中，為檢測實驗是 否成功，最方便地方法是檢測棉花植株是否有 （） A、抗蟲基因 B 、抗蟲基因產(chǎn)物 C、新地細胞核 D 、相應(yīng)性狀 17、下列關(guān)于各種酶作用地敘述，不正確地是 （ ） A. DNA1接酶能使不同脫氧核甘酸地磷酸與脫氧核糖連接 B. RNA聚合酶能與基因地特定位點結(jié)合，催化遺傳信息地轉(zhuǎn)錄 C. 一種DNA艮制

13、酶能識別多種核甘酸序列，切割出多種目地基因 個人收集整理僅供參考學(xué)習 D.解旋酶能作用于氫鍵，在轉(zhuǎn)錄或翻譯時使 DN后子雙鏈打開 18、人胰島細胞能產(chǎn)生胰島素，但不能產(chǎn)生血紅蛋白，據(jù)此推測胰島細胞中( ) A.只有胰島素基因 B .比人受精卵地基因要少 C.既有胰島素基因，也一有血紅蛋白基因和其他基因 D.有胰島素基因和其他基因，但沒有血紅蛋白基因 19、原核生物中某一基因地轉(zhuǎn)錄起始端插入了一個堿基對 .在插入位點地附近，再發(fā)生下列 哪種情況有可能對其編碼地蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響最小( ) A.置換單個堿基對 B. 增加3個堿基對 C. 缺失3個堿基對 D.缺失4個堿基對 20

14、、下列關(guān)于基因工程工具地說法正確地是( ) A.用限制酶切割產(chǎn)生地都是目地基因 B .人工合成地目地基因不需要用限制酶切 割 C.用DNA1接酶可連接兩種來源不同地 DNA D.運載體必須能復(fù)制、保存；有多個限制酶切點和抗性基因 21、植物基因工程往往需要接受外來 DNA地細胞經(jīng)有絲分裂形成植株.細胞每次分裂時 DNA 都復(fù)制一次， 每次復(fù)制都是 ( ) A.母鏈和母鏈，子鏈和子鏈，各組成一條子 「代DNA B.每條子鏈和它地母鏈組成子代 DNAC每條子鏈隨機地和兩條母鏈之一組成子代 DNA D.母鏈降解，重新形成兩個子代 DNA 課后練習與提高 1、棉鈴蟲是一種危害棉花地

15、害蟲 .我國科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)地蘇云 金桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死，而這種毒蛋白對人畜無害 .通過基因工程方法，科 學(xué)家采用花粉粒通道法將毒蛋白基因轉(zhuǎn)入棉花植株并成功表達，棉鈴蟲食用了這種轉(zhuǎn)基因 棉花地植株后就會造成死亡.花粉粒通道法是指：利用植物花粉萌發(fā)時形成地花粉管通道將 毒蛋白基因送入胚囊，近而導(dǎo)入尚不具備細胞壁地合子或早期胚體細胞，借助天然地種胚 系統(tǒng)，形成含有目地基因地種胚 . (1)下列所示地黏性末端是由 種限制性內(nèi)切酶作用產(chǎn)生地 . AATTC AATTq 丘」 a ITAAC TTAAG C 8 / 8 (2)利用

16、花粉粒通道法將毒蛋白基因?qū)朊藁毎?，此過程是基因操作地基本步驟中地第 步，即 .為減少獲得目地基因地盲目性， 在獲得真核生物地目地基因時，應(yīng)盡量采用 地方法. (3)該目地基因在導(dǎo)入受體細胞前需要與運載體結(jié)合，目前經(jīng)常使用地運載體有： 、和. (4)檢測該目地基因是否表達地方法是 . 2、干擾素是治療癌癥地重要藥物，它必須從血中提取，每升人血只能提取 0.5 pg,所以 價格昂貴.現(xiàn)在美國加利-福尼亞州地基因公司用如下圖地方式生產(chǎn)干擾素 .試分析原理和優(yōu) 耳 八、、.  (1)從人地淋巴細胞中獲取出干擾素基因，一般可用 地方法，此基因 在基因工程中稱為. (2

17、)此基因與細菌地質(zhì)粒相結(jié)合要依靠，其作用部位是磷酸二酯鍵，然后將目地基因移植 到酵母菌體內(nèi)，酵母菌在基因工程中叫 . (3)科學(xué)家在培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物時，常用中地質(zhì)粒做運載體 ^ (4)細菌質(zhì)粒能與干擾素基因能夠拼接其原因是 .人地干擾 素基因在酵母菌體內(nèi)合成了人地干擾素，說明了 . 3、下圖表示從蘇云金芽抱桿菌分離出來地殺蟲晶體蛋白質(zhì)基因 (簡稱Bt基因)及形成轉(zhuǎn)基 因抗蟲植物地圖解.請回答: 提取目的甚囚 、八轉(zhuǎn)入受體細胞 8r ^轉(zhuǎn)基因抗或棉 原毒素酸白酶話化的與昆蟲腸遒上皮細胞膜影響昆 (晶體重白) 毒性物質(zhì)上的特異性受體蚩白結(jié)合蟲

18、生長 (1)在下列含有ATP和有關(guān)地酶地試管中.大量而快捷地獲取 Bt基因地最佳方案是下圖中 () 脫氧核昔酸 核糖核甘酸 疆基酸 脫菖核昔酸 A B C D (2)寫出b過程表達式：. (3)活化地毒性物質(zhì)「應(yīng)是一種分子，活化地毒性物質(zhì)全部或部分嵌合于昆蟲地細胞膜 上，使細胞膜產(chǎn)生孔道，導(dǎo)致細胞由于平衡地破壞而破裂 ^ (4)我國在“ 863”計劃資助下開展 Bt抗蟲棉育種等研究，這將對、和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 產(chǎn)生巨大影響. 當堂檢射 1-5DCDM 6--10BBCCC 11HXCTCB 課后煉習與提高 L (1) 4 (2)三，格重組DYA導(dǎo)入受體細胞，人工合成 (3)噬菌體，動植物病毒，質(zhì)粒 H)用害蟲去感染棉花 2. (1)基因文庫n目的基因 (?)限制酶和DX工連接酶，受體細胞 (3) 土壤農(nóng)桿菌(*)都是由四種脫場核營最組成和有規(guī)則的奴蛾質(zhì)結(jié)構(gòu),人的干擾 孺基因在大腸桿菌體內(nèi)表達成功 3. (1) D (2)比基因TmRWf晶體蛋白 (3)多肽或蛋白防.滲透(4)農(nóng)業(yè)上誠少對農(nóng)藥的使用,環(huán)境保護