1、 1.4蛋白质工程的崛起学习目标1.通过分析基因工程的不足，理解蛋白质工程崛起的缘由。2.学习并理解蛋白质工程的基本原理。3.结合实例了解蛋白质工程的进展及前景。知识点蛋白质工程的崛起知识梳理1.蛋白质工程崛起的缘由(1)基因工程的实质：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。(2)基因工程的不足：基因工程在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质。(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。2蛋白质工程的基本原理3蛋白质工程的进展和前景(1)进展医药方面：科学家通过对胰岛素的改造，已
2、使其成为速效型药品。电子方面：生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面。用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点。(2)前景和存在的问题：蛋白质工程前景是诱人的，但难度却很大，尤其是目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够。1.为什么改变一个氨基酸就可以改变蛋白质的稳定性甚至某种蛋白质的活性？提示：蛋白质的结构的决定因素包括氨基酸的种类、数目及排列顺序和蛋白质的空间结构，因此个别氨基酸的改变就会导致其结构的改变，从而影响到其性质和功能。2基因工程中的目的基因与蛋白质工程中的目的基因有何区别？提示：基因工程中目的基因一般是自然存在的基因，而蛋白质工程
3、中的目的基因不是天然存在的。3基因工程和蛋白质工程是否都遵循中心法则？提示：都遵循中心法则。4为什么要通过基因修饰或基因合成来完成蛋白质工程，而不是直接对蛋白质进行改造？提示：任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。典题分析题型一蛋白质工程的原理例1下列关于蛋白质工程的叙述错误的是()A蛋白质工程的原理是从预期的蛋白质功能出发找到相对应的脱氧核苷酸序列B蛋白质工程的目的是获得满足人类生产和生
4、活需求的蛋白质C蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的D蛋白质工程是对基因工程的补充和发展解题分析蛋白质工程的流程是：从预期的蛋白质功能出发设计预期的蛋白质结构推测应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列，天然蛋白质的合成过程：基因表达形成具有一定氨基酸序列的肽链形成具有高级结构的蛋白质，A正确，C错误；蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程，是为了满足人类生产和生活的需求，B、D正确。答案C题型二蛋白质工程的应用例2下列关于蛋白质工程应用的叙述错误的是()A蛋白质工程可以改造蛋白质类酶的结构，提高其热稳定性B通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性C利用蛋白质工程可以在大
5、肠杆菌细胞中得到人的胰岛素D蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂解题分析蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构来改造基因，进而控制合成或改变自然界中的蛋白质，而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便可达到，C错误；通过蛋白质工程可以改变蛋白质的结构、理化性质、功能活性等，A、B、D正确。答案C题型三蛋白质工程和基因工程的比较例3下列有关蛋白质工程与基因工程的叙述，错误的是()A蛋白质工程也要通过转录和翻译来实现B蛋白质工程与基因工程没有任何关系C蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质D蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程解题分析蛋白质工程的操作对象是基因，也要通过转录和翻译来实现特定蛋白质的合成，A正确；蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，C正确；蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，D正确，B错误。答案B知识拓展基因工程与蛋白质工程的比较