选修3 现代生物科技专题
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●新课导入建议 玉米的营养价值不如小麦，原因是玉米中必需氨基酸赖 氨酸的含量比较低。玉米中赖氨酸含量低的原因是赖氨酸合 成过程中的两种关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸
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合成酶的活性受到赖氨酸浓度的影响较大，当赖氨酸浓度达
到一定量时，会抑制两种酶的活性。所以玉米中赖氨酸的含 量很难提高，如果我们将天冬氨酸激酶第 352位的苏氨酸变
●教学流程设计
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小改
操作程序 根据 氨基酸的性质和特点 ，设计并制 造出自然界中不存在的全新蛋白质，使之具 有特定的氨基酸序列、空间结构和预期功能 在 蛋白质分子 中替代某一个 肽段 或 一个特定的结构域 通过 基因工程 中的定点诱变技术， 有目的 蛋白质分子 地改造 中某活性部位的 氨基酸残基 1 个或几个 ， 以改善蛋 白质的性质和功能
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第三节蛋白质工程
教师用书独具演示
●课标要求
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简述蛋白质工程。 ●课标解读 1．简述蛋白质工程的概念和原理。
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2．说明蛋白质工程和基因工程的区别与联系。 3．举例说明蛋白质工程的应用和发展。
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(4)蛋白质纯化： 纯化 蛋白质， 测定和分析其结构和功能。 (5)功能分析：分析蛋白质的 生物学 和 化学 特性。
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1．蛋白质工程是直接改造蛋白质的结构吗？
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演示结束
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课 标 解 读 1.简述蛋白质工程的概念 和原理。 2.说明蛋白质工程和基因 工程的区别与联系。 3.举例说明蛋白质工程的 应用和发展。
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(2)结构预测与设计：构建蛋白质 空间结构
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模型。
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(3)基因工程：对 键技术。
改造类型 大改 中改
基因 进行改造，是蛋白质工程的关
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2．原理 (1)结构分析 ①前提条件：了解蛋白质的结构和功能的关系。 ②了解蛋白质结构的方法
X射线晶体衍射法 核磁共振法 DNA和蛋白质测序技术
重
点
难
点
1.蛋白质工程的概念和 原理。(重难点) 2.蛋白质工程的应用。 (重点)
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蛋白质工程的概念和原理
1.概念
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(1)基础：蛋白质的结构和功能的关系。 (2)手段：借助计算机辅助设计、 基因定点诱变 组 DNA 技术改造 基因 (3)目的： 定向改造 存在的蛋白质。 。 天然蛋白质，甚至创造自然界不 和重
【提示】 不是，蛋白质工程的实质是改造基因。
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蛋白质工程的应用
1.改造酶的结构，提高酶的热稳定性。 2．生物工程制药
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成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶的第 104位的天冬酰
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胺变成异亮氨酸，就可以使玉米种子中的赖氨酸含量提高 2 倍，那么怎样对这两种酶进行改造呢？这就要依靠蛋白质工
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程。
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还不多，常在考查基因工程的非选择题中有一问涉及蛋白质
工程。 ●教法指导
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1．结合过程图，让学生理解蛋白质工程的基本原理。 2 ．结合具体的应用实例，让学生理解蛋白质工程的应 用。
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●教学地位
蛋白质工程是基因工程的延伸，又称为第二代基因工 程，是按照人们的需要，利用基因工程的原理对蛋白质进行 改造。目前蛋白质工程还有许多理论和技术问题等待解决， 成功的实例还不多，但发展前景广阔。在高考中考到的次数