浙科版選修三 1.4基因工程的發(fā)展前景 教案.docVIP

第四節(jié) 基因工程的發(fā)展前景【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(guò)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?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】科學(xué)家在基因工程方面的最新嘗試【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)?！窘虒W(xué)過(guò)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(wèn)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(guò)基因工程技術(shù)，提高二磷酸核酮糖羧化酶的羧化酶活性，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(wú)機(jī)態(tài)氮，即銨態(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(guò)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(lái)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中國(guó)農(nóng)科院經(jīng)過(guò)十年研究，培育出的抗乙肝西紅柿順利通過(guò)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(méi)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。 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(lái)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(guò)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)設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)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(guò)程剪切拼接導(dǎo)入表達(dá)確定蛋白質(zhì)功能應(yīng)有的高級(jí)結(jié)構(gòu)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)應(yīng)有個(gè)的氨基酸序列應(yīng)有的堿基序列改造的蛋白質(zhì)結(jié)果人類需要的基因產(chǎn)物人類需要的新基因，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(lái)，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的合成由基因控制，所以說(shuō)蛋白質(zhì)工程是在基因工程基礎(chǔ)上延伸出來(lái)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(lái)1解決人類的問(wèn)題：（1）糧食問(wèn)題（2）健康問(wèn)題（3）環(huán)境問(wèn)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(shū)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(lái)【隨堂練習(xí)】1下列關(guān)于生物反應(yīng)器的說(shuō)法，不正確的是（ ） a通過(guò)基因工程生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過(guò)程中，用于生產(chǎn)的轉(zhuǎn)基因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(lái)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(lái)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(guò)蛋白質(zhì)工程來(lái)改造t4溶菌酶的過(guò)程中，直接操作的對(duì)象是（ ）at4溶菌酶的基因 b. t4溶菌酶 ct4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。【