蛋白质工程的崛起教学设计.doc

《蛋白质工程的崛起》教学设计
尚志中学 陈平
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：

（1）为什么要开展蛋白质工程的研究？
（2）蛋白质工程的原理。

教学难点：

蛋白质工程的原理。

教学方法：

采用“先学后教—分层训练—跟踪指导”的教学模式。
课时：

一课时

二、教学设计思路
新课一开始，可以带领学生回忆原有知识：要让一种生物的性状在另一种生物中表达，利用大肠杆菌为人类生产出了干扰素，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。为了加深这一点的认识，可调动学生从书中找实例（干扰素例子、工业用酶的例子）加以佐证。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。

三、教学实施的程序
教学过程
教学内容
教学手段
预期目标

1．创设情景，引入对蛋白质工程崛起的学习。

师：根据前面所学内容，试着说出利用基因工程生产人的干扰素等

师：基因工程，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。即基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。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。我们该怎么办？

生：对现有蛋白质进行定向改造，以满足人类
的生产和生活需要。

出示学习目标
学生讨论
回答

自学教材
完成学案
联系旧知识使学生回忆基因工程的有关内容。

引起学生对蛋白质工程的感性认识。

2．学习“蛋白质工程的崛起的缘由”

师：通过上面的学习我们已经大概了解了蛋白质工程崛起的理由。

生：基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些蛋白质却不一定完全符合人类生产和生活的需要。

师：归纳的很好！我们刚才提到的干扰素在体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，那么在—70度的条件下可以保存半年。

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？

生：通过对基因的操作来实现，因为基因决定蛋白质的合成。
进入第二阶段的学习：蛋白质工程的原理

学生归纳

学生讨论
进一步激发学生学习本节内容的兴趣。

使学生认识到我国科学技术的迅猛发展。

培养学生的归纳能力。

3．学习“蛋白质工程的基本原理”
师：下面让我们一起来回忆一下生物体内的蛋白质合成的过程。
生：基因 mRNA 形成氨基酸序列的多肽链 盘曲折叠成有一定空间结构的蛋白质 行使生物功能
师：同学们说的对！但蛋白质工程却与之相反，它的基本途径是什么呢？
生：从预期的蛋白质功能出发 设计预期的蛋白质结构 推测应有的氨基酸序列
找到相应的脱氧核苷酸序列（基因）
师：下面我们利用蛋白质工程原理来解决课本27页讨。论题。
生：—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—
mRNA：GCU(或C或A或G)UGGAAA（或G）AUGUUU（或C）
DNA的一条链：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）
确定了基因的碱基序列后，就可以根据人类的需要改造它，通过人工合成的方法或从基因库中获取。
异想天开
能不能根据人类需要的蛋白质的结构，设计相应的 基因，导入合适的细菌中，让细菌生产人类所需要的蛋白质食品呢？

学生讨论。

让文字与插图结合，使抽象的文字在直观的插图中得以体现。
培养学生的逆向思维能力

在解决问题中加强对基础知识的深层次理解。
解决本节课的难点

培养学生的归纳能力。
培养学生的创新思维能力。

4．学习“蛋白质工程的进展和前景”

师：蛋白质工程取得的进展向人们展示了诱人的前景。

师：为什么说蛋白质工程是一项认识科学探索
难度很大的工程？目前要设计出之路永无止境更加符合人类需要的蛋白质还需经过艰辛的探索和努力？
生：主要是蛋白质的高级结构非常复杂，人类对蛋白质的高级结构和在生物体内如何行使功能知之甚少。很难设计出一个崭新而具有生命功能作用的蛋白质，而且一个崭新的蛋白质会带来什么危害也是人们所担心的。

学生看书。

学生讨论

让学生认识到科学探究之路的漫长、艰辛和永无止境。
当堂测试

分层指导
5．作业
完成练习册

四、教学反思
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