資源簡介

第四節 蛋白質工程的崛起
教學目標:
知識與技能
1.舉例說出蛋白質工程崛起的緣由。
2.簡述蛋白質工程的基本原理及基本途徑。
過程與方法
嘗試運用逆向思維分析和解決問題
情感態度與價值觀
1.關注蛋白質工程的發展
2.認同蛋白質工程的應用促進生產力的提高
教學重點
1.開展蛋白質工程研究的意義。
2.蛋白質工程的原理。
教學難點
蛋白質工程的原理。
教學方法：
討論
教學過程：
教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課
通過前面的學習我們知道，人們可以通過基因工程賦予生物新的遺傳性狀，從而獲得人們需要的生物類型或生物產品。但是，基因工程只能生產自然界已經存在的蛋白質，這些蛋白質不一定完全符合人們的需要。于是，科學家又提出了蛋白質工程。(課題) 聽講，認知目標。 激發學生學習興趣，增強求知欲望。
一、蛋白質工程崛起的緣由 指導學生閱讀教材，完成下列問題：
一、蛋白質工程崛起的緣由
1.基因工程的實質：將一種生物的基因轉移到另一種生物體內，后者產生它本不能產生的蛋白質，從而表現出新性狀。
2.基因工程在原則上只能生產自然界已存在的蛋白質，這些蛋白質是生物在長期進化過程中形成的，它們的結構和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產和生活需要。
3.蛋白質工程的目的：生產符合人類生產和生活需要的并非自然界已存在的蛋白質
思考：蛋白質工程是適應怎樣的社會需求而崛起的？這說明社會需要和科技發展之間有什么關系？
小結。 閱讀教材，完成并回答問題，獲得知識。

思考、討論、回答問題。
與老師一起小結。 培養學生讀書思考、自學的能力。

培養學生分析、解決問題能力。
二、蛋白質工程基本原理 指導學生閱讀教材，學生完成下列內容：
二．蛋白質工程基本原理
1.目標：根據人們對蛋白質功能的特定需求，對蛋白質結構進行分析設計。
2.原理：基因改造。
3.天然蛋白質合成的過程：是按中心法則進行的。即：基因→表達（轉錄和翻譯）→形成氨基酸序列的多膚鏈→形成具有高級結構的蛋白質→行使生物功能
4.蛋白質工程基本途徑：預期蛋白質功能→設計蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列（基因）的逆過程。
5.蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其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的需求。也就是說，蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程。
討論：某多肽鏈的一段氨基酸序列是：……—丙氨酸—色氨酸—賴氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—……
(1)怎樣得出決定這一段肽鏈的脫氧核苷酸序列？請把相應的堿基序列寫出來。
(2)確定目的基因的堿基序列后，怎樣才能合成或改造目的基因（DNA)？
思考：蛋白質工程操作程序的基本思路與基因工程有什么不同？
小結。 閱讀教材，完成并回答問題。

思考、討論、回答問題。

與老師一起小結。 培養學生的讀書思考、自學能力。

體驗蛋白質工程的過程，培養分析問題的能力。
三、蛋白質工程的進展和前景 指導學生閱讀教材完成下列內容：
三、蛋白質工程的進展和前景
1.前景：例如科學家通過對胰島素的改造，已使其成為速效型藥品；用蛋白質工程方法制成的電子元件，具有體積小、
耗電少和效率高的特點，因此有極為廣闊的發展前景。
2.進展：蛋白質工程是一項難度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因為蛋白質發揮功能必須依賴于正確的高級結構，而它又十分復雜，而目前科學家對大多數蛋白質的高級結構的了解還很不夠，要設計出更符合人類需要的蛋白質還需要艱辛的探索。
學生完成后提問并小結。 閱讀教材，完成并回答問題。

與老師一起小結。 通過閱讀教材獲得關于蛋白質工程的進展和前景的相關知識。
知識梳理 蛋白質工程的崛起：
(1)蛋白質工程崛起的緣由是基因工程在原則上只能生產自然界已存在的蛋白質，而這些蛋白質卻不一定完全符合人類生產和生活需要，為生產完全符合人類生產和生活需要的蛋白質，蛋白質工程出現了。
(2)蛋白質工程基本原理與中心法則正好相反，其基本途徑是：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有
的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列（基因）。
(3)蛋白質工程有極為廣闊的發展前景，但是，由于蛋白質發揮功能必須依賴于正確的高級結構，而蛋白質的高級結構又十分復雜，目前科學家對大多數蛋白質的高級結構的了解還很不夠，要設計出更符合人類需要的蛋白質還需要艱苦的探索，因此，蛋白質工程是一項難度很大的工程。目前成功的例子不多。 師生共同總結。 回扣目標、梳理知識，形成知識結構。
板書設計：
第四節 蛋白質工程的崛起

一.蛋白質工程崛起的緣由
1.基因工程的實質
2.基因工程在原則上只能生產自然界已存在的蛋白質
3.蛋白質工程的目的
二.蛋白質工程基本原理
1.目標
2.原理
3.天然蛋白質合成的過程
4.蛋白質工程的基本途徑
5.蛋白質工程的概念
三.蛋白質工程的進展和前景
1.進展
2.前景

教學反思:
學生能熟練使用逆向推理法是本節課的核心，除了解決生物問題之外，此方法還可以用來解決很多生活中遇到的實際問題，如案件偵破、工業生產等方面。所以特別要注意對學生逆向思維能力的培養。

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