生物蛋白质教案

2024-08-18

生物蛋白质教案（精选6篇）

篇1：生物蛋白质教案

一、拉马克的进化学说(阅读教材P110～111)

1.主要观点

(1)生物来源：生物不是神造的，而是由更古老的生物进化而来。

(2)进化历程：由低等到高等。

(3)进化原因：用进废退和获得性遗传。

2.意义

(1)历第一个比较完整的进化学说。

(2)反对神创论和物种不变论，奠定了科学生物进化论的基础。

二、达尔文的自然选择学说(阅读教材P111～113)

1.主要内容

2.对自然选择学说的评价

(1)自然选择学说的科学性

(2)自然选择学说的局限性

三、达尔文以后进化理论的发展(阅读教材P113)

1.关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平。

2.关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。

3.形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。

重点聚焦

1.在达尔文之前，人们是怎样看待生物进化的?

2.达尔文的自然选择学说的要点是什么?

3.达尔文的自然选择学说有哪些局限性?

[共研探究]

材料一食蚁兽是吻部尖长、嘴呈管形、舌可伸缩并富有黏液适于舔食昆虫的一种哺乳动物。鼹鼠是外形像鼠、耳小或完全退化、眼小且视力完全退化、营土壤居生活的另一种哺乳动物。

材料二超级病菌是对几乎所有抗生素有抗药性的细菌的统称。能在人身上造成脓疮和毒疱，甚至让人的肌肉逐渐坏死。这种病菌的可怕之处并不在于它对人的杀伤力，而是它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力，对这种病菌，人们几乎无药可用。

1.结合材料，利用拉马克的观点解释下列事实

(1)用进废退

①食蚁兽吻部和嘴特征的形成：食蚁兽的吻部尖长、嘴呈管形、舌可伸缩并富有黏液是其长期伸向土洞舔食蚂蚁的结果。

②鼹鼠耳和眼特征的形成：器官长期废而不用的结果。

(2)获得性遗传

①超级细菌的形成：人们经常使用抗生素改变了细菌的生活环境，细菌发生定向性变异，而且逐渐积累和遗传，从而演化为超级细菌。

②长颈鹿脖子长：草地退化后，长颈鹿只能食用高处的树叶。由于经常使用颈部，导致颈部越用越长，并将长颈这一性状遗传给后代。

2.环境引起的性状改变不一定遗传给后代，只有环境使遗传物质改变进而引起性状改变时才能传给后代。

[总结升华]

1.拉马克进化学说的内容

(1)用进废退：凡是没有达到其发展限度的每一种动物，它的任何器官，如果持续地使用，会逐渐增强，并且发达起来。相反，任何器官如不经常使用，则会逐渐衰弱，其功能减退，最后导致器官的退化或消失。

(2)获得性遗传：在环境条件的影响下，一个动物经常使用某种器官或经常不使用某种器官的结果是发展某器官或丧失某器官，这种变异可以通过生殖遗传给后代。

2.拉马克进化学说的“用进废退”“获得性遗传”的观点具有局限性。他过于强调环境的变化直接导致物种的改变。实际上，如果环境的变化未引起遗传物质的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。

[对点演练]

1.拉马克认为生物不断进化的主要原因是

A.不定向变异和定向的自然选择

B.基因突变和染色体变异

C.用进废退和获得性遗传

D.器官的反复使用

解析：选C拉马克的观点是用进废退和获得性遗传，器官经常用就进化，不用就退化，并且把这种性状遗传给后代。

[共研探究]

根据图示，结合教材内容，回答下列问题：

1.自然选择学说的内容

(1)自然选择的直接对象是生物的性状(表现型)。

(2)对生物的变异起选择作用的是个体所处的自然环境。

(3)生存斗争

①类型：包括生物之间的斗争、生物与无机环境之间的斗争。

②意义：生存斗争对生物的某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并能推动生物的进化。

③原因：过度繁殖、有限的生活资源。

(4)自然选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。

(5)图乙表示生物变异是不定向的，自然选择是定向的。

2.自然选择学说四点内容之间的关系

(1)过度繁殖为自然选择提供了更多的原材料，加剧了生存斗争。

(2)生物进化是通过生存斗争来实现的，生存斗争是生物进化的动力。

(3)生物的变异是不定向的，具有有利变异的个体在生存斗争中易取得胜利而得以生存，有利变异通过遗传得以累积和加强，产生适应环境的新类型。

(4)适者生存是自然选择的结果。

3.请利用达尔文自然选择学说解释长颈鹿的形成。

提示：长颈鹿产生的后代数量超过了环境的承受能力(过度繁殖)，导致现有食物不能满足所有个体的需要(生存斗争)，又因个体间有颈长和颈短的差异(遗传变异)，颈长的能吃到树叶而生存下来，颈短的因吃不到树叶而被淘汰。控制长颈的基因经过逐代积累，最终进化成长颈鹿。

4.达尔文认为生物进化的关键是自然选择。

[总结升华]

1.对达尔文的自然选择学说的理解

(1)内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。

(2)关系图解：

2.达尔文自然选择学说与拉马克进化学说的比较

达尔文的自然选择学说拉马克的进化学说

区

别变异变异是不定向的，本来就有，环境和生物的意愿都不能决定生物变异的方向变异是定向的，环境和动物的意愿可决定变异的方向

适应

环境有利变异→适者生存

不利变异→不适者被淘汰环境和动物的意愿决定的变异都适应环境

进化

方向自然选择决定生物自身决定

联系承认生物非神所造，而是由更古老的生物进化而来，即由简单→复杂，由低等→高等进化，且都是“渐变”的结果

【易错易混】

(1)自然选择和变异的方向不一定是相同的，变异为自然选择提供材料，变异是不定向的，自然选择是定向的。

(2)达尔文进化论以生物个体为研究对象。

[对点演练]

2.对达尔文自然选择学说的正确理解是()

①环境改变使生物产生适应性的变异②可遗传的变异是生物进化的基础③变异是不定向的④变异是定向的⑤变异经过长期的自然选择和遗传积累可能产生出生物的新类型

A.②④⑤B.②③⑤

C.①②④D.①③⑤

解析：选B影响生物变异的因素是多种多样的，变异是随机的、不定向的。

1.下列叙述中哪一项不是拉马克的观点()

A.生物的种类是随着时间的推移而变化的

B.生物的种类从古到今是一样的

C.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状传给后代

D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用

解析：选B拉马克进化学说认为地球上的所有生物都不是神创的，也不是不变的，而是由更古老的生物进化来的;生物由低等到高等逐渐进化;生物的各种适应性特征的形成都是由用进废退和获得性遗传所致。

2.下列有关进化的说法，错误的是()

A.各种生物都有强大的繁殖力

B.生存斗争造成多数个体死亡，少数生存

C.适应是自然选择的结果

D.变异朝着适应环境的方向进行，通过遗传逐渐积累

解析：选D变异是不定向的。有利变异(适应环境的变异)通过自然选择被保留下来，并可以通过遗传逐代积累，而不利变异则被淘汰。

3.下列有关生物进化的论述，不符合达尔文学说基本观点的是()

A.遗传和变异是自然选择发生作用的基础

B.生物的变异是不定向的，自然选择是定向的

C.变异经过长期的自然选择和积累，就可能产生出新的物种类型

D.环境改变使生物产生定向变异，以适应变化的环境

解析：选D自然选择学说认为遗传和变异是生物进化的内因，变异是不定向的，为进化提供原材料。通过自然选择，不利的变异被淘汰，有利的变异被保存，并通过遗传积累起来，然后产生出生物的新类型。

4.如图表示达尔文对现代长颈鹿进化形成过程的解释，请据图回答下列问题：

(1)长颈鹿祖先过度繁殖的含义是____________________________。长颈鹿的颈和前肢的长短各异，这表明生物变异是________。变异提供生物进化的____________。

(2)在缺乏青草的时期，有的个体能吃到高处食物而活下来，有的个体因得不到食物而死亡，这个过程叫_________，它是通过生存斗争实现的。生存斗争是指

________________________________________________________________________。

(3)适应有双重含义：一是生物体的________与环境相适应的表现，二是指生物____________________的过程。适应是____________的结果。

解析：适者生存，不适者被淘汰是自然选择的必然结果。自然选择总是选择有利于生存的变异，淘汰不利于生存的变异，所以，自然选择决定生物进化的方向。适应主要是指生物的性状与环境相适应，适应是在生物进化的过程中逐渐形成的，是生物改造自己形成适应环境的性状的过程，这是长期自然选择的结果。

答案：(1)后代数目超过环境承受的能力不定向的原材料(2)自然选择生物与生物之间以及生物与无机环境之间的斗争(3)性状改造自己形成适合环境的性状自然选择

【基础题组】

1.按照拉马克的观点，现代食蚁兽舌头细长的原因是()

A.用进废退B.适应性变异

C.自然选择的结果D.定向变异的结果

解析：选A拉马克的观点是用进废退、获得性遗传。

2.1937年，有人把原产丹麦和德国的白三叶草移到瑞典栽培，这里的气候比较寒冷。最初白三叶草茎、叶的单位面积产量很低，但经过若干年后，产量显著提高。人们对这一事实做出以下几点解释，其中不符合达尔文学说的是()

A.不耐寒的个体被自然淘汰

B.耐寒的个体得以生存并繁衍

C.白三叶草在生长过程中逐渐适应了新的环境

D.这是一个自然选择的过程

解析：选C白三叶草本身存在抗寒个体的变异，环境(气候比较寒冷)使抗寒个体得以生存并繁衍，从而使耐寒性状在后代中积累和加强。不耐寒的个体在与无机环境的斗争中被自然环境淘汰。

3.在下列几种简式中，能较确切地说明达尔文进化论的是()

A.遗传变异→生存斗争→适者生存

B.环境变化→定向变异→去劣留优

C.生存斗争→用进废退→适者生存

D.环境变化→用进废退→获得性遗传→适者生存

解析：选A在达尔文进化论中，强调了变异是不定向的，生存斗争是自然选择的动力，适者生存是自然选择的结果。

4.雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器，所以它的鹿角发达。根据达尔文的观点，鹿角发达的原因是()

A.鹿角不发达的个体被淘汰，鹿角发达的个体被保留

B.鹿角因经常使用而发达

C.鹿角的变异朝着有利于生存的方向发展

D.雄鹿为了繁衍后代的需要而使鹿角发达

解析：选A达尔文的观点认为，雄鹿的鹿角存在发达和不发达的变异，雄鹿之间为争夺配偶要进行生存斗争，有发达鹿角的个体能够得到配偶，并把这种变异遗传下去，没有发达鹿角的个体因争夺不到配偶，其变异就很难遗传下去，经过一代代的进化，就形成了如今有发达鹿角的雄鹿。

5.由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。对这个现象的解释，正确的是()

A.人工选择B.适者生存

C.用进废退D.定向变异

解析：选B某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加，说明具有较厚外壳的蜗牛能适应其生活环境。

6.人工选择能选育出新品种，自然选择能形成新物种，其共同的选择基础是()

A.生物都具有很强的繁殖能力

B.生物普遍存在着遗传和变异的特性

C.生物都在进行生存斗争

D.人和自然界的选择力量

解析：选B选择的基础是生物之间存在差异，这种差异是由遗传和变异产生的。

7.如图所示，理论值与实际生存个体数差别很大，其原因可用达尔文的什么理论解释()

A.过度繁殖B.生存斗争

C.遗传变异D.适者生存

解析：选B从坐标图中可看出，生物个体实际值小于理论值，这是因为一部分个体在生存斗争中被淘汰。

8.关于达尔文自然选择学说和拉马克进化学说的区别，下列叙述正确的是()

A.达尔文自然选择学说认为环境的作用可引起不定向的变异

B.拉马克进化学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的

C.达尔文自然选择学说认为变异后就能适应环境

D.拉马克进化学说认为生物通过变异适应环境

解析：选D达尔文自然选择学说认为变异是自然界始终存在的，且变异是不定向的，只有有利变异才能适应环境，A、C错误。拉马克进化学说认为生物可根据自己的意愿产生适应环境的变异，变异是定向的，B错误。

【能力题组】

9.家鸡起源于原鸡，现在的家鸡年产卵量可达260个以上，而原鸡的年产卵量仅为12个。下列与此相关的叙述，正确的是()

A.原鸡在食物充足的饲养条件下产卵量逐渐增加，并将此变异遗传下去

B.发生了遗传物质变化的鸡蛋，孵化出了产卵量高的鸡，并经人工选择保留下来

C.人工饲养条件能够满足原鸡多产卵的营养需求，从而使其产卵量增加

D.家鸡的起源可以证明，生存环境的变化可导致生物性状的改变

解析：选B原鸡在食物充足的饲养条件下产卵多，该变异是由环境条件变化引起的不可遗传的变异;现在的家鸡产卵量高，是由于原鸡产生了遗传物质变化的受精卵，孵化出产卵量高的鸡，被人工选择保留下来。

10.某海岛上生活着一种昆虫，经调查，该昆虫翅的长度和个体数量的关系如图所示。后来该海岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线图是()

解析：选B海岛上经常刮大风，该昆虫的长翅个体比短翅个体更容易被海风吹到海里，在这种情况下，长翅个体不适应环境，数量变少，短翅个体数量增加。

11.在蔬菜的生产中长期使用某种杀虫剂，其结果是()

A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生，使害虫的抗药性增强

B.杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加

C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达

D.害虫全部消失，最终导致某些害虫的物种灭绝

解析：选B由于基因突变，害虫群体中存在着能抵抗杀虫剂的变异个体，当使用某种杀虫剂后，绝大多数害虫被杀死，少数具有抗药性的个体生存下来并繁殖;具有抗药性的害虫大量繁殖后，再用该种杀虫剂，会有比以前更多具有抗药性的个体生存。因此，杀虫剂对害虫起到定向选择的作用。

12.下列说法符合拉马克进化学说的是()

①食蚁兽的舌头变得细长，是食蚁兽长期舔食蚂蚁的结果②比目鱼的双眼并列于向光的一面，是长期卧伏于海底的结果③长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长④鼹鼠由于长期生活于地下，眼睛萎缩、退化⑤病菌抗药性的不断增强是抗生素对病菌的抗药性变异定向选择并逐渐积累的结果

A.①②③B.④

C.①②③④D.①②③④⑤

解析：选C拉马克关于生物进化原因的两个观点是用进废退和获得性遗传，即动物的器官越用越发达，如果器官废而不用，就会造成形态上的退化，并且拉马克认为通过用进废退而获得的性状可以遗传给后代。①②③均为“用进”的实例，④为“废退”的实例，⑤符合达尔文自然选择学说的观点。

13.用达尔文的自然选择学说解释狼的进化过程：

(1)狼群中存在不同类型的个体，如有的跑得快，有的跑得慢，这说明生物具有________的特性，而这一特性一般是________的。________和________是生物进化的内在因素。

(2)随着环境的变化，食物越来越少，跑得快、凶猛的狼才能有机会获得食物，生存下去，否则就会被淘汰。这样，食物、环境对狼的进化起了________作用，而这种作用是________的，它决定着生物进化的________。

(3)有利的变异经过________，最终形成现代狼的快速奔跑和凶残的特征。促进狼进化的动力是________。

解析：适者生存，不适者被淘汰是自然选择的必然结果。自然选择总是选择有利于生存的变异，淘汰不利于生存的变异，所以，自然选择决定着生物进化的方向。

答案：(1)变异不定向遗传变异(2)选择定向方向(3)逐代积累生存斗争

14.如图为对一块甲虫成灾的农田使用两种杀虫剂的实验结果，试分析：

(1)曲线回升是通过____________之间的________来实现的。

(2)杀虫剂的使用对甲虫起了________作用，这种作用是________(填“定向”或“不定向”)的，结果导致甲虫的抗药性________(填“增强”或“减弱”)。

(3)根据以上分析，使用杀虫剂治虫的缺点主要有：

①_______________________________________________;②______________________________________________________。

针对这些缺点，你认为消灭甲虫应采用什么方法较好?

________________________。

解析：从图中可以看出使用这两种杀虫剂在早期都取得了一定的效果，甲虫的种群密度都明显下降，但下降到一定程度后，又会增加，说明杀虫剂的使用没有杀死有抗药能力的甲虫，而这部分有抗药能力的甲虫大量繁殖导致种群密度回升。

答案：(1)甲虫与杀虫剂生存斗争(2)选择定向增强(3)①使具有抗药性害虫的比例上升②对环境造成污染生物防治等

15.检测细菌对各种抗生素的药敏程度的实验方法为：将含有一定浓度不同抗生素的滤纸片放置在已接种被检菌的固体培养基表面，抗生素向周围扩散，如果抑制生长，则在滤纸片周围出现抑菌圈(图中里面的圈)，检测结果如图所示。

(1)衡量本实验结果的指标是________________________________________________。

(2)上述图中最有效的是________培养皿中的抗生素。

(3)用上述最有效的抗生素对该细菌进行处理，并测定细菌数量变化，如图所示：

①向培养基中加抗生素的时刻为________点。

②细菌种群的进化是定向的，而变异是________，细菌的抗药性产生在环境变化之______(填“前”“中”或“后”)。

③抗生素对细菌变异的作用不是“诱导”而是________。

④尽管有抗药性基因存在，但使用抗生素仍然能治疗由细菌引起的感染，原因在于细菌种群中________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)衡量实验结果的指标即对实验结果的表述。本实验是利用抗生素抑制细菌的生长来表述实验结果的，即通过抑菌圈的大小来确定杀菌能力。(2)抑菌圈越大杀菌能力越强。(3)①抗生素会使细菌中不具抗性的个体大量死亡，所以b点是使用抗生素的起点。②变异是不定向的，而在自然选择下进化是定向的，使用该抗生素后，题图中细菌数量并未降到0，说明细菌的抗药性在环境变化之前就已经产生了。③自然选择是性状的选择者，而不是诱导者。④在细菌种群中，含有抗药性基因的个体只占少数。

答案：(1)抑菌圈的大小(2)B(3)①b②不定向的前③选择④有抗药性基因的个体占极少数

篇2：生物蛋白质教案

(一)知识与技能目标：能准确描述遗传信息的转录过程。理解并掌握mRNA结构特点及作用。

(二)过程与方法目标：通过观察分析转录的Flas及动态组图，发展观察识图能力，提高分析归纳和推理判断的能力，体验用生物学观点认识和分析生物体生命活动的基本规律。

(三)情感态度与价值观目标：通过学习核糖核苷酸、mRNA、tRNA等物质的结构及功能特点，形成生物体结构与功能相适应的基本科学理念。

二、教学重难点

(一)重点：mRNA的结构特点，遗传信息的转录过程。

(二)难点：理解转录的过程。

三、教学过程

(一)情境导入

ppt展示一对双胞胎的照片并引发学生思考：这两个孩子如此相像，他们这些相似的性状是什么物质体现的?

学生思考回答：蛋白质。

教师设问：他们性状相似的根本原因是什么?

学生回答：基因相同。

教师设问：那么基因是如何控制蛋白质合成的呢?今天就让我们共同探究这一问题——基因指导蛋白质的合成。

(二)探求新知

1.RNA的结构特点

教师设问：遗传物质DNA一般都存在于细胞核中，而蛋白质的合成则是在细胞质的核糖体上进行的，那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中蛋白质的合成过程的呢?

学生回答：应该还有一种中间物质，在DNA和蛋白质之间充当信使。

教师对学生的设想给予充分的肯定，随后用ppt展示这一信使——mRNA的结构和功能特点：由核糖核苷酸A、G、C、U组成，与DNA配对，mRNA上的碱基可以携带DNA上的遗传信息。RNA分子较小,可以从核孔中出来进入细胞质中的核糖体。

学生自主阅读教材p62，自学tRNA和rRNA的内容并完成与DNA对比的表格，总结DNA与RNA在组成的基本单位、五碳糖、碱基、类型、分布、结构和功能方面的区别。

教师将学生汇总的表格展示在ppt上，并强调每种RNA的结构与功能的特点，让学生初步体会生物体结构与功能相适应的理念。

2.DNA到RNA的转录

教师设问：DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢?

学生带着这一疑问观看一遍完整的转录过程的Flas。

篇3：生物蛋白质教案

分子生物学研究的飞速发展,使生物医学文献呈指数级增长。如此多的文献资源,为科研人员运用数据挖掘和文本挖掘技术,发现隐含的、有价值的知识提供了有利的条件。

由于大多数的生物信息都保存在文本中,因此对生物医学的研究一般采用文本挖掘技术。文本挖掘是一个交叉的研究领域,它涉及了数据挖掘、信息检索、自然语言处理等多个研究领域的内容。利用文本挖掘技术,可以发现许多有用的信息。一些科研人员利用文本挖掘工具,发现了许多对人类有用的知识,例如:鱼肝油可治疗雷诺式症[1]、蛋白质之间的相互作用等。另外,从生物医学文献中抽取蛋白质(基因)相互作用关系对蛋白质知识网络的建立、蛋白质关系预测以及辅助新药的研制等都具有重要的意义。

2 相关研究

生物医学的知识发现,一般针对文献进行研究。基于文献的知识发现,主要有基于统计、关联规则、信息测度和基于语义的方法。

华盛顿大学的Swanson教授[1]提出了基于单词的词频统计方法。首先统计出共出现的单词的频率,然后对文献集进行分析。通过这种方法,Swanson发现了许多对人类有益的知识。例如,鱼肝油对于雷诺氏症的治疗作用,镁的缺失会引起偏头痛,某些病毒可以成为潜在的生化武器等等,这些发现都得到了临床上的证实。

Hristovski[2]将关联规则挖掘引入了基于文献的知识发现。他将生物文献看作数据库中的事务,而用来代表文献内容的词则看作是规则中的项,通过设置支持度阈值和置信度阈值来产生关联的词汇。

Wren[3]认为词汇间具有信息的关联。他使用互信息方法来计算词的关联度,通过互信息值的大小来表示关联的强度。他的方法具有领域无关的特性,可以用来推广到很多的研究领域。

Weeber[4]等人设计了一个文本挖掘工具DAD系统。它利用自然语言处理系统MetaMap将文献中的语句映射为UMLS本体中的生物概念,用概念来取代词汇作为知识发现的基础。该方法实现了语义层次上的知识发现。他们利用DAD系统找出了生姜潜在的医疗作用。

在关联规则挖掘中,有效阈值的设定很困难。如果阈值设置的过低,会产生大量的候选规则,而设置的过高,则有可能过滤掉许多有意义的规则。另外,基于语义的方法,需要构建领域本体,这需要许多专业人士的共同参与。

因此,本文在Swanson的理论基础提出了一种基于命名实体的词频统计方法,该方法通过实体提取、句子分析等过程发现蛋白质之间潜在的关系。该方法阈值的设定对实验结果影响不大,而且不需要领域专家的参与。

3 方法描述

本文实现了一个蛋白质知识发现系统。该系统使用Medline中随机生成的2000篇摘要进行分析。系统首先对语料进行蛋白质实体识别,形成蛋白质实体列表,然后对句中的每个蛋白质实体对进行共出现频率统计,进而生成候选实体对,最后找出最高出现频率的实体对,从而发现最可能的实体关联。该系统的框架如图1所示。

3.1 蛋白质实体识别

在对生物医学领域的文本挖掘中,实体识别的目的是对文本中的专业词汇,包括基因、蛋白质、DNA和RNA等加以确认和分类。对蛋白质的知识发现,第一步就是进行蛋白质实体的识别。实验采用了一种基于条件随机域的生物实体识别方法,该方法以Mallet工具为基础,并增加了单词的数字、字母、以及距离依赖特性。

3.2 共出现频率分析

文献挖掘有不同层次的分析单元,如单词、短语、句子、摘要或者全文。对于实体共出现频率而言,以句子为最大分析单元式最合理的选择。如果两个实体对象同时出现在一个句子中,那么就称为实体共出现,而这两个实体称为共出现实体。通过文本挖掘方法处理大批的文献,提取得到共出现实体,统计它们的总数并计算出实体共出现频率。如果两个实体对象的共出现频率很高,表明这两个实体对象经常被同时提及,这暗示着这两个实体对象之间存在关联的可能性较高。相反,如果实体对象的功出现频率很低,那么这两个实体对象之间存在关联的可能性就较低。

实验主要针对蛋白质实体,因此只讨论蛋白质—蛋白质实体的共出现频率。

3.3 关系挖掘

通过计算共出现实体在所有句子中的出现频率,提取关联实体。根据设定不同的最低共出现频率阈值,得到不同可靠程度的存在关联的实体数据,从而发现最有可能存在关联的蛋白质—蛋白质实体对象。

4 实验

4.1 实验数据集

本实验以从MEDLINE中随机新选的2000篇摘要为语料,实验数据统计见表1。

4.2 实验结果

实验采用条件随机域模型进行实体识别,通过计算共出现频率形成候选实体对。实验结果详见表2。其中,“过滤”指忽略低于指定频率的共出现实体,在这里,指定频率为5。

5 结束语

随着数据挖掘和文本挖掘技术的进步,生物医学文献挖掘在生物信息中的应用越来越广泛。以知识发现为目的的文献挖掘可以分为提取知识、整合知识以及推导知识。文献挖掘在寻找蛋白质相互作用、发现疾病相关的基因以及注释基因功能等方面得到了广泛应用。本文首先识别出蛋白质实体,形成实体列表,然后统计共出现频率,形成候选实体对,从而发现最有可能的实体关联。

实验采用基于实体识别的共出现频率统计模型,该方法过程简单,不需要领域专家的直接参与。由于实体在句中具有特定的语义,因此,如果模型能够融合部分语义特征,进行实体关联动词统计,进而进行共出现频率与关联动词相结合的分析。这是我们今后的研究方向。

摘要：实验提出了一种基于词频统计的蛋白质关系知识发现方法,该方法首先通过生物命名实体识别技术识别出蛋白质实体,然后统计共出现频率,形成候选实体对,从而发现最有可能的实体关联。

关键词：知识发现,生物命名实体识别,实体关联

参考文献

[1]Swanson D R,Fish O.Raynaud’s syndrome,and undiscovered public knowledge[J].Perspectives in Biology and Medicine,1986(31):526-557.

[2]Hristovski D,Stare J,Peterlin B,et al.Supporting Discovery in Medicine by Association Rule Mining in Medline and UMLS[J].Medinfo,2001,10(2):1344-1348.

[3]Wren J D.Knowledge discovery by automated identification and ranking of implicit relationships[J].Bioinformatics,2004,20(3):389-398.

[4]Wren J D.Knowledge discovery by automated identification and ranking of implicit relationships[J].Bioinformatics,2004,20(3):389-398.

篇4：生物高考中涉及的蛋白质

关键词：生物；高考；蛋白质；种类

蛋白质是生物体中广泛存在的一类生物大分子，是生命活动的体现者和承担者。在高中生物中，蛋白质的知识是新课标人教版生物模块一《分子与细胞》中的内容，是高考的必考考点，也是高考命题的重要知识。在人教版的生物教材中，许多章节都讲述了蛋白质的知识，为了便于高考复习，笔者结合多年的教学实践，对蛋白质的种类进行了归纳和整理，简单介绍了其功能，对易混淆的蛋白质进行了分类比较。

一、生物高考中涉及的蛋白质种类和功能

在高中生物教材中，涉及的蛋白质种类比较多，根据生物学功能，生物高考中常出现的蛋白质可分为以下几种。

1.结构物质

蛋白质是建造和维持生物体的结构，为细胞或组织提供强度和保护，如构成毛发、指甲、角、蹄的角蛋白，肌肉中司运动、调节功能的肌球蛋白、肌钙蛋白，组成红细胞的血红蛋白，病毒的蛋白质外壳，细胞膜、核糖体、染色体的结构分子等。

2.催化作用

酶是由活细胞产生的一类具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数为RNA。在生物体新陈代谢中酶作为催化剂具有高效性、专一性等特点，主要的酶有催化水解反应的淀粉酶、蛋白酶和核酸酶等，催化氧化还原反应的过氧化氢酶等。

3.运输作用

蛋白质可以转运特定的物质，如红细胞中含Fe2+的血红蛋白，在氧浓度高的地方与氧结合，在氧浓度低的地方与氧分离，可以在循环系统中运输氧气和二氧化碳；细胞膜中的蛋白质，可以形成离子通道，运输小分子的代谢物或养分。

4.調节作用

蛋白质可以调节其他蛋白质执行其生理功能的能力，这类蛋白质主要是参与体液调节的蛋白类激素，如调节血糖平衡的胰岛素和胰高血糖素；促进肾小管和集合管对水分重吸收的抗利尿激素；促进蛋白质合成和骨生长的生长激素；促进腺体（性腺、甲状腺、肾上腺）生长和发育、调节腺体合成和分泌相应激素的促激素：促进合成和分泌促激素的释放激素。以甲状腺为例介绍其调节机理如下：

5.免疫防御作用

在脊椎动物免疫系统中，B淋巴细胞受抗原刺激后分化成浆细胞，浆细胞经复杂的免疫反应而产生的免疫球蛋白或称抗体，对外来物质具有防御保护和免疫作用。自然生活中蛇毒或蜂毒的溶血蛋白可以起到防卫作用，血液凝固蛋白对血液起到了保护作用，生活在极地的鱼类具有抗冻蛋白，在适应环境中起抗冻作用。

6.识别作用

动物和人体细胞膜的外表有一层糖蛋白构成的外被，称为糖被或糖萼，它是细胞与外界沟通的重要信号分子。如发生受精作用时，精子顶部要与透明带糖蛋白结构的相互识别；人细胞表面的糖蛋白称为组织相容性抗原（HLA），在结构上类似于免疫细胞受体抗原，可为免疫系统提供识别标志；红细胞膜上有一种称为血型糖蛋白的整合蛋白质，起到血型抗原的作用；兴奋在神经元之间传递时，要通过神经递质——乙酰胆碱的介导，乙酰胆碱受体是由5～6亚基组成的糖蛋白；激素调节中，某种激素的靶细胞具有该种激素的专一受体，其受体即是存在于细胞膜上的糖蛋白，如胰岛素、肾上腺素、胰高血糖素、甲状腺素等含氮激素。目前，已分离的受体的化学本质多为结合蛋白质，但受体不一定都是糖蛋白，还有脂蛋白，如脂类在血液中以脂蛋白的形式进行运送，并可与细胞膜上存在的特异受体相结合，被摄取进入细胞内进行代谢。

除此之外，在教材中还有阮病毒、动物细胞间质、抗原、血浆蛋白、纺锤体等，这些也是蛋白质，在高考试题中也有所体现。如朊病毒就是蛋白质病毒，只有蛋白质而没有核酸的病毒，一般在生物分类中考查与细胞、病毒的结构异同点；在动物细胞培养中，首先要用胰蛋白酶处理组织，使组织分离成单个细胞，根据酶的专一性考查动物细胞间质的本质；抗原除了具有异物性、特异性的特点外，还具有大分子性，因为蛋白质结构较复杂，分子量较大，所以大多数蛋白质都是抗原；还有组成血浆中最主要的固体成分——血浆蛋白；细胞分裂期形成的纺锤体涉及微管蛋白，使细胞具有运动能力等。

二、几组易混淆的蛋白质

1.与“素”有关的蛋白质

在生物教学中有关“素”的归纳中，化学成分属于蛋白质的有蛋白类激素、毒素、凝集素、干扰素、白细胞介素、细胞色素C等，其中蛋白类激素，在调节作用中已做阐述和比较，在此处不做分析。凝集素是指一种从各种植物、无脊椎动物和高等动物中提纯的糖蛋白或结合糖的蛋白，因其能凝集红血球，故名凝集素，也属于抗体；细胞色素C是一种细胞色素氧化酶，由一条大约含有110个氨基酸的多肽链组成，是电子传递链中唯一的外周蛋白，位于线粒体内侧外膜；其余的与“素”有关的蛋白质可分为以下两组。

（1）外毒素、抗毒素和类毒素

外毒素主要成分是蛋白质，是致病细菌合成的一类有毒的次级代谢产物，在细菌生活的过程中释放到细胞外，在周围环境中积累，具有抗原性和毒性，在人体免疫学中属于抗原。抗毒素是一类能中和细菌产生的外毒素的蛋白质，是由效应B细胞产生并分泌的，在人体免疫中抗毒素属于抗体。类毒素是经过化学药剂处理后失去毒性的外毒素，属于抗原，用于预防接种，如注射破伤风类毒素用于预防破伤风。（注：内毒素是革兰氏阴性细菌细胞壁中的一种成分，叫做脂多糖，不属于蛋白质。）

（2）干扰素和白细胞介素

干扰素和白细胞介素都属于淋巴因子，化学本质都是蛋白质。干扰素是效应T细胞产生并释放的可溶性免疫活性物质，是一种抗病毒的特效药，几乎能抵抗所有病毒引起的感染。白细胞介素中的白细胞介素-2的作用可概括“三能”：能诱导人体产生更多的效应T细胞，能增强效应T细胞的杀伤力，能增强其他免疫细胞对靶细胞的杀伤作用。

2.血红蛋白和血浆蛋白

这两种蛋白质在内环境稳态的教学中常考，两者不是同一种物质，血红蛋白存在于红细胞内，可以与氧气结合；而血浆蛋白存在于血浆中，在红细胞外，是血浆的结构成分之一。两者的关系是：血浆（内有血浆蛋白）是红细胞（内含血红蛋白）的直接内环境（细胞外液）。

参考文献：

[1]刘树成.《生命活动的主要承担者：蛋白质》教学设计与反思[J].新课程：教育学术，2011（01）：113-114.

[2]张启元.中学生物教学词典[M].北京师范大学出版社，1991.

[3]王慧，朱士军.细胞表面的信息天线：糖蛋白[J].中学生物学，2011（03）：3-4.

[4]张天周.外毒素·类毒素·内毒素[J].中学生物教学，2005（03）：19.

篇5：生物蛋白质教案

1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。

2.简述蛋白质工程的原理。

3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。

二、教案重点和难点

1.教案重点

<1)为什么要开展蛋白质工程的研究?

<2)蛋白质工程的原理。

2.教案难点

蛋白质工程的原理。

三、教案过程

一、蛋白质工程崛起的缘由

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b5E2RGbCAP

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。p1EanqFDPw

二、蛋白质工程的原理

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。DXDiTa9E3d

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)RTCrpUDGiT

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。)5PCzVD7HxA

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。jLBHrnAILg

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。xHAQX74J0X

三、蛋白质工程的进展和前景

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LDAYtRyKfE

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。Zzz6ZB2Ltk

科学探索之路的漫长、艰辛和永无止境。

四、答案和提示

篇6：生物蛋白质教案

●从容说课

关于蛋白质的结构是本节教学的重点和难点。教师在讲述蛋白质的组成和结构时,可以按照以下教学思路来设计教学过程：通过列举日常生活中我们每天必须摄取的营养物质入手使学生认识到蛋白质的重要性；指出对生物大分子结构的研究,常采取分层认识的方法；对蛋白质的组成和结构的教学,可从元素、基本单位——氨基酸、肽、肽链间的结合和卷曲折叠而成的空间结构等几个层次逐步深入。

在讲述肽时,要注意讲清缩合、肽键、二肽和多肽的概念。要指出每种多肽具有特定的氨基酸种类、数目和排列顺序,这种特点决定着肽的空间结构。为学生理解多肽间的区别和蛋白质的多样性打下基础。

对于蛋白质的空间结构,教师不必详细讲述,可以让学生通过对教材中某种胰岛素空间结构示意图的观察,了解蛋白质具有一定的空间结构就可以了。但是应该对学生指出,蛋白质的生理作用依赖于其自身特定的空间结构。

在讲述蛋白质的功能时,应该注意从列举典型的、易于理解的例子中,概括出蛋白质是构成细胞和生物体的重要结构成分和在生命活动中发挥的重要作用。

另外,在关于蛋白质结构内容的教学中,要充分利用剪贴图、投影片和教材中的示意图,来帮助学生理解动态的、抽象的知识内容。

●三维目标 1.知识与技能

（１）氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。（２）蛋白质的结构和功能。2.过程与方法

（１）培养学生跨学科的分析综合能力。（２）收集资料、分析资料的能力。3.情感态度与价值观

（１）认同蛋白质是生命活动的主要承担者。（２）关注蛋白质研究的新进展。●教学重点

1.氨基酸的结构特点，以及氨基酸形成蛋白质的过程。2.蛋白质的结构和功能。●教学难点

1.氨基酸形成蛋白质的过程。2.蛋白质的结构多样性的原因。●教具准备

肽键形成的动画课件。●课时安排 1课时

●教学过程［课前准备］

教师准备几种氨基酸的结构图；学生准备一些食品的成分说明书。

［情境创设］

蛋白质是构成原生质的最重要的物质之一，它在细胞中的含量只比水少，大约占细胞干重的50％以上。（1）它的基本组成是什么呢？（2）蛋白质含量这么大，在生命活动中承担什么作用呢？

［师生互动］

展示说明书，让大家分析问题讨论：蛋白质的相对分子质量很大，下面可以通过比较得到证明。

问：蛋白质的相对分子质量比起其他化合物有何特点？答：它的相对分子质量较大，是高分子化合物。

（课本图示：显示胰岛素结构模型图，帮助学生理解什么是高分子化合物）

讨论：通过胰岛素这种蛋白质分子的结构，同学们可以看出，蛋白质分子这种高分子化合物的结构确实是相当复杂，它是由很多氨基酸组成的，所以氨基酸就是组成蛋白质的基本单位。那么氨基酸的结构又是怎样的呢？下面请同学们写出一个甲烷的结构式。

（一位学生在黑板上写出甲烷结构简式：）

讲述：用一个氨基、一个羧基、一个R基分别取代甲烷中的三个H，就组成蛋白质分子的基本单位氨基酸的结构通式：

从蛋白质的化学元素组成上看，它主要是由C、H、O、N 4种元素组成的，很多重要的蛋白质。此外，有些蛋白质还含有Fe、Cu、Mn、I、Zn等元素。

（投影：几种氨基酸的结构式）

甘氨酸

丙氨酸

半胱氨酸

问：请同学们观察这几种氨基酸的结构式，它们在结构上有什么相同点和不同点？答：共同点：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个C上；不同点：R基不同）

总结得出：由于R基的不同，构成了氨基酸的种类不同，在生物体中组成的蛋白质的氨基酸约有20种。R基上可以有氨基，也可以有羧基，所以造成了氨基酸在溶液中呈现不同的pH。在人体内有的氨基酸是列有办法在人体细胞内合成的，如赖氨酸、色氨酸等，但是它又是构成蛋白质必不缺少的，所以要对这类没法合成的氨基酸（必需氨基酸）要有一定量的补充，这样才能满足生长发育的需要。

讨论：蛋白质分子作为一种高分子化合物，往往是由很多个氨基酸构成的，那些氨基酸之间是如何连接在一起构成蛋白质分子的呢？

是通过一种叫做脱水缩合的化学反应来完成连接的。（展示动画课件）（教师以板图形式讲解两个氨基酸之间的脱水缩合反应。并请同学注意肽键是如何形成的，以及把形成的产物叫做二肽的原因）

（教师再以同样的方法，演示三肽化合物的形成）

该过程由学生写出由四个氨基酸通过脱水缩合形成的四肽化合物结构式，并注明生成的水分子数和形成肽键的数目。学生到黑板上演示，如有错误予以纠正。

许多的氨基酸通过肽键相互连接成多肽链，多肽链盘曲折叠构成了蛋白质分子的结构。师生共同归纳出：

氨基酸脱水缩合肽链（一条或多条）盘曲折叠蛋白质

讨论：既然蛋白质都是按照上述方式构成的，那么，为什么会有那么多种类的蛋白质呢？（投影：血红蛋白的空间结构图）问：学生对血红蛋白和胰岛素的空间结构进行对比，分析组成这两种蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序是否相同？

答：因为组成每种蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列次序不同。

组成蛋白质的氨基酸数目很多，由于数目、种类、排列顺序不同，会不会形成不同种类的蛋白质。再加上构成蛋白质的肽链的空间结构千差万别，这些都是细胞中的蛋白质种类繁多的原因。

小结：蛋白质结构多样性的原因：

（1）组成每种蛋白质的氨基酸种类、数目不相同；（2）组成每种蛋白质的氨基酸排列顺序不同；（3）每种蛋白质分子的空间结构均不相同。讨论：根据生物学中结构和功能相适应的原理，蛋白质有多种结构，必然会有多种功能，请大家回忆初中生物学中涉及了蛋白质分子的哪些功能？

〔学生经过讨论可举出如抗体、酶、激素（胰岛素）作用的例子，教师加以归纳，总结出蛋白质的多种功能，即功能的多样性〕