一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助高中教师提前熟悉所教学的内容。怎么才能让高中教案写的更加全面呢？以下是小编收集整理的“高一生物上册《蛋白质工程的崛起》导学案”，希望对您的工作和生活有所帮助。

课题

1.4蛋白质工程的崛起

主备人

上课时间

编号

05

教师

教学重点

（1）为什么要开展蛋白质工程的研究？

（2）蛋白质工程的原理。

教学难点

蛋白质工程的原理。

教

学

目

标

知识

目标

1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。

能力

目标

2.简述蛋白质工程的原理。

情感

目标

3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。

教学媒体

多媒体课件：

教学过程

教学内容

教师的组织和引导

个人札记

一、蛋白质工程崛起的缘由（P26）

二、蛋白质工程的原理

三、蛋白质工程的进展和前景

四、答案和提示

引言：要想让一种生物的性状在另一种生物中表达，在种内可以用常规杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了。基因工程的诞生，为克服这一远缘杂交的障碍问题，带来了新的希望。于是取得了丰硕成果：大肠杆菌为人类生产出了胰岛素，牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物，烟草植物体内含有了某种药物蛋白……至此，人们也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。但一个新问题出现了，生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的，它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。举例：P26干扰素例子、工业用酶的例子

于是要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。这样人们又开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。

回顾已学习过中心法则及蛋白质具有复杂的空间结构等知识。中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如图1-4所示。

图1-4遗传信息的流动方向

那么，既然蛋白质的功能是由DNA决定的，那么要制造出新的蛋白质，就要改造DNA。所以蛋白质工程的原理应该是中心法则的逆推。（结合课本中插图）

小结：蛋白质工程的概念（是研究蛋白质的结构及结构与功能的关系，然后人为地设计一个新蛋白质，并按这个设计的蛋白质结构去改变其基因结构，从而产生新的蛋白质。或者从蛋白质结构与功能的关系出发，定向地改造天然蛋白质的结构，特别是对功能基因的修饰，也可以制造新型的蛋白质。）

思考：蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？

答：基因工程是遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。

蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。

1、蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条件的，它是随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的发展而诞生的，与基因组学、蛋白质组学、生物信息学的发展等因素有关

2、现状：成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构，而科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少。

科学探索之路的漫长、艰辛和永无止境。

（一）思考与探究1.蛋白质工程是应怎样的需求而崛起的？

提示（供教师在教学中参考）：蛋白质工程的崛起主要是工业生产和基础理论研究的需要。而结构生物学对大量蛋白质分子的精确立体结构及其复杂的生物功能的分析结果，为设计改造天然蛋白质提供了蓝图。分子遗传学的以定点突变为中心的基因操作技术为蛋白质工程提供了手段。

在已研究过的几千种酶中，只有极少数可以应用于工业生产，绝大多数酶都不能应用于工业生产，这些酶虽然在自然状态下有活性，但在工业生产中没有活性或活性很低。这是因为工业生产中每一步的反应体系中常常会有酸、碱或有机溶剂存在，反应温度较高，在这种条件下，大多数酶会很快变性失活。提高蛋白质的稳定性是工业生产中一个非常重要的课题。一般来说，提高蛋白质的稳定性包括：延长酶的半衰期，提高酶的热稳定性，延长药用蛋白的保存期，抵御由于重要氨基酸氧化引起的活性丧失等。

下面举一个如何通过蛋白质工程来提高重组β-干扰素专一活性和稳定性的例子。干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为106U/mg，只相当于天然产品的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的β-干扰素量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存在。为什么会这样？如何改变这种状况？研究发现，β-干扰素蛋白质中有3个半胱氨酸（第17位、31位和141位），推测可能是有一个或几个半胱氨酸形成了不正确的二硫键。研究人员将第17位的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的β-干扰素的抗病性活性提高到108U/mg，并且比天然β-干扰素的贮存稳定性高很多。

在基础理论研究方面，蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。

2.蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？

答：基因工程是遵循中心法则，从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行的：确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有的氨基酸序列→应有的碱基排列，可以创造自然界不存在的蛋白质。

3.你知道酶工程吗？绝大多数酶都是蛋白质，酶工程与蛋白质工程有什么区别？

提示：酶工程就是指将酶所具有的生物催化作用，借助工程学的手段，应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的一门科学技术。概括地说，酶工程是由酶制剂的生产和应用两方面组成的。酶工程的应用主要集中于食品工业、轻工业以及医药工业中。α-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶和葡萄糖异构酶这三个酶连续作用于淀粉，就可以代替蔗糖生产出高果糖浆；蛋白酶用于皮革脱毛胶以及洗涤剂工业；固定化酶还可以治疗先天性缺酶病或是器官缺损引起的某些功能的衰竭等。至于我们日常生活中所见到的加酶洗衣粉、嫩肉粉等，就更是酶工程最直接的体现了。通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。因此，酶工程的重点在于对已存酶的合理充分利用，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也会应用到酶工程中，使酶工程成为蛋白质工程的一部分。

（二）正文中讨论题

答：（1）每种氨基酸都有对应的三联密码子，只要查一下遗传密码子表，就可以将上述氨基酸序列的编码序列查出来。但是由于上述氨基酸序列中有几个氨基酸是由多个三联密码子编码，因此其碱基排列组合起来就比较复杂，至少可以排列出16种，可以让学生根据学过的排列组合知识自己排列一下。首先应该根据三联密码子推出mRNA序列为GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C），再根据碱基互补配对规律推出脱氧核苷酸序列：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）。

（2）确定目的基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中获取。

（三）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，导入合适的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质食品呢？

提示：理论上讲可以，但目前还没有真正成功的例子。一些报道利用细菌生产人类需要的蛋白质往往都是自然界已经存在的蛋白质，并非完全是人工设计出来而自然不存在的蛋白质。主要原因是蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和在生物体内如何行使功能知之甚少，很难设计出一个崭新而又具有生命功能作用的蛋白质，而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担心的。

（四）旁栏思考题1.你知道人类蛋白质组计划吗？它与蛋白质工程有什么关系？我国科学家承担了什么任务？

提示：人类蛋白质组计划是继人类基因组计划之后，生命科学乃至自然科学领域一项重大的科学命题。2001年，国际人类蛋白质组组织宣告成立。之后，该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动：一项是由中国科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划”；另一项是以美国科学家牵头执行的“人类血浆蛋白质组计划”，由此拉开了人类蛋白质组计划的帷幕。

“人类肝脏蛋白质组计划”是国际上第一个人类组织／器官的蛋白质组计划，由我国贺福初院士牵头，这是中国科学家第一次领衔的重大国际科研协作计划，总部设在北京，目前有16个国家和地区的80多个实验室报名参加。它的科学目标是揭示并确认肝脏的蛋白质，为重大肝病预防、诊断、治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础。

人类蛋白质组计划的深入研究将是对蛋白质工程的有力推动和理论支持。

2.对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？

答：毫无疑问应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：

（1）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。

（2）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。

1.建议采用“问题—探究—新问题—再探究”的教学模式。

新课一开始，可以带领学生回忆原有知识：要想让一种生物的性状在另一种生物中表达，在种内可以用常规杂交育种的办法实现，但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流，就显得力不从心了。基因工程的诞生，为克服这一远缘杂交的障碍问题，带来了新的希望。于是取得了丰硕成果：大肠杆菌为人类生产出了胰岛素，牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物，烟草植物体内含有了某种药物蛋白……至此，人们也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。但一个新问题出现了，生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的，它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。为了加深这一点的认识，可调动学生从书中找实例（干扰素例子、工业用酶的例子）加以佐证。于是要对现有蛋白质进行改造，制造出目前从天然蛋白质中找不到的蛋白质。这样人们又开始了新一轮的探索，蛋白质工程应运而生了。

学生在必修课中已学习过中心法则及蛋白质具有复杂的空间结构等知识。中心法则告诉我们遗传信息的流动方向如图1-4所示。

课堂巩固

学案与测评的课堂反馈

作业

学案与测评

板书设计：蛋白质工程的崛起

一．蛋白质工程崛起的缘由

二、蛋白质工程的原理

三、蛋白质工程的进展和前景

课后笔记：本节内容是基因工程的延伸和发展。由于蛋白质工程刚刚起步，学习内容较少。如何学得充实，又让学生悟出些终身学习的道理，建议采用“问题—探究—新问题—再探究”的教学模式。

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高一生物教案：《蛋白质的鉴定》教学设计

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助教师营造一个良好的教学氛围。怎么才能让教案写的更加全面呢？小编为此仔细地整理了以下内容《高一生物教案：《蛋白质的鉴定》教学设计》，仅供您在工作和学习中参考。

高一生物教案：《蛋白质的鉴定》教学设计

知识精华：

一次分裂 __ →__→胚：__、__、__、__.

种子的形成：胚的发育：受精卵 ___ →___

多次核

胚乳的发育：受精极核 胚乳核→____→____。

分裂

种子的萌发：种子 适宜的( ) 充足的( ) 足够的( ) 幼苗

植株的生长和发育： 营养生长：根_______、______的生长阶段

生殖生长：从_______________开始开花、结果

题例领悟：

例1、用四倍体水稻作母本，二倍水稻(2N=24)作父本，杂交后产生的种子中，其种皮细胞，胚细胞、胚乳细胞的染色体数依次为( )

A、74、36、48、 B、48、36、60

C、36、48、60 D、48、36、72

解析：二倍体水稻2n=24，每个染色体组n=12，那么四倍体水稻染色体数4n=48，母本四倍水稻其卵细胞，两个极核.珠被的染色体数分别为24、48、48。父本二倍体水稻产生的每个精子染色体数为12。母本四倍体水稻与父本水稻进行双受精后，胚珠各部分发育情况如下：1个卵细胞(2n=24)+1个精子(n=12)→受精作用1个受精卵(3n=36)→有丝分裂(3n=36);两个极核(4n=48)+1个精子(n=12)→受精极核(5n=60)有丝分裂胚乳(5n=60);珠被(4n=48)有丝分裂种皮(4n=48)，故杂交后产生的种子其种皮细胞、胚细胞、胚乳细胞染色体系数依次为48、36、60。

例2：下面大豆种子在萌发成幼苗的过程中，根据其干重和鲜重的变化而绘制的两条曲线，你认为表示鲜重的曲线是哪一条，其光合作用开始于哪一点?

A、Y、M B、X、O

C、Y、Q D、X、Q

解析：种子萌发过程中要先经过生根发芽，此时胚要经过分裂、分化需消耗能量，而能量来自于贮存有机物的分解，而此时又无有机物补充，则开始有机物含量减少，即种子干重减轻，而鲜重则增加，因其大量吸水，当长成幼苗时，则可进行光合作用补充有机物，则干重又会上升。则选B。

自我评价：

一、选择题

1、下列有关极体和极核的叙述正确的是( )

A、染色体的数目都为体细胞的一半 B、都由卵原细胞经减数分裂而形成

C、都位于胚囊内 D、受精后都能发育成胚乳

2、已知一粒小麦种子中胚乳的基因型为BBb，则其胚的基因型是( )

A、BBb B、BB C、Bb D、bb

3、“黄梅香米，香飘万家”，香米是天然香稻精加工而成，香米是由什么发育而成的( )

A、受精卵 B、子房 C、珠被 D、受精极核

4、下面关于荠菜和玉米种子形成过程的叙述错误的是( )

A、都有胚的发育过程 B、荠菜没有胚乳的发育过程

C、都有子叶的发育过程 D、玉米没有两片子叶

5、下图Ⅰ、Ⅱ都表示被子植物个体发育中胚和胚乳的发育情况，下列回答中正确的是( )

A、图Ⅰ中B曲线表示胚的发育，图Ⅰ表示有胚乳种子的形成。

B、图Ⅰ中A曲线表示胚乳的发育，图Ⅰ表示有胚乳种子的形成

C、图Ⅱ中B曲线表示胚乳的发育，图Ⅱ表示无胚乳种子的形成

D、图Ⅱ中A曲线表示胚乳的发育，图Ⅱ表示无胚乳种子的形成

二、简答题

图示为玉米胚囊受精后12h的状态(玉米体细胞有20条染色体)

请回答：

(1)图中a的结构名称为_____，其染色体数为_____。

(2)b的结构名称为______，将发育成种子的_____。

(3)若双亲均为杂合体，D控制胚乳黄色，d控制白色。则a的

基因型可能是____________，b的基因型可能是____________。

(4)胚乳黄色的概率为____________。

(5)a将发育成的结构是____________，其功能为____________。

自我评价答案：

一、选择题

1、A 2、C 3、D 4、B 5、C

二、简答题

(1)游离的胚乳核，30

(2)受精卵，胚

(3)DDD，DDd ，Ddd，ddd。 Dd，dd，DD

(4)3/4

(5)胚乳，为种子萌发时胚的发育提供营养

高一生物下册《蛋白质》知识点复习

高一生物下册《蛋白质》知识点复习

一、相关概念：

氨基酸：蛋白质的基本组成单位，组成蛋白质的氨基酸约有20种。

脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基(-NH2)与另一个氨基酸分子的羧基(-COOH)相连接，同时失去一分子水。

肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键(-NH-CO-)。

二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。

多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。

肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。

二、氨基酸分子通式：

NH2

|

R-C-COOH

|

H

三、氨基酸结构的特点：

每种氨基酸分子至少含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上(如：有-NH2和-COOH但不是连在同一个碳原子上不叫氨基酸);R基的不同导致氨基酸的种类不同。

四、蛋白质多样性的原因是：

组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同，多肽链空间结构千变万化。

五、蛋白质的主要功能(生命活动的主要承担者)：

①构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白;

②催化作用：如酶;

③调节作用：如胰岛素、生长激素;

④免疫作用：如抗体，抗原;

⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。

六、有关计算：

①肽键数=脱去水分子数=氨基酸数目-肽链数

②至少含有的羧基(-COOH)或氨基数(-NH2)=肽链数

练习题：

生命活动的主要承担者是（）

A.蛋白质

B.糖类

C.脂质

D.核酸

答案：A

A、蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者，A正确

B、糖类是主要的能源物质，B错误

C、脂质具有储存能量、调节代谢、参与细胞膜的组成等多种功能，C错误

D、核酸是遗传信息的携带者，D错误

高一生物知识点总结：基因指导蛋白质的合成

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，高中教师要准备好教案，这是每个高中教师都不可缺少的。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，减轻高中教师们在教学时的教学压力。优秀有创意的高中教案要怎样写呢？下面是小编精心为您整理的“高一生物知识点总结：基因指导蛋白质的合成”，仅供参考，大家一起来看看吧。

高一生物知识点总结：基因指导蛋白质的合成

　知识点：
转录
定义：在cell核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。
场所：细胞核
模板：DNA的一条链
信息的传递方向：DNA———mRNA
原料：含A、U、C、G的4种核糖核苷酸
产物：信使RNA
翻译
定义：游离在细胞质中的各种AA，就以mRNA为模板合成具有一定AA顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。
场所：细胞质(核糖体)
条件：ATP、酶、原料(AA)、模板(mRNA)
信息传递方向：mRNA到蛋白质。
密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个AA。每3个这样的碱基又称为1个密码子。
mRNA线形tRNA三叶草型rRNA线型
翻译位点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。(一种tRNA携带相应的AA进入相应的位点)
习题：
如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ACGGATCTT……，那么，与它互补的另一条DNA链的碱基顺序是TGCCTAGAA;如果以这条DNA链为模板，转录出的mRNA碱基顺讯应该是UGCCUAGAA在这段mRAN中包含了3个密码子.。需要3个tRNA才能把所需要的氨基酸转运到核糖体上。这些氨基栓酸的种类依次是半胱氨酸—亮氨酸---谷氨酸。
转录过程是
DNA双链解开
以DNA的一条链为模板，根据碱基互补配对原则，合成一条Mrna
合成的mRNA从DNA链上释放

高一生物知识点整理：基因指导蛋白质的合成

经验告诉我们，成功是留给有准备的人。高中教师要准备好教案，这是高中教师需要精心准备的。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。你知道怎么写具体的高中教案内容吗？为了让您在使用时更加简单方便，下面是小编整理的“高一生物知识点整理：基因指导蛋白质的合成”，仅供参考，大家一起来看看吧。

高一生物知识点整理：基因指导蛋白质的合成

定义：在cell核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。
场所：细胞核(线粒体、叶绿体中也可以进行，原核生物转录翻译可同时进行)
模板：DNA的一条链
信息的传递方向：DNA———mRNA
原料：含A、U、C、G的4种核糖核苷酸
产物：信使RNA
翻译
定义：游离在细胞质中的各种氨基酸(AA)，就以mRNA为模板合成具有一定AA顺序的蛋白质，这一过程叫做翻译。
场所：细胞质(核糖体)
条件：ATP、酶、原料(AA)、模板(mRNA)
信息传递方向：mRNA到蛋白质。
密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个AA。每3个这样的碱基又称为1个密码子。
mRNA线形tRNA三叶草型rRNA线型
翻译位点：一个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点。(一种tRNA携带相应的AA进入相应的位点)
习题：
如果DNA分子一条链的碱基排列顺序是……ACGGATCTT……，那么，与它互补的另一条DNA链的碱基顺序是TGCCTAGAA;如果以这条DNA链为模板，转录出的
mRNA碱基顺讯应该是UGCCUAGAA在这段mRAN中包含了3个密码子.。需要3个tRNA才能把所需要的氨基酸转运到核糖体上。这些氨基栓酸的种类依次是半胱氨酸—亮氨酸---谷氨酸。
转录过程是
1DNA双链解开
2以DNA的一条链为模板，根据碱基互补配对原则，合成一条Mrna
3合成的mRNA从DNA链上释放

文章来源：http://m.jab88.com/j/8160.html

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