高中生物苏教版高二选修3教学案：第一章_第三节_蛋白质工程_word版有答案
1.3蛋白质工程 教案(苏教版选修3)
第三节蛋白质工程●课标要求简述蛋白质工程。
●课标解读1．简述蛋白质工程的概念和原理。
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。
●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。
●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位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶的第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸，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程。
●教学流程设计课前自主探究：阅读教材P30～35有关知识，填充【课前自主导学】空白，完成思考交流1、2。
⇒步骤1：课程导入：建议用【新课导入建议】方法导入课题。
⇒步骤2：尝试作答【课前自主导学】部分的【正误判断】，检查自学效果。
⇒步骤3：教师结合教材P30图1－17和教材P31图1－18让学生理解蛋白质工程的原理，通过【课堂互动探究】探究1归纳总结，通过例1强化。
⇓步骤6：诵读【结论语句】，尝试构建最优知识网络图解，互评后参看【本课知识小结】的网络构建。
课下完成【当堂双基达标】。
⇐步骤5：通过教材中的实例让学生认识蛋白质工程的应用，认识蛋白质工程的意义。
⇐步骤4：引导学生讨论蛋白质工程和基因工程的区别与联系，通过【课堂互动探究】探究2的表格进行比较。
1.3 蛋白质工程 学案 苏教版选修三
1.3 蛋白质工程学案苏教版选修三
高二年级第二学期生物学科总第 4 课时导学案
课题第一章基因工程第三节蛋白质工程
使用时间：主备人：
一、学习目标：
1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2.简述蛋白质工程的基本原理。
3.举例说出蛋白质工程的应用和发展。
4. 尝试运用逆向思维分析和解决问题。
二、知识构成：
1.蛋白质工程的概念是什么？
2.为什么说蛋白质工程是第二代基因工程？
3.蛋白质工程的基本原理是什么？
4.实施蛋白质工程的前提条件是什么？
5.如何测定蛋白质的三维空间结构和构想？
6.在基因水平上如何实施对蛋白质的改造？
7.什么叫做“大改”“中改”“小改”？
8.改变蛋白质结构的核心技术是什么？
9.蛋白质工程的目的是什么？
10.蛋白质工程中改造酶结构的目的是什么？
11.在提高酶的稳定性时是如何操作的？
12.蛋白质工程在生物制药方面也有广泛的应用，可以通过改造什么来提高对肿瘤细胞的杀伤力？
13.什么叫做蛋白质组学？它包括哪些步骤？
14.蛋白质芯片上什么？它有什么作用？
三、学法和自检：
1. 蛋白质工程的基本流程正确的是
①蛋白质分子结构设计②DNA合成
③预期蛋白质功能④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A ①→②→③→④
B ④→②→①→③
C ③→①→④→②
D ③→④→①→②。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.3 蛋白质工程导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.3 蛋白质工程导学案苏教版选修3【课标要求】简述蛋白质工程【教学目标】1、简述蛋白质工程的基本原理2、举例说出蛋白质工程的应用和发展【教学过程】知识点一、蛋白质工程的概念和原理1、蛋白质工程是指通过_____________与______________等技术了解蛋白质的_________和__________，并借助计算机辅助设计、_____________和_____________改造_________，以__________改造天然蛋白质，甚至创造自然界中___________________的技术。
2、蛋白质工程一般是先创造出适合人类需求的____________，然后使其表达出具有特定的____________和__________的蛋白质。
3、_____________是蛋白质工程中的关键技术。
因此，蛋白质工程也被称为第二代_________。
4、实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的__________和___________的关系。
5、蛋白质的空间结构极其复杂，应用_________________可以测定其三维空间结构，利用________________可以了解其构象。
此外，随着DNA和蛋白质测序技术的自动化，已能快速测定大量蛋白质分子的一级结构（氨基酸序列）。
6、蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质________的特定需求，对蛋白质的________进行分子设计。
7、蛋白质工程的基本途径：预期蛋白质功能→设计出预期的蛋白质结构→推测应用的氨基酸序列→设计DNA的脱氧核苷酸序列（基因）【思考】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？为什么？【拓展】蛋白质工程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。
2019-2020学年高中生物 第一章 基因工程 第三节 蛋白质工程学案 苏教版选修3
第三节蛋白质工程学习导航明目标、知重点难点简述蛋白质工程的概念及基本原理。
(重点)举例说出蛋白质工程的应用和发展。
鼠—人嵌合抗体。
(难点)蛋白质的定点诱变过程。
(难点)一、阅读教材P35～37概述蛋白质工程1．概念：指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的结构与功能，并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。
基因工程是蛋白质工程中的关键技术，因此，蛋白质工程又被称为第二代基因工程。
2．基本途径：新蛋白质预期功能―→设计相关蛋白质结构―→设计对应的氨基酸序列―→合成相关脱氧核苷酸序列(基因)→合成新的蛋白质。
3．根据蛋白质被改造部位的多少，可以将对蛋白质的改造分成大改、中改、小改。
基因的定点诱变技术是改变蛋白质结构的核心技术之一。
二、阅读P38～39完成蛋白质工程的应用1．蛋白质工程可通过改造酶的结构，有目的地提高酶的热稳定性，如在蛋白质分子中引入二硫键可以显著提高蛋白质的热稳定性。
2．科学家发明的利用鼠源杂交瘤抗体来处理癌细胞的方法，对癌细胞有一定的杀伤力，但也有导致机体高度过敏的副作用。
为了解决这一问题，科学家又对该抗体进行了改造，生产出效果良好的鼠—人嵌合抗体。
3．蛋白质工程不仅能更充分地利用自然界存在的蛋白质，而且能在分子水平上对蛋白质进行再设计和改造，进而创造出自然界中不存在的蛋白质。
判一判(1)对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的。
(×)(2)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。
(√)(3)蛋白质工程不能改变蛋白质的活性。
(×)(4)利用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。
(√)连一连蛋白质工程的概念和原理[学生用书P18]结合教材P35～37内容完成以下探究。
探究1 完善下面的内容，理解蛋白质工程的内涵(1)据图回答各序号代表的过程：①转录、②翻译、③折叠、④分子设计、⑤DNA合成。
高中生物苏教版选修3一单元第3课《蛋白质工程的概述》省级名师优质课教案比赛获奖教案示范课教案公开课教案
高中生物苏教版选修3第一单元第3课《蛋白质工程的概述》省级名师优质课教案比赛获奖教案示范课教案公开课教案【省级名师教案】1新设计(1)建议采用“问题—探究—新问题—再探究”的教学模式。
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。
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。
(2)建议加强与已有知识的联系,用逆向思维的方法解决新问题。
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。
图1-4 遗传信息的流动方向这是学习新知识的基础。
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,可以较明确地说明这一点。
还有两点教学建议需要说明。
第一,蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条件支撑的,正如课本中开头描述的,它是随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展而诞生的,也与基因组学、蛋白质组学、生物信息学的发展等因素有关(本书“前沿动态”中有简要介绍)。
苏教版选修三 1.3蛋白质工程 教案
相对应的脱氧核苷酸序列（基因） （如图所示） 。
教
【讨论与探究】 某多肽链的一段氨基酸序列为：„„—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨 酸—苯丙氨酸—„„，请问： （1）怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基学列写出 来。 （2）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（DNA）？
学生活动 1： 阅 读 课 本 第 25 页，总结蛋白质工程 2．蛋白质工程的基本原理：天然蛋白质合成的过程都是按照中心法则进行的： 的概念，并说明为什 即基因→表达（转录和翻译）→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构 么蛋白质工程又被称 的蛋白质→行使生物功能；而蛋白质工程却与之相反，它的基本途径是：从预 为第二代基因工程？ 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
二、蛋白质工程的进展和前景：
过 【总结】 1．蛋白质工程可通过改造酶的结构，有目的地提高酶的热稳定性。 2．在生物工程制药领域， 蛋白质工程也有广泛的应用。 例如 “鼠—人嵌合抗体” 的生产等。 3．科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。 【讲述】蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因 为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，这种高级结构十分复杂，而目 前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够，要设计出更加符合人类 需要的蛋白质还需经过艰辛的探索。 举例说明蛋白质工程 的应用成果。
教
学
讨论： 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？ 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 基因来完成。
过
【知识归纳】 一、蛋白质工程的概念与原理：
苏科版 高中生物学 活动单导学课程 选择性必修3 学生用书 答案
参考答案与提示 活动单导学课程·高中生物学选择性必修3 苏教版第一章 发酵工程第一节 发酵工程的培养基第1课时 发酵工程的培养基及其分类【活动方案】活动一：(1) 水、无机盐、碳源、氮源。
(2) A 中碳源是牛肉膏和蛋白胨，氮源是牛肉膏和蛋白胨；B 中碳源是葡萄糖，氮源是尿素。
碳源是构成微生物体的重要成分，也是微生物生命活动的能量来源。
氮源是微生物合成蛋白质、核酸等物质所必需的。
(3) 让培养基凝固。
不能。
(4) 牛肉膏和蛋白胨能够提供碳源、氮源、维生素(生长因子)和无机盐。
活动二：(1)培养基的类型⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧按照成分的不同⎩⎪⎨⎪⎧天然培养基合成培养基半合成培养基按照物理性质的不同⎩⎪⎨⎪⎧液体培养基固体培养基半固体培养基按照用途的不同⎩⎪⎨⎪⎧基础培养基特殊培养基⎩⎪⎨⎪⎧选择培养基鉴别培养基加富培养基(2) A 是固体培养基，B 是液体培养基。
B 是选择能分解尿素的微生物的选择培养基。
(3) 液体培养基(或加富培养基)、合成培养基、鉴别培养基、选择培养基(或固体培养基)。
(4) 不是的，自养型微生物不需要添加碳源，它可利用空气中的CO 2；固氮微生物不需要添加氮源，它可利用空气中的N 2。
活动三：略【检测反馈】1. A2. C3. D4. B5. A6. D7. D8. ACD第2课时 发酵工程的培养基的配制【活动方案】活动一：(1) 计算→称量→溶化→调pH →过滤、分装、包扎→灭菌(→倒平板)。
细菌。
(2) 牛肉膏和蛋白胨都易吸潮。
(3) 牛肉膏比较黏稠，易粘在称量纸上。
防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。
(4) 是否添加凝固剂(常用琼脂)。
(5) 加热溶化时有水蒸发，需重新定容至一定体积。
(6) 灭菌前，如果灭菌后调pH可能会造成培养基被污染。
培养细菌时，pH调至中性或微碱性；培养霉菌时，pH调至酸性。
(7) 高压蒸汽灭菌锅高压蒸汽灭菌法(或湿热灭菌法)。
(8) 培养放线菌常用高氏Ⅰ号培养基，属于合成培养基；培养酵母菌常用马铃薯葡萄糖琼脂培养基或麦芽汁培养基，属于天然培养基。
2019-2020学年高中生物苏教版选修3教学案：第一章 章末达标验收 Word版含答案
一、知识达标|用课标之要求自检所学知识课标要求1简述基因工程的诞生[知识回顾]1．基因工程的诞生与哪些理论突破有关？2．哪些技术发明使基因工程的实施成为可能？课标要求2简述基因工程的原理及技术[知识回顾]1．基因工程的操作环境、对象、水平及结果分别是什么？2．基因工程的基本工具有哪些？3．基因工程中使用的载体有哪几类？载体的必备条件有哪些？4．基因工程的基本操作程序是什么？5．什么是目的基因？获取目的基因的方法有哪些？6．基因表达载体的组成包括哪几部分？构建基因表达载体的目的是什么？7．将目的基因导入植物、动物及微生物细胞常用的方法分别是什么？8．目的基因的检测与鉴定的方法有哪些？课标要求3举例说出基因工程的应用[知识回顾]1．植物基因工程的应用主要有哪些方面？2．动物基因工程的应用有哪些方面？3．基因治疗的原理是什么？基本过程是怎样的？课标要求4关注生物技术的安全性问题[知识回顾]1．对转基因植物应考虑哪些安全性问题？2．举例说出几种可作生物武器的微生物。
3．为什么说科学技术是一把“双刃剑”？课标要求5简述蛋白质工程[知识回顾]1．蛋白质工程的概念和一般过程是什么？2．改造蛋白质的方法有哪些？5．蛋白质工程在哪些方面发挥重要作用？二、能力达标|在综合检测中评价自我(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题2分，共50分)1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是()A．重组DNA技术所用的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体B．所有的限制性核酸内切酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体D．载体必须具备的条件之一是有一个或多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因进行连接解析：选D载体不属于酶。
不同的限制性核酸内切酶识别不同的核苷酸序列。
天然质粒大多不符合要求，要进行改造。
2．由于转β胡萝卜素基因的水稻产生的米粒富含β胡萝卜素，被称为“金色大米”。
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第三节蛋白质工程1.蛋白质工程是指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的结构与功能，并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因，以定向改造蛋白质，甚至创造出自然界不存在的蛋白质的技术。
2．蛋白质工程的关键技术是基因工程。
3．蛋白质工程的一般过程是：预期蛋白质功能→分子设计蛋白质→合成相应基因→基因指导新蛋白质合成。
4．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系。
5．根据蛋白质被改动部位的多少，可将蛋白质改造类型分为“大改”、“中改”和“小改”。
6．通过蛋白质工程，可获得热稳定性高的酶和新型药物。
对应学生用书P16蛋白质工程概述1．蛋白质工程的概念(1)手段：①通过物理化学和生物化学等技术了解蛋白质的结构和功能。
②借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因。
(2)目的：定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质。
(3)关键技术：基因工程。
蛋白质工程又称第二代基因工程。
2．蛋白质工程的一般过程先根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构，进而设计对应的氨基酸序列，在此基础上合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列(基因)，再利用基因工程技术合成新的蛋白质。
3．改造蛋白质的方式改造方式相关操作大改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中改改变蛋白质分子中某一个多肽片段或一个特定的结构小改通过基因工程中的定点诱变技术，有目的地改造蛋白质分子中某活性部位的一个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能1．对天然蛋白质进行改造，是通过直接对蛋白质分子进行操作来实现的吗？提示：不是，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，最终必须通过改造基因来完成。
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？提示：基因工程是按照中心法则进行的：基因→表达(转录和翻译)→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。
蛋白质工程却与之相反，一般是先创造出适合人类需求的新基因，然后使其表达出具有特定结构和功能的蛋白质。
蛋白质工程可以创造出自然界不存在的蛋白质。
3．假如某科学家设计出某种蛋白质的空间结构，你能否设计出利用大肠杆菌生产该蛋白质的流程？提示：蛋白质的空间结构→氨基酸序列→合成目的基因→构建基因表达载体→导入大肠杆菌→产生相应蛋白质。
4．PCR技术在基因定点诱变中的技术流程是什么？提示：先人工合成带有突变位点的引物，通过PCR扩增而获得定点突变的基因，再通过基因工程方法，将突变基因导入受体细胞，经过转录和翻译就可合成所需的蛋白质。
1．蛋白质工程的操作步骤(1)从生物体中分离纯化目的蛋白。
(2)测定其氨基酸序列。
(3)借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构。
(4)设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包括折叠与去折叠等对其活性与功能的影响。
(5)设计编码该蛋白质的基因改造方案，如定点突变。
(6)分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。
[特别提醒]蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是通过对基因操作来实现对天然蛋白质的改造，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，被改造的蛋白质还是无法遗传的。
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。
2．定点诱变技术和非定点诱变技术(1)定点诱变技术：基因的定点诱变技术是改变蛋白质结构的核心技术之一。
项目内容条件原料脱氧核苷酸酶DNA多聚酶(聚合酶)和DNA连接酶引物含突变位点的DNA分子片段操作方法PCR技术结果后代中半数为诱变的DNA分子适用范围空间结构完全清楚的蛋白质，进行“小改”特点定点诱变有目的性和针对性(2)非定点诱变技术：①适用对象：对于不能预先确定诱变位点的蛋白质，可采用非定点诱变技术来进行蛋白质的改造。
②特点：非定点诱变突变位点多，有时甚至会产生出意想不到的改造效果。
3．基因工程与蛋白质工程的比较项目基因工程蛋白质工程区别起点目的基因预期蛋白质功能过程获取目的基因→构建基因表达载体→导入目的基因→检测和鉴定目的基因→实现功能表达蛋白质结构分析→结构预测与设计→基因工程→蛋白质纯化→功能分析实质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品定向改造和生产人类所需的蛋白质结果生产自然界已存在的蛋白质定向改造天然蛋白质，甚至创造出自然界不存在的蛋白质联系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，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质必须通过基因工程才能实现[特别提醒]基因工程和蛋白质工程生产出的蛋白质不同①基因工程中目的基因是自然存在的基因，只能生产出自然界中已存在的蛋白质。
②蛋白质工程中所涉及的基因不是自然存在的，是改造过的自然存在的基因，因此能够生产出自然界中不存在的蛋白质。
蛋白质工程的应用1．提高酶的热稳定性方法一：将酶分子中的天门冬酰胺和谷氨酰胺转变为其他氨基酸。
方法二：在蛋白质分子中引入二硫键。
2．生物工程制药(1)实例1：鼠源杂交瘤抗体的改造。
①改造方法：在基因水平上对抗体进行重组，产生人恒定区和鼠可变区嵌合抗体。
②结果：对人体的不良反应减少。
(2)实例2：对t-PA的改造。
①t-PA功能：溶解血栓块，医治心肌梗死等疾病。
②改造方法：将t-PA分子中的天门冬酰胺替换为谷氨酰胺。
③结果：t-PA在血液循环中停留时间大大延长，疗效更加显著。
1．一般的藻类植物仅能生活在40 ℃以下的水环境中，但也有少数种类的藻类植物可以生活在80 ℃以上的温泉中。
从酶的角度考虑其主要原因是什么。
提示：温泉藻类植物体内酶肽链中的某些氨基酸与一般藻类植物的不同，使酶的热稳定性增强。
2．人类正常血红蛋白(HbA)β链第63位氨基酸是组氨酸，其密码子为CAC或CAU，当β链第63位组氨酸被酪氨酸(UAU或UAC)替代后，出现异常血红蛋白(HbM)，导致一种贫血症，β链第63位组氨酸被精氨酸(CGU或CGC)所替代而产生的异常血红蛋白(HbZ)将引起另一种贫血症。
(1)写出正常血红蛋白基因中，决定β链第63位组氨酸密码子的碱基对组成。
提示：GTG或GTA。
(2)若将正常的基因片段导入贫血症患者骨髓造血干细胞，则可以达到治疗目的。
请问：此操作属于蛋白质工程吗？为什么？提示：不属于蛋白质工程。
因为此操作是将健康的正常的目的基因导入有缺陷的受体细胞，合成的蛋白质仍是天然存在的蛋白质，属于基因工程技术。
蛋白质工程的应用(1)提高蛋白质的稳定性：①通过基因的体外定点诱变技术替换原有氨基酸。
②增加蛋白质中二硫键数量。
(2)融合蛋白质：用化学合成法将控制不同蛋白质的基因连接，在大肠杆菌中可以表达出融合蛋白。
(3)改变蛋白质的活性：科学家将胰岛素β链中的第28位的脯氨酸和第29位的亮氨酸交换位置，即可获得单体速效胰岛素。
该速效胰岛素已通过临床实验。
(4)治癌酶的改造：癌症的基因治疗分两个方面：药物作用于癌细胞，特异性地抑制或杀死癌细胞；药物保护正常细胞免受化学药物的侵害，可以提高化学治疗的剂量。
通过改造治疗癌症的酶，能够达到更好的治疗效果。
(5)嵌合抗体和人缘化抗体：通过蛋白质工程对抗体进行改造，增强机体的免疫力。
对应学生用书P19以对概念的比较分析为依据，考查基因工程和蛋白质工程的异同[例1]下列关于基因工程和蛋白质工程的说法正确的是()A．蛋白质工程和基因工程的目的都是获得人类需要的蛋白质，所以二者没有区别B．基因工程是蛋白质工程的关键技术C．通过蛋白质工程改造后的蛋白质有的仍然是天然的蛋白质D．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素[精讲精析]蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。
其中，基因工程是关键技术，是蛋白质工程的基础，因为对蛋白质结构的改造是通过改造基因来实现的，所以蛋白质工程是在基因水平上改造蛋白质，改造后的蛋白质不再是天然的蛋白质。
利用大肠杆菌生产人胰岛素属于基因工程。
[答案] B基因工程和蛋白质工程的判断方法(1)对基因的操作方法：如果仅将基因用限制性核酸内切酶酶从DNA片段中切割下来，没有经过对编码蛋白序列进行修饰、加工，或仅对其调控序列进行加工，则属于基因工程；如果将目的基因经过了一些实质性的改造，如对编码蛋白序列进行了碱基替换或增添或去除了某几个碱基，则属于蛋白质工程。
(2)目的基因的合成方式：基因工程和蛋白质工程中都可以通过反转录合成目的基因，或根据蛋白质的氨基酸序列先合成mRNA，再合成基因。
如果合成时mRNA或氨基酸序列没有经过改造，则为基因工程技术；如果mRNA或氨基酸序列经过了改造，或mRNA或氨基酸序列是根据蛋白质预期的功能人工设计的，则为蛋白质工程技术。
(3)合成的蛋白质种类：如果合成的蛋白质是天然蛋白质，则是基因工程；如果合成的蛋白质和天然蛋白质有差异，甚至是自然界中所没有的，则为蛋白质工程。
下列关于蛋白质工程和基因工程的比较，不合理的是()A．基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，而蛋白质工程可以对现有蛋白质进行改造，从而制造一种新的蛋白质B．基因工程和蛋白质工程产生的变异都是可遗传的C．当得到可以在－70 ℃条件下保存半年的干扰素后，在相关酶、氨基酸和适宜的温度、pH条件下，干扰素可以大量自我合成D．蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的，蛋白质工程最终还是要通过基因修饰或基因合成来完成解析：选C利用蛋白质工程生产蛋白质产品应通过改造相应基因后，再经基因表达大量产生。
以蛋白质工程设计流程图为载体，考查蛋白质工程的应用[例2]胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液中的胰岛素又容易被分解，因此，治疗效果受到影响。
下图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是________________。
(2)通过DNA合成形成的新基因应与________结合后转移到________________中才能得到准确表达。
(3)若要利用酵母菌生产速效胰岛素，效率会比用大肠杆菌高，原因是_____________________________________________________________________________________(4)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因除图中方法外还可以采用________技术，其中________技术是目前常用方法之一。