資源簡介

高二 年級 生物 學科 選擇性必修三 課時教學設計
課題 蛋白質工程的原理和應用 課時 2
主備 輔備
課型 新授課 □復習課 □習題/試卷講評課 □實踐活動課
一、教學內容分析
課程標準要求： 1.概述人們根據基因工程原理，進行蛋白質設計和改造，可以獲得性狀和功能更符合人類需求的蛋白質； 2.舉例說明依據人類需要對原有蛋白質結構進行基因改造、生產目標蛋白質的過程 （二）核心素養要求： 1.文化基礎：蛋白質工程的原理和基本操作。 2.自主發展：嘗試通過蛋白質工程技術，根據人類需要的蛋白質結構，設計改造某一蛋白質的設計流程。 3.社會參與：舉例說明依據人類需要對原有蛋白質結構進行基因改造、生產目標蛋白質的過程。 （三）前后知識聯系： 學生已經學過(基因工程)，本節課的內容就是在此基礎上的發展。由于它還與后面的(轉基因)有聯系,所以在本學科中的作用是（承上啟下）。
二、學情分析
在本節課的教學中，學生可能遇到的問題是：（不能正確理解基因工程的應用），產生這一問題的原因是（基因工程的應用比較難），解決的關鍵辦法是（理論聯系生活實際，多使用多媒體，激發學生的興趣。）
三、重點難點分析
1.教學重點是(蛋白質工程的原理和基本操作。)，解決重點的關鍵是(在教學中要善于聯系生活，從生活中來，到生活中去 )。 2.教學難點是說出基因表達載體的組成(對原有蛋白質結構進行基因改造、生產目標蛋白質的過程。)，解決難點的關鍵是( 運用圖示和演示實驗等方法闡釋，以及利用生活實際中的問題與生物知識相聯系)。
四、教學活動設計 基于問題解決的設計 □講授式設計 □自主探究式設計 □合作交流式設計
活動程序一 【深度學習】 課前自學、導學（用時5分鐘內）
師生 活動 教師對上次課限時訓練講評。 圖文情境導入： 你見過用細菌畫畫嗎？右圖是用發出不同顏色熒光的細茵“畫” 的美妙圖案。這些細菌能夠發出熒光，是因為在它們的體內導入了熒光蛋白的基因。 最早被發現的熒光蛋白是綠色熒光蛋白，科學家通過改造它，獲得了黃色熒光蛋白等。這些熒光蛋白在細胞內生命活動的檢測、腫瘤的示蹤研究等領域有著重要應用。那么，科學家是怎樣對蛋白質分子進行設計和改造的呢？ 展示學習目標： 4、學生自主梳理本課知識，發現問題：
【設計意圖】通過情境導入和新課知識初步了解，形成必要的知識儲備。
活動程序二 【深度學習】即本課學習 教師根據本次課教學需要組合選用自學、互學、模仿等相關環節，用時25-40分鐘。
大問題一（請列出具體學習任務簡稱）：蛋白質工程崛起的緣由和基本原理
呈現知識小問題串或情境或知識清單 問題1 什么是蛋白質工程？ 問題2 蛋白質工程崛起的緣由？ 問題3 蛋白質工程的基本原理？
【模仿變通】變式、訓練 例題一 (1)蛋白質工程的目的是改造或合成人類需要的蛋白質。（ ） (2)蛋白質工程以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系為基礎。（ ） (3)基因工程在分子水平對基因進行操作，蛋白質工程在分子水平對蛋白質進行操作。（ ） (4)蛋白質工程可以改造酶，提高酶的熱穩定性。（ ） (5)蛋白質工程最終要達到的目的是獲取編碼蛋白質的基因序列信息。（ ） (6)蛋白質工程需要改變蛋白質分子的所有氨基酸序列。（ ） 變式題二蛋白質工程的目標是生產出符合人類生產和生活需要的蛋白質，甚至是自然界不存在的蛋白質。結合圖示回答有關問題： (1)寫出流程圖中字母代表的含義： A. ;B. ;C. ； D. ；E. . (2)上圖字母中屬于中心法則的過程有 ，屬于蛋白質工程的過程有 。
【師生活動】帶領學生閱讀并分析教材中介紹的改造玉米中的天冬氨酸激酶和二氫吡啶 二羧酸合成酶，以提高玉米賴氨酸含量的實例 提出問題：對天然蛋白質分子進行改造，是以蛋白質分子為操作對象，還是基因 為什么蛋白質工程改造基因而不是直接改造蛋白質 回顧天然蛋白質合成的過程，即中心法則，引入蛋白質工程的基因流程圖。 指出兩者過程相反。 通過教材的思考 討論，加強對蛋白質工程的原理的理解。 讓學生通過回顧基因 工程的知識來初步了解蛋白質工程的基本原理。 讓學生感悟蛋白質工程的發展離不開多種技術的支持，體會學科交叉對生物學發展的影響。
【設計意圖】從實例中概括概念，培養學生溝通、交流能力，增強團隊合作意識，提升學生的概括總結能力。
大問題二（請列出具體學習任務簡稱）：蛋白質工程應用
呈現知識小問題串或情境或知識清單 問題1 你知道人類蛋白質組計劃嗎？它與蛋白質工程有什么關系？我國科學家承擔了什么任務？ 問題2 蛋白質工程應用有哪些？ 問題3 蛋白質工程被稱為“第二代基因工程”，請概述二者的根本區別及其聯系？
【模仿變通】變式、訓練 例題2.下列有關基因工程與蛋白質工程的敘述,正確的是(　　) A.蛋白質工程與基因工程的目的都是獲得人類需要的蛋白質,所以二者沒有區別 B.基因工程是蛋白質工程的關鍵技術 C.通過蛋白質工程改造后的蛋白質仍然是天然的蛋白質 D.蛋白質工程是在蛋白質分子水平上直接改造蛋白質的 答案B 解析基因工程原則上只能生產自然界中已有的蛋白質,而蛋白質工程可以生產自然界中沒有的新的蛋白質,兩者存在區別,A項錯誤;蛋白質工程本質上是通過基因修飾或基因合成來完成對蛋白質分子的改造,是在基因工程的基礎上發展出的第二代基因工程,B項正確;蛋白質工程改造后的蛋白質可能是自然界中沒有的新的蛋白質,C項錯誤;蛋白質工程本質上是改造基因,不是直接改造蛋白質分子,D項錯誤。 變式題2.凝乳酶是奶酪生產中的關鍵酶。通過蛋白質工程生產高效凝乳酶,不需要的步驟是(　　) A.蛋白質的結構設計 B.蛋白質的結構和功能分析 C.凝乳酶基因的定向改造 D.將定向改造的凝乳酶導入受體細胞 答案D
【師生活動】 帶領學生分析 多個蛋白質工程應用的實例，閱讀教材，了解蛋白質工程在工業、農業等領域的應用。 讓學生體會蛋白質工程發展對社會發展的積極意義以及蛋白質工程發展的現狀，感受科技探索之路充滿挑戰。
【設計意圖】通過問答式教學引發學生求知欲望，通俗易懂 理解到位
活動程序三【學以致用】：檢測反饋 約占本次課的10分鐘內
【目標檢測題】 1．蛋白質工程中需要直接進行操作的對象是（　　） A．氨基酸結構 B．蛋白質空間結構 C．肽鏈結構 D．基因結構 　提示：蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活需求。因此蛋白質工程最終還是要對基因進行改造。 2．蛋白質工程在設計蛋白質結構時依據的是（　　） A．基因功能 B．蛋白質功能 C．氨基酸序列 D．mRNA密碼子序列
活動程序四 【課堂小結】用時5分鐘內
第四節 蛋白質工程的原理和應用 1.蛋白質工程的崛起緣由 2.蛋白質工程的基本原理 目標、方法、流程 蛋白質工程的應用 醫藥工業、其他工業和農業
【學以致用】作業設計之限時訓練 分ABC三層，學生選擇AB或BC題做。用時30-45分鐘，限時完成
A組題 一、單項選擇題： 1．紙漿漂白需要在高溫、堿性條件下進行，因此需要耐高溫、耐堿的木聚糖酶。科學家利用蛋白質工程對已知氨基酸序列的木聚糖酶進行改造，獲得了耐高溫、耐堿的新木聚糖酶，提高了生產效率。下列敘述錯誤的是（ ） A．新木聚糖酶是依據蛋白質的功能改造其結構得到的 B．木聚糖酶的基因可定向突變成耐高溫、耐堿的木聚糖酶基因 C．已知木聚糖酶的氨基酸序列是預測其空間結構的重要基礎 D．可通過基因工程將耐高溫、耐堿的木聚糖酶基因傳遞和保存 【答案】B 【詳解】 A.蛋白質工程的基本思路是：從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到并改變相對應的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質。因此新木聚糖酶是科學家依據蛋白質的功能改造其結構得到的，A正確； B.基因突變具有不定向性，B錯誤； C.組成蛋白質的氨基酸的種類、數量和排列順序不同會影響蛋白質的功能，因此已知木聚糖酶的氨基酸序列是預測其空間結構的重要基礎，C正確； D.改造后的耐高溫、耐堿的木聚糖酶基因，可通過基因工程獲得目的微生物進行培養，從而保存在基因文庫中代代傳遞，D正確。 2．枯草桿菌蛋白酶能催化蛋白質水解為氨基酸，在有機溶劑中也能催化多肽的合成。這些堿性蛋白酶具有重要的應用價值，被廣泛應用于洗滌劑、制革及絲綢工業。將枯草桿菌蛋白酶分子的Asp（99）和Glu（156）改成，可使其在時的活力提高10倍。下列說法正確的是（ ） A．完成氨基酸的替換需要通過改造基因實現 B．該成果體現了蛋白質工程在培育新物種方面具有獨特的優勢 C．經蛋白質工程改造后的枯草桿菌蛋白酶活性提高這一性狀不可遺傳 D．蛋白質工程最終要達到的目的是獲取編碼蛋白質的基因序列信息 【答案】A 【詳解】 A.氨基酸的的排列順序是由基因決定的，因此完成氨基酸的替換需要通過改造基因實現，A正確； B.該成果培育了新品種，而不是新物種，B錯誤； C.經蛋白質工程改造后的枯草桿菌蛋白酶的基因發生了改變，因此經蛋白質工程改造后的枯草桿菌蛋白酶活性提高這一性狀可以遺傳，C錯誤； D.蛋白質工程是在深入了解蛋白質分子的結構與功能關系的基礎上進行的，雖然合成了改造的基因，但它最終要達到的目的是改造現有蛋白質或制造新的蛋白質，滿足人類的需求，D錯誤。 3．生物技術與工程學相結合，可研究、設計和加工生產各種生物工程產品。下列有關敘述正確的是（ ） ①由于外植體在植物組織培養過程中不感染病毒，用任何外植體都可制備脫毒苗 ②由iPS細胞產生的特定細胞，可以在新藥的測試中發揮重要作用 ③胚胎移植作為胚胎工程的前端技術環節，推動了胚胎工程其他技術的研究和應用 ④PCR反應過程可以在PCR擴增儀中自動完成，而后常用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產物 ⑤利用基因工程技術的乳腺生物反應器，可以讓哺乳動物批量生產相應的藥物 ⑥蛋白質工程僅以蛋白質結構為基礎逆中心法則進行，就可以改造或制造新的蛋白質 A．①③ B．②④⑤ C．②③④⑥ D．①③④⑤⑥ 【答案】B 【詳解】①雖然外植體在植物組織培養過程中不感染病毒，但外植體可能本身攜帶病毒，因此不是用任何外植體都可制備脫毒苗，一般用莖尖制備脫毒苗，①錯誤； ②iPS細胞為多功能干細胞，能分裂分化產生的特定細胞，可以在新藥的測試中發揮重要作用，②正確； ③胚胎移植作為胚胎工程的最后技術環節，推動了胚胎工程其他技術的研究和應用，③錯誤； ④PCR反應過程可以在PCR擴增儀中自動完成，PCR的產物的分子量大小等不同，因此常用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產物，④正確； ⑤利用基因工程技術的乳腺生物反應器，可以利用哺乳動物源源不斷地批量生產相應的藥物，⑤正確； ⑥蛋白質工程師指以蛋白質的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行基因改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需要，⑥錯誤。 4．酶在生產和生活上有非常廣泛的應用，下列關于酶的敘述錯誤的是（　　） A．溶菌酶能夠溶解真菌的細胞壁，具有抗菌消炎的作用。在臨床上與抗生素混合使用，增強抗生素的療效 B．自然界中存在的酶并不完全適于在生活和生產上應用，可以利用酶工程技術對酶進行改造，使之更符合人們的需要 C．胰蛋白酶可用于促進傷口愈合和溶解血凝塊，還可用于去除壞死組織，抑制污染微生物的繁殖 D．利用脂肪酶處理廢油脂，制造生物柴油，既保護了環境又使其得到合理利用 【答案】A 【詳解】 A.溶菌酶能夠溶解細菌的細胞壁，具有抗菌消炎的作用。在臨床上與抗生素混合使用，增強抗生素的療效，A錯誤； B.自然界中存在的酶并不完全適于在生活和生產上應用，可以根據人們的要求，利用酶工程技術對酶進行改造，使之更符合人們的需要，B正確； C.胰蛋白酶能催化蛋白質水解，所以胰蛋白酶可以促進傷口愈合和溶解血凝塊，還可用于去除壞死組織，抑制污染微生物的繁殖，C正確； D.油脂中含有脂肪，可以被脂肪酶分解，所以利用脂肪酶處理廢油脂，可制造生物柴油，既保護了環境又使其得到合理利用，D正確。 B組題 5．組成細胞的有機物中含量最多的是蛋白質，細胞核中的遺傳信息，往往要表達成蛋白質才能起作用。蛋白質是生命活動的主要承擔者。下列關于蛋白質的敘述錯誤的是（ ） ①血紅蛋白和血漿蛋白都分布在細胞外液中，但是它們的功能不同，原因可能是兩者的氨基酸種類、數量、排列順序及肽鏈形成的空間結構不相同 ②可以采用放射性同位素標記法研究分泌蛋白的合成與分泌過程，可以用3H標記氨基酸的氨基或羧基 ③絕大多數酶的化學本質是蛋白質，細胞代謝能夠有條不紊地進行，與酶的專一性是分不開的 ④真核細胞中每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA—蛋白質復合體，稱為端粒，原核細胞沒有端粒，也沒有DNA—蛋白質復合體 ⑤蛋白質工程既可改造現有蛋白質也可制造出新蛋白質，利用蛋白質工程技術改造蛋白質的過程仍遵循中心法則 ⑥溶菌酶和抗體屬于免疫活性物質，其化學本質都是蛋白質，都只在特異性免疫中發揮作用 A．①②④⑥ B．②③⑤⑥ C．①③④⑤ D．②④⑤⑥ 【答案】A 【詳解】①血紅蛋白分布在紅細胞內，血漿蛋白分布在細胞外液中，①錯誤； ②用3H標記氨基酸的羧基會在脫水縮合過程中脫去，②錯誤； ③絕大多數酶的化學本質是蛋白質，少數是RNA，細胞代謝能夠有條不紊地進行與酶的專一性是分不開的，③正確； ④真核細胞中每條染色體的兩端都有一段特殊序列的DNA-蛋白質復合體,稱為端粒，原核細胞沒有端粒但有DNA-蛋白質復合體，④錯誤； ⑤蛋白質工程既可改造現有蛋白質也可制造出新蛋白質，利用蛋白質工程技術改造蛋白質的過程仍遵循中心法則，⑤正確； ⑥溶菌酶和抗體屬于免疫活性物質，其化學本質都是蛋白質，溶菌酶在非特異性免疫中發揮作用，抗體在特異性免疫中發揮作用，⑥錯誤。 綜上所述，③⑤正確，①②④⑥錯誤。 6．科研人員利用相關技術改變了胰島素B鏈的第9位氨基酸，從而避免了胰島素結合成無活性的二聚體形式。下列相關敘述中，不正確的是（　　） A．對胰島素結構的改造屬于蛋白質工程 B．可通過測定DNA的序列確定突變是否成功 C．該過程的操作對象是胰島素相關基因 D．胰島素適合口服使用 【答案】D 【詳解】 A.胰島素是蛋白質，對蛋白質結構的改造屬于蛋白質工程，A正確； B.DNA中堿基的排列順序代表遺傳信息，因而可通過測定DNA的序列確定突變是否成功，B正確； C.蛋白質工程的直接操作對象是基因，而不是蛋白質，C正確； D.胰島素為蛋白質，若口服會被消化酶分解，因此胰島素不適合口服，D錯誤。 7．L-天冬氨酸-α-脫羧酶（PanD）能夠催化β-丙氨酸的生成，但天然PanD酶活力（酶催化一定化學反應的能力）較低且易失活。研究人員通過易錯PCR技術引入隨機突變，對相應酶基 因進行改造，再進行定向篩選，最終第305位氨基酸替換后，獲得活力和穩定性均較高的PanD。該技術與普通PCR類似。已知Mg2+可以提高已發生錯配區域的穩定性，Mn2+可以降低DNA聚合酶對底物的專一性。下列說法正確的是（　　） A．該研究運用了蛋白質工程技術直接對酶結構進行改造 B．易錯PCR技術按照復性、變性、延伸三個步驟進行 C．易錯PCR技術的操作過程中需要使用耐高溫的解旋酶 D．為提高錯配概率，可適當提高Mg2+濃度和Mn2+濃度 【答案】D 【詳解】 A.該研究運用了蛋白質工程技術，直接對相應的酶基因進行改造，A錯誤； B.PCR利用的原理是DNA復制，過程包括：高溫變性→低溫復性→中溫延伸三個步驟，B錯誤； C.易錯PCR技術的操作過程中需要使用耐高溫的DNA聚合酶，PCR是通過高溫使DNA解旋，不需要解旋酶，C錯誤； D.由題干信息“已知Mg2+可以提高已發生錯配區域的穩定性，Mn2+可以降低DNA聚合酶對底物的專一性”可知，為提高錯配概率，可適當提高Mg2+濃度和Mn2+濃度，D正確。 8．新冠病毒通過表面刺突蛋白（S蛋白）的活性域（RBD）與人體細胞表面的ACE2受體相互作用感染細胞。科學家設計了一種自然界中不存在的蛋白質LCB1，可與S蛋白的RBD緊密結合，以干擾新冠病毒的感染。下列敘述不合理的是（ ） A．生產LCB1用到了基因工程的操作技術 B．可直接從細胞中獲取基因用于LCB1的生產 C．LCB1的結構可能與S蛋白的抗體有相似之處 D．S蛋白的RBD結構可以為設計LCB1提供信息 【答案】B 【詳解】 A.生產LCB1用到了蛋白質工程，其中一些步驟用到了基因工程的操作技術，例如人工合成DNA，A正確； B.由題意可知蛋白質LCB1是一種自然界中不存在的蛋白質，故不能從細胞中獲取相應的基因，B錯誤； C.S蛋白的抗體能與S蛋白RBD特異性結合，而根據題干可知：LCB1可與S蛋白RBD緊密結合，說明LCB1的結構可能與S蛋白的抗體類似，C正確； D.由于LCB1可與S蛋白RBD緊密結合，故LCB1可依據S蛋白的RBD結構進行設計，D正確。 C組題 二、解答題 9．在未斷奶的小牛胃中存在一種凝乳酶，被廣泛應用于奶酪和酸奶的生產。科學家將編碼牛凝乳酶的基因（長度1.5kb）導入大腸桿菌獲得工程菌，再通過工業發酵批量生產凝乳酶。 (1)提取小牛胃黏膜組織中的mRNA，經逆轉錄得到cDNA，選擇合適的引物進行PCR擴增，PCR引物堿基數一般在20～30個之間，過短則導致 。 (2)如表為操作過程中可能用到的限制酶，圖1為獲得的目的基因及末端（除黏性末端序列外，其他堿基序列省略），圖2為要使用的質粒，其中的Tetr、Ampr分別為四環素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因。對質粒進行切割時，選用的兩種限制酶為 。目的基因和質粒能連接成重組質粒的原因是 ，導入的目的基因在受體細胞中能成功表達的理論基礎是 。 限制酶BamHⅠBclⅠSmaⅠSau3AⅠ識別位點及切割位點—G↓GATCC——T↓GATCG——CCC↓GGG——↓GATC—
(3)將轉化后的大腸桿菌接種在含 的培養基上進行培養，隨機挑取菌落（分別編號為1、2、3、4）培養并提取質粒，用（2）中選用的兩種限制酶進行酶切，酶切產物經電泳分離，結果如下圖， 號菌落的質粒很可能是含目的基因的重組質粒。 注：M為指示分子大小的標準參照物；小于0.2kb的DNA分子條帶未出現在圖中 (4)已知凝乳酶第20、24位氨基酸變成半胱氨酸，其活性可顯著提高。科研人員希望運用蛋白質工程技術獲得活性更強的凝乳酶，請選用合適的措施編號并排序： 。（用箭頭表示） ①重組DNA分子導入大腸桿菌 ②隨機改變凝乳酶基因的序列 ③分析突變蛋白功能，設計結構 ④改變凝乳酶基因的特定序列 ⑤培養細胞后提純突變蛋白 ⑥將改變后的凝乳酶基因與質粒重組 【答案】 (1)特異性降低 (2)BclⅠ和SmaⅠ 有相同的黏性末端可發生堿基互補配對 遺傳信息的傳遞都遵循中心法則或生物界共用一套遺傳密碼 (3)四環素 2 (4)③→④→⑥→①→⑤ 【詳解】 （1）引物與模板之間遵循堿基互補配對原則，若引物太短則特異性降低。 （2）基因表達載體構建時，需要將目的基因和運載體切出相同的黏性末端，圖示BamHⅠ會破壞目的基因，故對質粒進行切割時，選用的兩種酶為BclⅠ和SmaⅠ。目的基因和質粒能連接成重組質粒的原因是有相同的黏性末端可發生堿基互補配對，導入的目的基因在受體細胞中能成功表達的理論基礎是遺傳信息的傳遞都遵循中心法則或生物界共用一套遺傳密碼。 （3）圖中構建目的基因表達載體時，氨芐青霉素抗性基因被限制酶破壞，故將轉化后的大腸桿菌接種在四環素的培養基上進行培養及篩選；如果用BclⅠ和SmaⅠ兩種酶切割重組質粒，電泳后將獲得分別含有質粒和目的基因的兩條條帶，2、3含有兩條條帶，2中其中一條條帶為1.5kb，3中其中一條條帶為1kb，由于牛凝乳酶的基因大小為1.5kb，所以對應電泳圖是菌落2很可能是含目的基因的重組質粒。 （4）蛋白質工程的過程為：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列（基因），其前提是基因工程，故運用蛋白質工程技術從大腸桿菌中獲得活性更強的凝乳酶，具體過程為：③分析突變蛋白功能，設計結構→④改變凝乳酶基因的特定序列→⑥將改變后的凝乳酶基因與質粒重組→①重組DNA分子導入大腸桿菌→⑤培養細胞后提純突變蛋白。 10．蛛絲蛋白是一種特殊纖維蛋白，其具有強度高，韌性大等特點，在人工肌腱等醫學領域有著誘人的前景。某研究小組提取非洲社會性絲絨蜘蛛中的蛛絲蛋白基因，通過轉基因技術大量合成蛛絲蛋白，下圖為制備生產蛛絲蛋白的過程示意圖，請回答以下問題： (1)圖中的“剪刀”是指 ，“針線”是指 。 (2)質粒一般需經過改造才能作為基因工程的載體，改造后的質粒除了能自我復制或整合到受體細胞染色體DNA上同步復制外，還需滿足的條件有 （填2項）。 (3)重組DNA導入大腸桿菌時，一般先用 處理大腸桿菌，使細胞處于 的生理狀態，以便于重組的基因表達載體導入其中。 (4)鑒定蛛絲蛋白基因是否轉錄出mRNA的常用技術是 ，該方法的原理是 。 (5)若需對蛛絲蛋白進行設計和改造以增強其韌性，可通過 （填技術名稱）來實現。 【答案】 (1)限制性內切核酸酶（或限制酶） DNA連接酶 (2)有一至多個限制酶切位點，有特殊的標記基因 (3)Ca2+ 能吸收周圍環境中 DNA 分子 (4)分子雜交技術 堿基互補配對 (5)蛋白質工程 【詳解】 （1）基因的“剪刀”是指限制性內切核酸酶（或限制酶），“針線”是指DNA連接酶。　 （2）質粒除了能自我復制或整合到受體細胞染色體DNA上同步復制外，還需滿足的條件有有一至多個限制酶切位點（便于插入目的基因）；有特殊的標記基因（便于篩選成功導入目的基因的受體細胞）。 （3）重組DNA導入大腸桿菌時，一般先用Ca2+處理大腸桿菌，使細胞處于能吸收周圍環境中 DNA 分子的生理狀態，以便于重組的基因表達載體導入其中。 （4）鑒定蛛絲蛋白基因是否轉錄出mRNA的常用技術是分子雜交技術，該方法的原理是堿基互補配對原則，待檢測的mRNA分子與DNA單鏈探針之間的堿基對之間可形成雜交帶。 （5）若需對蛛絲蛋白進行設計和改造以增強其韌性，可通過蛋白質工程來實現。
六、課后教學反思

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