人教版 (2019)第3节 基因工程的应用表格教学设计

这是一份人教版 (2019)第3节 基因工程的应用表格教学设计，共3页。教案主要包含了细菌与荧光蛋白，遗传密码等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
生物学
年级
高二年级
课题
蛋白质工程的原理和应用
教学目标
（1）学生能够阐述蛋白质工程的重要性和崛起的背景，理解蛋白质工程在生物学领域的作用。
（2）学生能够详细描述蛋白质工程的基本原理，并通过实例分析掌握蛋白质结构改造的方法。
（3）学生能够举例说明蛋白质工程在工业、农业等领域的应用，并培养对科技创新和社会发展的积极情感态度。
教学重难点
（1）理解蛋白质工程崛起的原因及意义。
（2）掌握蛋白质工程基本原理中的操作对象及操作方式。
（3）明确依据人类需求进行蛋白质结构基因改造和目标蛋白生产的过程。
教学过程
导入：【细菌与荧光蛋白】展示表达荧光蛋白基因的细菌在培养基上画出的图画，引出基因工程的本质是蛋白质表达，同时提出问题，如何通过绿色荧光蛋白制造出其他颜色的荧光蛋白，这些荧光蛋白在自然界中是否存在，能否通过我们之前学习的基因工程的相关过程制造出来？
（2）新课教学
1.蛋白质工程崛起的缘由
了解基因工程的实质和相关缺陷，即基因工程的本质是通过引入其他生物已有基因以表达其他生物的目标已有蛋白质，通过玉米赖氨酸的案例明确蛋白质工程的目标是制造新蛋白质。
2.蛋白质工程的基本原理
理论引入：蛋白质工程的核心在于对蛋白质的精准改造，但实际上，我们的操作对象并非蛋白质本身，而是它们背后的【遗传密码】。并提出问题：为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质？
通过提问：遗传角度，结构多样性角度，影响方向角度，引导学生解答回答出三方面的答案。
①蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大；
②蛋白质是由基因编码的，改造了基因可以间接改造蛋白质；
③基因可以遗传，蛋白质无法遗传；
蛋白质工程的基本思路和步骤
以教材94页的部分氨基酸序列为例进行分析，小组合作推测氨基酸序列所对应的mRNA序列，同时根据教师提供的密码子表写出mRNA和DNA序列。用基因表达过程逆向引导学生填写设计思路，使学生层层深入思考，辩证理解密码子的简并性和偏好性，明确根据多肽链的氨基酸序列信息有可能推导出对应唯一的DNA序列。接下来让学生阅读教材94页，理解教材内容并进行知识迁移，用文字和箭头的形式，以合成目的基因为起点，完善新蛋白的生产思路。通过构建蛋白质工程的基本流程,有助于学生运用结构的与功能观认识生命具有统一性、独特性和复杂性，并以此为指导解决实际问题。
依次思路为基础，分析基因工程和蛋白质工程的区别
3.蛋白质工程的应用
小组合作学习：
学生们分成小组，利用教材辅助材料，探讨蛋白质工程应用的基本案例，尝试描述和分享蛋白质工程在医药和工农业的应用。
（3）课堂小结
思维拓展：
鼓励学生发挥创意，设想未来蛋白质工程可能带来的变革，比如定制化药物、环境污染物降解新方法等。提醒学生，科技的进步虽带来巨大利益，但伦理和社会影响同样值得深思。
（4）作业布置
完成给出的作业练习。