_1.4　蛋白质工程的崛起 教案2020-2021学年高二生物人教版选修3.doc

1.4　蛋白质工程的崛起　教学设计 教学目标 1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。 2.简述蛋白质工程的原理。 3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。 教学重点和难点 1.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。 2.教学难点：蛋白质工程的原理。 教学方法：探究法、导读法、分析交流 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 通过前面的学习我们知道，人们可以通过基因工程赋予生物新的遗传性状，从而获得人们需要的生物类型或生物产品。已经广泛应用于农业工业医药等多个方面，但是，随着人们对美好生活的需求增加，通过基因工程生产的蛋白质都能符合人们生产和生活需要吗？如果不能，那该怎么办？能不能改造蛋白质，如何改造？于是，科学家又开始了新一轮的探索，蛋白质工程油然而生了！ (课题) 听讲，感性认识 激发学生学习兴趣，增强求知欲望。 一、蛋白质工程崛起的缘由 指导学生阅读教材，完成下列问题： 一、蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者产生它本不能产生的蛋白质，从而表现出新性状。 2.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些蛋白质是生物长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活需要。 3.蛋白质工程的目的：生产符合人类生产和生活需要的并非自然界已存在的蛋白质。 阅读教材，完成并回答问题。 探讨，交流，总结 二、蛋白质工程基本原理 学生活动一： 师：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？ 对基因操作，原因如下： 1.改造的基因可以遗传，而改造的蛋白质不遗传。 2.改造基因容易，改造蛋白质困难。 3.蛋白质由基因控制而合成，改造基因即改造蛋白质。 师：复习生物体内的蛋白质合成过程，即中心法则。蛋白质工程和它一样吗？以课本27页讨论题为例进行探究。 生：讨论 某多肽链的一段氨基酸序列是：……—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—…… (1)怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。 (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)？ 师：总结蛋白质工程的流程和中心法则的关系。 生：刚好相反。 师：提出蛋白质工程基本原理 二．蛋白质工程基本原理 1.目的：对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需要。 2.手段：改造基因（利用化学方法人工合成、基因定点诱变等） 3.产物：得到了自然界没有的蛋白质 4.蛋白质工程基本途径： 预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）的过程→改造基因→表达出相对应的改造蛋白质。 5.原理：中心法则遗传信息的逆推过程 。 6. 蛋白质工程的概念： 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，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。 思考，交流 思考、讨论、回答问题。 与老师一起小结。 逐步设计问题，引导学生分析和谈论，体验蛋白质工程的过程 三、蛋白质工程的进展和前景 指导学生阅读教材完成下列内容： 三、蛋白质工程的进展和前景 1.前景：例如科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品；用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点，因此有极为广阔的发展前景。 2.进展：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，而它又十分复杂，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，要设计出更符合人类需要的蛋白质还需要艰辛的探索。 阅读教材，完成并回答问题。 通过阅读教材获得关于蛋白质工程的进展和前景的相关知识。 与老师一起做训练习题 见幻灯片 思考，讨论试题 讲练结合，巩固知识点 板书设计： 第四节 蛋白质工程的崛起 一.蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程的实质 2.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质 3.蛋白质工程的目的 二.蛋白质工程基本原理 1.目的：对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,满足人类生产和生活的需要。 2.手段：改造基因 3.产物：得到了自然界没有的蛋白质 4.蛋白质工程基本途径：预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测应