高中生物人教版 (2019)选择性必修3第4节 蛋白质工程的原理和应用授课课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第4节 蛋白质工程的原理和应用授课课件ppt，共24页。PPT课件主要包含了旁栏边角想一想，结论语句辨一辨，情境探究，方法突破，视角应用等内容，欢迎下载使用。
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
知识点一 蛋白质工程崛起的缘由
1. 蛋白质工程的概念
（1） 基础:蛋白质分子的结构规律及其与__________的关系。（2） 手段:______或______基因。（3） 目的:改造现有蛋白质,或制造一种____________,以满足人类生产和生活的需求。
2. 蛋白质工程崛起的缘由
（1） 基因工程的实质：将一种生物的______转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的________，进而表现出__________。（2） 基因工程的不足：基因工程原则上只能生产自然界中________的蛋白质。（3） 天然蛋白质的不足：天然蛋白质的结构和功能符合__________生存的需要，却不一定完全符合________________的需要。
知识点二 蛋白质工程的基本原理
1. 蛋白质工程的实质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。
改造或合成基因
脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因
知识点三 蛋白质工程的应用
（1） 科学家通过对________基因的改造，研发出速效胰岛素类似物产品。
（2） （3）人—鼠嵌合抗体：降低免疫反应强度。
2. 其他工业方面用于______________或开发新的工业用酶，如利用蛋白质工程获得枯草杆菌蛋白酶的突变体，从中可能筛选出一些符合工业化生产需求的突变体，从而提高该酶的使用价值。
（1）科学家尝试改造某些参与调控光合作用的酶，以提高植物光合作用的效率，增加粮食的产量。
（2） 科学家利用蛋白质工程的思路设计优良____________，通过改造微生物蛋白质的结构，增强微生物防治病虫害的效果。
1. ［教材P95异想天开］能不能根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应的基因，导入合适的宿主细胞中，让宿主细胞生产人类所需要的蛋白质食品呢？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. ［教材P96到社会中去］蛋白质工程的应用为酶制剂产业的发展提供了强大助力,请分析蛋白质工程在酶制剂产业中的作用。
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提示 在酶制剂产业中，蛋白质工程被广泛用于开发酶的新品种或改进酶的性能，如提高酶的热稳定性，增加某些被用作去污剂的酶的去污效率等。
提示 理论上讲可以，但目前还没有真正成功的例子。主要原因是蛋白质的高级结构非常复杂，人类对大多数蛋白质的高级结构和蛋白质在生物体内如何行使功能了解得还不够，很难设计出一个全新的而又具有功能的蛋白质。
（1） 蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质。( )
（3） 由于蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，空间结构千差万别，蛋白质工程操作难度很大。( )
（4） 蛋白质工程不能改变蛋白质的活性。( )
（5） 基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，而这种蛋白质不一定完全符合人们生产和生活的需要。( )
主题 蛋白质工程的原理和应用
科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造,生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程,据图分析回答相关问题。
1. 生产鼠—人嵌合抗体利用了哪种生物工程技术？该工程技术的目的是什么？
提示 蛋白质工程。目的是改造已有的蛋白质或制造一种新的蛋白质，满足人类生产和生活的需求。
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2. 对鼠源杂交瘤抗体进行改造，是直接改造蛋白质本身吗？_______________________________________
提示 直接操作对象是基因，不是蛋白质。
3. 确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因？_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
提示 确定目的基因的碱基序列后，可以人工合成目的基因或从基因文库中获取目的基因;对基因的改造通常会用到基因的定点突变技术来进行碱基的替换、增添等。
蛋白质工程与基因工程的比较
视角1 蛋白质工程的原理和应用
1. 下图为蛋白质工程操作的基本思路，下列相关叙述正确的是( )
视角2 蛋白质工程和基因工程的比较
2. 科学家为提高玉米中赖氨酸的含量，计划将天冬氨酸激酶中第352位的苏氨酸变为异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104位的天冬酰胺变为异亮氨酸。下列说法正确的是( )
A.蛋白质工程和基因工程的根本区别是操作对象的差异B.对天冬氨酸激酶的改造需要以基因工程为基础C.蛋白质工程操作过程中，不需要酶和载体作为工具D.经改造后的玉米赖氨酸含量提高这一性状不可遗传
[解析] 蛋白质工程和基因工程的操作对象都是基因，A项错误；基因指导蛋白质的合成，蛋白质工程以基因工程为基础，即对天冬氨酸激酶（本质是蛋白质）的改造需要以基因工程为基础，B项正确；蛋白质工程的操作对象是基因，故需要酶和载体作为工具，C项错误；对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的基因进行了改造，其遗传物质发生改变，故经改造后的玉米赖氨酸含量提高这一性状是可以遗传的，D项错误。