《蛋白質(zhì)工程的崛起》名師推薦

1、PAGE12蛋白質(zhì)工程的崛起知識(shí)點(diǎn)一對(duì)蛋白質(zhì)工程的理解和應(yīng)用1下圖為蛋白質(zhì)工程操作的基本思路，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：（1）代表蛋白質(zhì)工程操作思路的過程是_；代表中心法則內(nèi)容的是_。（填寫數(shù)字）（2）寫出圖中各數(shù)字代表的生物學(xué)過程的名稱或內(nèi)容：_；_；_；_；_。（3）蛋白質(zhì)工程的目的是_，通過_實(shí)現(xiàn)。（4）從圖中可以看出蛋白質(zhì)工程的基本途徑與中心法則是_的。2科學(xué)家對(duì)鼠源雜交瘤抗體進(jìn)行改造，生產(chǎn)出效果更好的鼠人嵌合抗體，用于癌癥治療。下圖表示形成鼠人嵌合抗體的過程，據(jù)圖回答：（1）改造鼠源雜交瘤抗體，生產(chǎn)鼠人嵌合抗體，屬于_（生物工程）的范疇。（2）圖示過程是根據(jù)預(yù)期的_，設(shè)計(jì)_，最終必須對(duì)_進(jìn)

2、行操作，此操作中改變的是_。（3）經(jīng)過改造的鼠人嵌合抗體，與鼠源雜交瘤抗體相比較，突出的優(yōu)點(diǎn)是_（從免疫角度考慮）。（4）上述過程中對(duì)科學(xué)家來說難度最大的是_。知識(shí)點(diǎn)二基因工程和蛋白質(zhì)工程3回答下列問題：（1）飲料加工過程溫度較高，要求植酸酶具有較好的高溫穩(wěn)定性。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造時(shí)，首先必須了解植酸酶的_，然后改變植酸酶的_，從而得到新的植酸酶。（2）培育轉(zhuǎn)植酸酶基因的大豆，可提高其作為飼料原料時(shí)磷的利用率。將植酸酶基因?qū)氪蠖辜?xì)胞常用的方法是_。請(qǐng)簡(jiǎn)述獲得轉(zhuǎn)基因植株的完整過程_。（3）為了提高豬對(duì)飼料中磷的利用率，科學(xué)家將帶有植酸酶基因的重組質(zhì)粒通過_法轉(zhuǎn)入豬的受精卵中。該受精

3、卵培養(yǎng)至一定時(shí)期后可通過胚胎分割方法，從而一次得到多個(gè)轉(zhuǎn)基因豬個(gè)體。（4）若這些轉(zhuǎn)基因動(dòng)、植物進(jìn)入生態(tài)環(huán)境中，對(duì)生態(tài)環(huán)境有何影響_。4胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會(huì)堆積在皮下，要經(jīng)過較長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，因此，治療效果受到影響。如圖是用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)速效胰島素的生產(chǎn)過程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題：（1）構(gòu)建新的蛋白質(zhì)模型是蛋白質(zhì)工程的關(guān)鍵，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的主要依據(jù)是_。（2）通過DNA合成形成的新基因應(yīng)與_結(jié)合后轉(zhuǎn)移到_中才能得到準(zhǔn)確表達(dá)。（3）若要利用大腸桿菌生產(chǎn)速效胰島素，涉及到的生物工程有_、_和發(fā)酵工程。（4）圖解中從新的胰島素

4、模型到新的胰島素基因的基本思路是什么_。參考答案1（1）（2）轉(zhuǎn)錄翻譯折疊分子設(shè)計(jì)DNA合成（3）對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)基因合成或改造（4）相反解析天然蛋白質(zhì)合成的過程是按照中心法則進(jìn)行的，而蛋白質(zhì)工程的基本途徑與之相反，即從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)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相應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）。解答此題需要理解中心法則和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)。知識(shí)鏈接對(duì)蛋白質(zhì)工程內(nèi)容的理解（1）氨基酸的排列順序由基因決定，所以蛋白質(zhì)工程需要改造控制蛋白質(zhì)合成的相應(yīng)基因中的脫氧核苷酸序列或人工合成所需要的自然界中原本不存在的基因片段。（2）直接決定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的因素氨基酸的種類、數(shù)量、

5、排列順序。蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)，因?qū)臻g結(jié)構(gòu)了解很少，使蛋白質(zhì)分子的設(shè)計(jì)相當(dāng)艱巨。（3）蛋白質(zhì)工程中經(jīng)過處理得到的新基因與基因突變得到的新基因有較大差別，基因突變的新基因中含有不編碼蛋白質(zhì)的序列，而蛋白質(zhì)工程中的新基因則沒有。2（1）蛋白質(zhì)工程（2）嵌合抗體功能嵌合抗體的結(jié)構(gòu)基因堿基對(duì)（3）對(duì)人體的不良反應(yīng)減少（4）設(shè)計(jì)嵌合抗體的空間結(jié)構(gòu)解析（1）通過圖示可知鼠人嵌合抗體是通過人工設(shè)計(jì)而形成的特定功能蛋白質(zhì)，其生產(chǎn)過程應(yīng)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。（2）蛋白質(zhì)工程的流程：預(yù)期蛋白質(zhì)的功能設(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相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）通過基因工程操作生產(chǎn)預(yù)期的蛋白質(zhì)。（3）從免疫

6、的角度考慮，對(duì)人體來說鼠源抗體為抗原，若利用人的抗體與之嵌合，則排斥作用會(huì)減輕，對(duì)人體的負(fù)作用會(huì)減少。（4）由于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，不易確定，所以成為蛋白質(zhì)工程中最大的障礙。歸納提升（1）蛋白質(zhì)工程最終還是回到基因工程上來，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的合成由基因控制，所以說蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程。（2）基因工程中的目的基因一般為自然存在的基因，而蛋白質(zhì)工程中的目的基因不是自然存在的。（3）判斷蛋白質(zhì)工程方法的關(guān)鍵是：通過基因修飾或基因合成，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)。3（1）空間結(jié)構(gòu)氨基酸序列（2）農(nóng)桿菌介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化法外源植酸酶基因農(nóng)桿菌大豆細(xì)胞大豆植株再生鑒

7、定（3）顯微注射（4）減少環(huán)境中磷的污染，但基因可能擴(kuò)散到環(huán)境中解析（1）蛋白質(zhì)工程的原理是從預(yù)期的蛋白質(zhì)的功能出發(fā)推測(cè)出蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而推測(cè)出相應(yīng)的氨基酸序列，再對(duì)基因進(jìn)行改造從而得到新的蛋白質(zhì)。不能直接改造蛋白質(zhì)，因?yàn)樗荒苓z傳。（2）基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法叫農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。轉(zhuǎn)基因植株培育的完整過程必須包含四個(gè)步驟，即基因工程的四個(gè)操作步驟。（3）導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的方法叫顯微注射法，想得到多個(gè)具有相同遺傳物質(zhì)的個(gè)體的方法是胚胎分割移植。（4）轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入生態(tài)環(huán)境，對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響應(yīng)從正反兩個(gè)方面評(píng)價(jià)，只要答案合理就可以。歸納提升（1）蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程

8、區(qū)別過程預(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)氨基酸序列推測(cè)脫氧核苷酸序列合成DNA表達(dá)出蛋白質(zhì)獲取目的基因構(gòu)建表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(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)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品（基因的異體表達(dá)）結(jié)果生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)生產(chǎn)自然界中已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，因?yàn)閷?duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)的改造或制造新的蛋白質(zhì)，必須通過基因修飾或基因合成實(shí)現(xiàn)（2）蛋白質(zhì)組計(jì)劃和人類基因組計(jì)劃的比較蛋白質(zhì)組計(jì)劃基因組計(jì)劃啟動(dòng)時(shí)間2022年成立組織1990年正式啟動(dòng)主要內(nèi)容“肝臟蛋白質(zhì)”和“血漿蛋白質(zhì)”的研究測(cè)定人

9、類基因組24條染色體上全部DNA序列參加國(guó)家16個(gè)國(guó)家，80多個(gè)實(shí)驗(yàn)室6個(gè)國(guó)家，中國(guó)是唯一的發(fā)展中國(guó)家我國(guó)承擔(dān)任務(wù)牽頭執(zhí)行“人類肝臟蛋白質(zhì)組計(jì)劃”承擔(dān)1%的測(cè)序工作意義揭示并確認(rèn)肝臟（血漿）蛋白質(zhì)；為重大疾病預(yù)防、診斷、治療以及新藥研發(fā)提供科學(xué)基礎(chǔ)；推動(dòng)支持蛋白質(zhì)工程遺傳病的診斷和治療；揭示基因表達(dá)的機(jī)理4（1）蛋白質(zhì)的預(yù)期功能（2）載體大腸桿菌等受體細(xì)胞（3）蛋白質(zhì)工程基因工程（4）根據(jù)新的胰島素模型中氨基酸的序列，推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，然后利用DNA合成儀來合成出新的胰島素基因解析（1）蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)人們對(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)，因此，圖中構(gòu)建新的胰島素模型的依據(jù)是胰島素的功能，即速效胰島素。（2）合成的目的基因應(yīng)與載體構(gòu)建基因表達(dá)載體后導(dǎo)入受體細(xì)胞中才能得以表達(dá)。（3）利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界原本不存在的蛋白質(zhì)，需對(duì)原有的胰島素進(jìn)行改造，根據(jù)新的胰島素模型中氨基酸的序列推測(cè)出其基因中的脫氧核苷酸序列，人工合成新的胰島素基因，形成目的基因，改造好的目的基因需通