2019-2020年高中生物《基因工程的發(fā)展前景》教案1 浙教版選修3.doc

2019-2020年高中生物基因工程的發(fā)展前景教案1 浙教版選修3【教學(xué)目標】知識與能力方面：1簡述科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試。2認識生物反應(yīng)器。3簡述蛋白質(zhì)工程。過程與方法方面：比較分析基因工程與蛋白質(zhì)工程。情感態(tài)度、價值觀方面：關(guān)注基因工程的發(fā)展，體會S、T、S三者之間的關(guān)系。【教學(xué)重點】科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試【教學(xué)難點】 蛋白質(zhì)工程【教學(xué)方法】 講授法?！窘虒W(xué)課時】 1課時?！窘虒W(xué)過程】導(dǎo)入新課：基因工程的應(yīng)用：（1）動植物遺傳育種（2）人類疾病預(yù)防（3）生態(tài)環(huán)境保護（4）提高農(nóng)作物產(chǎn)量（光合作用和生物固氮）（5）生物反應(yīng)器（6）蛋白質(zhì)工程一、科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試（提出問題）新的嘗試新在什么地方？（學(xué)生活動）閱讀課文，總結(jié)討論。（歸納總結(jié)）1.光合作用 如何提高光合作用效率？ 通過基因工程技術(shù)，提高二磷酸核酮糖羧化酶的羧化酶活性，降低其加氧酶活性。2.生物固氮（1）氮在植物體中的作用1)、氮是構(gòu)成蛋白質(zhì)的主要成分，2)、核酸、輔酶、磷脂、葉綠素等都含有氮 所以氮為基本生命元素，必須不斷補充（2）植物體氮吸收的形式： 主要是無機態(tài)氮，即銨態(tài)氮和硝態(tài)氮，也可以吸收利用有機態(tài)氮，如尿素等。（3）根瘤菌：原核單細胞代謝類型是異養(yǎng)需氧型侵入豆科作物根部后不斷繁殖可刺激根薄壁細胞分裂、組織膨大成根瘤（4）生物固氮固氮微生物將N2還原為含N化合物的過程。（5）固氮基因工程將固氮細菌體內(nèi)的固氮基因轉(zhuǎn)移到非豆科糧食作物的細胞內(nèi)，讓非豆科糧食作物的細胞內(nèi)合成出固氮酶并且固氮3.生物反應(yīng)器用來生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物（包括疫苗）的動植物。（1）植物生產(chǎn)疫苗xx-6中國農(nóng)科院經(jīng)過十年研究，培育出的抗乙肝西紅柿順利通過前三個階段的測試 抗乙肝西紅柿與普通西紅柿口感一樣，對人體沒有任何毒副作用。食用抗乙肝西紅柿，雖不能治愈乙肝，但一年只吃幾個，就完全能代替注射乙肝疫苗。 這種西紅柿上市后將論個出售，每個售價大概在2元左右。（2）轉(zhuǎn)基因動物乳腺生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物如荷蘭的GenPharm公司用轉(zhuǎn)基因牛生產(chǎn)乳鐵蛋白，預(yù)計每年從牛奶生產(chǎn)出來營養(yǎng)奶粉的銷售額是50億美元。4.蛋白質(zhì)工程蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生 活的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別和聯(lián)系：基因工程蛋白質(zhì)工程操作環(huán)境（場所）生物體外生物體外操作核心基因基因操作起點目的基因預(yù)期的蛋白質(zhì)功能基本過程剪切拼接導(dǎo)入表達確定蛋白質(zhì)功能應(yīng)有的高級結(jié)構(gòu)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)應(yīng)有個的氨基酸序列應(yīng)有的堿基序列改造的蛋白質(zhì)結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物人類需要的新基因，可以創(chuàng)造出自然界不存在的新蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程最終還是回到基因工程上來，因為蛋白質(zhì)的合成由基因控制，所以說蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程?；蚬こ讨械哪康幕蚝偷鞍踪|(zhì)產(chǎn)物是自然界天然存在的，而蛋白質(zhì)工程中的基因和相應(yīng)的蛋白質(zhì)不是自然界天然存在的。二、基因工程的未來1解決人類的問題：（1）糧食問題（2）健康問題（3）環(huán)境問題2.幫助人們認識生命世界和人類自己：（1）對人類基因組的研究（2）受精卵發(fā)育機制的研究（3）人類學(xué)習(xí)和記憶的分子基礎(chǔ)【板書設(shè)計】1.4 基因工程的發(fā)展前景一、基因工程的應(yīng)用領(lǐng)域二、科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試光合作用生物固氮生物反應(yīng)器蛋白質(zhì)工程三、基因工程的未來【隨堂練習(xí)】1下列關(guān)于生物反應(yīng)器的說法，不正確的是（ ） A通過基因工程生產(chǎn)目標蛋白的過程中，用于生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因生物或器官可以稱為生物反應(yīng)器B轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器可以用來生產(chǎn)青霉素C利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)疫苗，可以免除注射疫苗帶來的痛苦D可以在轉(zhuǎn)基因動物的乳汁或尿液中獲得目標蛋白2通過蛋白質(zhì)工程來改造T4溶菌酶的過程中，直接操作的對象是（ ）AT4溶菌酶的基因 B. T4溶菌酶 CT4溶菌酶的mRNA D以上都可以【布置作業(yè)】完成學(xué)案和作業(yè)本上內(nèi)容。【教學(xué)反思】本節(jié)內(nèi)容是基因工程的延伸和發(fā)展。由于蛋白質(zhì)工程剛剛起步，學(xué)習(xí)內(nèi)容較少。如何學(xué)得充實，又讓學(xué)生悟出些終身學(xué)習(xí)的道理，建議采用“問題探究新問題再探究”的教學(xué)模式。