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1、2019最新浙科版生物選修 3第四節(jié)《 基因工程的發(fā)展前
景》教案
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與能力方面：
1 .簡(jiǎn)述科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試。
2 .認(rèn)識(shí)生物反應(yīng)器。
3 .簡(jiǎn)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(jià)值觀方面：
關(guān)注基因工程的發(fā)展,體會(huì)S、T、S三者之間的關(guān)系。
【教學(xué)重點(diǎn)】
科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試
教教學(xué)難點(diǎn)】
蛋白質(zhì)工程
【教學(xué)方法】
講授法。
【教學(xué)課時(shí)】
1 課時(shí)。
【教學(xué)過程】
導(dǎo)入新課：基因工程的應(yīng)用：
(1)動(dòng)植物遺傳育種
(2)人類疾病預(yù)防
(3)生態(tài)環(huán)境保護(hù)
(4)提
2、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(dòng))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)，提高二磷酸核酮糖竣化酶的竣化酶活性，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(bǔ)充
(2)植物體氮吸收的形式：
主要是無機(jī)態(tài)氮，即俊態(tài)氮和硝態(tài)氮，也可以吸收利用有機(jī)態(tài)氮，如尿素等。
(3)根
3、瘤菌：原核單細(xì)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(xì)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(xì)菌體內(nèi)的固氮基因轉(zhuǎn)移到非豆科糧食作物的細(xì)胞內(nèi) ，讓非豆科糧食作物的細(xì)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(dòng)植物。
(1)植物生產(chǎn)疫苗
2001-6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(gè)階段的測(cè)試
抗乙肝西紅柿與普通西紅柿口感一樣 ，對(duì)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(gè)，就完全能代替注射乙肝疫苗
4、。
這種西紅柿上市后將論個(gè)出售 ，每個(gè)售價(jià)大概在2元左右。
(2)轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(jì)每年從牛奶生產(chǎn)出來營(yíng)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(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)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)一設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)一推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序
列一找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核甘酸序列
蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)
5、別和聯(lián)系:
基因工程
蛋白質(zhì)工程
操作環(huán)境(場(chǎng)所)
生物體外
生物體外
操作核心
基因
基因
操作起點(diǎn)
目的基因
預(yù)期的蛋白質(zhì)功能
基本過程
剪切一拼接一導(dǎo)入 一表達(dá)
確定蛋白質(zhì)功能一應(yīng)用的局級(jí)結(jié)構(gòu)一應(yīng)具備的 折疊狀態(tài)一應(yīng)后個(gè)的氨基酸序列一應(yīng)后的堿基 序列一改造的蛋白質(zhì)
結(jié)果
人類需要的基因產(chǎn) 物
人類需要白新基因，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?yàn)榈鞍踪|(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。
基因工程中的目的基因和蛋白質(zhì)產(chǎn)物是自然界天然存在的 ，而蛋白質(zhì)工程中
6、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(rèn)識(shí)生命世界和人類自己：
(1)對(duì)人類基因組的研究
(2)受精卵發(fā)育機(jī)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(jì)】
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(biāo)蛋白的過程中 , 用于生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因
7、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(dòng)物的乳汁或尿液中獲得目標(biāo)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(duì)象是（ ）
A. T4溶菌酶的基因 B. T4 溶菌酶 C . T4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(shí) , 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
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浙科版生物選修3第四節(jié)《基因工程的發(fā)展前景》教案
