浙科版生物選修3第四節(jié)《基因工程的發(fā)展前景》教案

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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 【教學目標】 知識與能力方面： 1 .簡述科學家在基因工程方面的最新嘗試。 2 .認識生物反應器。 3 .簡述蛋白質(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、價值觀方面： 關注基因工程的發(fā)展,體會S、T、S三者之間的關系。 【教學重點】 科學家在基因工程方面的最新嘗試 教教學難點】 蛋白質(zhì)工程 【教學方法】 講授法。 【教學課時】 1 課時。 【教學過程】 導入新課：基因工程的應用： (1)動植物遺傳育種 (2)人類疾病預防 (3)生態(tài)環(huán)境保護 (4)提

2、高農(nóng)作物產(chǎn)量(光合作用和生物固氮) (5)生物反應器 (6)蛋白質(zhì)工程 一、科學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？ (學生活動)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，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，必須不斷補充 (2)植物體氮吸收的形式： 主要是無機態(tài)氮，即俊態(tài)氮和硝態(tài)氮，也可以吸收利用有機態(tài)氮，如尿素等。 (3)根

3、瘤菌：原核單細胞代謝類型是異養(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 將固氮細菌體內(nèi)的固氮基因轉(zhuǎn)移到非豆科糧食作物的細胞內(nèi) ，讓非豆科糧食作物的細胞 內(nèi)合成出固氮酶并且固氮 3 .生物反應器 用來生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物(包括疫苗)的動植物。 (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階段的測試 抗乙肝西紅柿與普通西紅柿口感一樣 ，對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，就完全能代替注射乙肝疫苗

4、。 這種西紅柿上市后將論個出售 ，每個售價大概在2元左右。 (2)轉(zhuǎn)基因動物乳腺生產(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 ,預計每年從牛奶生產(chǎn)出來營養(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系作為基礎 ，通過基因修飾 或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造 ，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：從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)一設計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)一推測應有的氨基酸序 列一找到相對應的脫氧核甘酸序列 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(場所) 生物體外 生物體外 操作核心 基因 基因 操作起點 目的基因 預期的蛋白質(zhì)功能 基本過程 剪切一拼接一導入 一表達 確定蛋白質(zhì)功能一應用的局級結(jié)構(gòu)一應具備的 折疊狀態(tài)一應后個的氨基酸序列一應后的堿基 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 ，因為蛋白質(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 .幫助人們認識生命世界和人類自己： (1)對人類基因組的研究 (2)受精卵發(fā)育機制的研究 (3)人類學習和記憶的分子基礎 【板書設計】 1.4 基因工程的發(fā)展前景 一、基因工程的應用領域 二、科學家在基因工程方面的最新嘗試 光合作用 生物固氮 生物反應器 蛋白質(zhì)工程 三、基因工程的未來 【隨堂練習】 1 ．下列關于生物反應器的說法 ,不正確的是（ ） A ．通過基因工程生產(chǎn)目標蛋白的過程中 , 用于生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因

7、生物或器官可以稱為生物反應 器 B ．轉(zhuǎn)基因生物反應器可以用來生產(chǎn)青霉素 C ．利用植物生物反應器生產(chǎn)疫苗 ,可以免除注射疫苗帶來的痛苦 D ．可以在轉(zhuǎn)基因動物的乳汁或尿液中獲得目標蛋白 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)】 完成學案和作業(yè)本上內(nèi)容。 【教學反思】 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 , 學習內(nèi)容較少。如何學得充 實 , 又讓學生悟出些終身學習的道理 , 建議采用“問題—探究—新問題—再探究”的教學模 3 / 3