資源簡(jiǎn)介

《蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
教學(xué)目標(biāo)
1、舉例說(shuō)出蛋白質(zhì)工程崛起的緣由。
2、簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)工程的原理。
3、嘗試運(yùn)用逆向思維分析和解決問(wèn)題。
教學(xué)重難點(diǎn)
(1)為什么要開展蛋白質(zhì)工程的研究？
(2)蛋白質(zhì)工程的原理。
1.創(chuàng)設(shè)情景，引入對(duì)蛋白質(zhì)工程崛起的學(xué)習(xí)。
師：通過(guò)“圖片輪播”展示六幅細(xì)菌畫可以帶領(lǐng)學(xué)生了解：用發(fā)出不同顏色熒光的細(xì)菌“畫"的美妙圖案。問(wèn)：細(xì)菌是怎樣發(fā)出熒光的？
生：因?yàn)樵谒鼈兊捏w內(nèi)導(dǎo)入了熒光蛋白的基因。
師：最早被發(fā)現(xiàn)的熒光蛋白是綠色熒光蛋白，科學(xué)家通過(guò)改造它，獲得了黃色熒光蛋白。那么，科學(xué)家是怎樣對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造的呢？
生：蛋白質(zhì)工程　　
師：那么科學(xué)家是怎樣解讀蛋白質(zhì)工程的呢？現(xiàn)在我們觀看一個(gè)視頻“科學(xué)家談蛋白質(zhì)工程”。師：通過(guò)視頻，我們已經(jīng)大體了解了蛋白質(zhì)工程。
提問(wèn)：蛋白質(zhì)工程的概念是怎樣的？
生：回答2.學(xué)習(xí)"蛋白質(zhì)工程的崛起的緣由"
師：提問(wèn)：“基因工程的實(shí)質(zhì)和不足”，“蛋白質(zhì)工程的崛起”（通過(guò)課件留空，讓學(xué)生填寫）師：PPT展示“玉米賴氨酸含量低的改進(jìn)措施”實(shí)例。
師：通過(guò)上面的學(xué)習(xí)我們已經(jīng)大概了解了蛋白質(zhì)工程崛起的理由。
生：基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。
師：歸納的很好!我們剛才提到的玉米中賴氨酸的含量比較低，通過(guò)改造，可以明顯通過(guò)賴氨酸的含量。那么，蛋白質(zhì)工程是怎樣進(jìn)行的呢？　
3.
學(xué)習(xí)"蛋白質(zhì)工程的基本原理"
師：提問(wèn)：“蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)”，“方法”分別是什么？（通過(guò)課件留空，讓學(xué)生填寫）
生：回答。
師：既然蛋白質(zhì)工程要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)改造，那么蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？下面通過(guò)一個(gè)視頻來(lái)了解一下。播放視頻“蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)”。
師：大家都知道蛋白質(zhì)的功能是
DNA決定的，那么要制造出新的蛋白質(zhì)，就要改造
DNA，所以蛋白質(zhì)工程的原理應(yīng)該是中心法則的逆推。請(qǐng)同學(xué)到黑板寫出中心法則
生：利用希沃白板的“書寫筆”進(jìn)行書寫。
師：基因
mRNA
形成氨基酸序列的多肽鏈盤曲折疊成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)行使生物功能　　
師：但蛋白質(zhì)工程卻與之相反，它的基本途徑是什么呢?（同桌之間互相討論，回答）
生：到展臺(tái)完成活動(dòng)：“選詞填空”，并通過(guò)按鈕自主檢測(cè)答案是否正確。
師：點(diǎn)評(píng)同學(xué)的完成情況。
師：我們一起來(lái)看一下蛋白質(zhì)工程的流程（屏幕展示）
師：小組合作討論下面我們利用蛋白質(zhì)工程原理來(lái)解決課本
27頁(yè)討論題。
3生：進(jìn)行小組合作討論，并展示。生：-丙氨酸-色氨酸-賴氨酸-甲硫氨酸-苯丙氨酸-mRNA：GCU(或
C或
A或
G)UGGAAA(或
G)AUGUUU(或
C)DNA的一條鏈：CGA(或
G或
T或
C)ACCTTT(或
C)TACAAA(或
G)　　確定了基因的堿基序列后，就可以根據(jù)人類的需要改造它，通過(guò)人工合成的方法或從基因庫(kù)中獲取。
師：回答的很好。
師：我們要改造蛋白質(zhì)，有三種改造方式，其中小改，就是進(jìn)行基因的定點(diǎn)突變技術(shù)，現(xiàn)在我們來(lái)看一下如何進(jìn)行該技術(shù)。
播放視頻：“如何在特定的位置進(jìn)行點(diǎn)突變”。
師：學(xué)習(xí)到這里，我們就明確了蛋白質(zhì)工程的概念和原理，現(xiàn)在我們來(lái)比較一下蛋白質(zhì)工程和基因工程。
生：回答。
師：很好。那么蛋白質(zhì)工程有哪些應(yīng)用呢？基于以上蛋白質(zhì)工程的原理，能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相應(yīng)的基因，導(dǎo)入適合的細(xì)菌中，讓細(xì)菌生產(chǎn)人類需要的蛋白質(zhì)食品呢?學(xué)生討論。4.學(xué)習(xí)"蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用"師：蛋白質(zhì)工程取得的進(jìn)展向人們展示了誘人的前景。（1）、在生物工程制藥領(lǐng)域、蛋白質(zhì)工程有著廣泛的應(yīng)用。例如修改與胰島素分子間整合作用有關(guān)的表面殘基使其更容易解離成有活性的單體分子，從而使這種胰島素成為速效型藥物。制備生長(zhǎng)鼠-人嵌合抗體減少因機(jī)體高度過(guò)敏而引起的副作用。（2）、蛋白質(zhì)工程可通過(guò)改造酶的結(jié)構(gòu)，有目的地提高酶的熱穩(wěn)定性。（3）、農(nóng)業(yè)方面:改造某些參與調(diào)控光合作用的酶,提高植物光合作用的效率。改造微生物蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),增強(qiáng)防治病蟲害的效果。
師：既然蛋白質(zhì)工程有這么多應(yīng)用，那能不能根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相應(yīng)的基因，導(dǎo)入適合的細(xì)菌中，讓細(xì)菌生產(chǎn)人類需要的蛋白質(zhì)食品呢?（學(xué)生討論。）
生：回答師：回答很好，為什么說(shuō)蛋白質(zhì)工程是一項(xiàng)認(rèn)識(shí)科學(xué)探索難度很大的工程?目前要設(shè)計(jì)出之路永無(wú)止境更加符合人類需要的蛋白質(zhì)還需經(jīng)過(guò)艱辛的探索和努力?
生：主要是蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，人類對(duì)蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)和在生物體內(nèi)如何行使功能知之甚少。很難設(shè)計(jì)出一個(gè)嶄新而具有生命功能作用的蛋白質(zhì)，而且一個(gè)嶄新的蛋白質(zhì)會(huì)帶來(lái)什么危害也是人們所擔(dān)心的。當(dāng)堂檢測(cè)：學(xué)生通過(guò)活動(dòng)“分組對(duì)抗判斷對(duì)錯(cuò)”，來(lái)檢測(cè)對(duì)本節(jié)知識(shí)的掌握情況。
總結(jié)提升：師生共同總結(jié)
作業(yè)布置：完成學(xué)案中課后延伸：
板書設(shè)計(jì)：
1、蛋白質(zhì)工程的概念
2、蛋白質(zhì)工程的崛起
3、蛋白質(zhì)工程的原理

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