蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用教學(xué)設(shè)計(jì) 高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第第頁《蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)教材版本人教版科目生物課題蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用作者課時1課時授課類型新授課一、教材內(nèi)容分析本節(jié)課《蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用》是人教版（2019）高中生物學(xué)選擇性必修三第3章第4節(jié)的內(nèi)容。教材使用細(xì)菌在培養(yǎng)基上作畫的例子，科學(xué)家通過對綠色熒光蛋白的改造，獲得了黃色熒光蛋白，正文直接對蛋白質(zhì)工程的概念進(jìn)行闡述。以基因工程存在的缺陷引出進(jìn)行蛋白質(zhì)工程的必要性，并論述蛋白質(zhì)工程的基本原理以及在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。教材中提供了豐富的案例，但是并沒有將某一個案例進(jìn)行深入的探討和具體過程的分析，不利于學(xué)生對于蛋白質(zhì)工程基本原理和過程的掌握。本節(jié)課需1個課時，以胰島素為例，貼近學(xué)生生活，闡述胰島素合成的發(fā)展歷程，復(fù)習(xí)基因工程的原理和過程，指出其局限性，討論解決途徑，引出蛋白質(zhì)工程，學(xué)習(xí)其原理、流程和基因工程的差異。二、學(xué)情分析本課時是這個單元的最后一節(jié)，內(nèi)容建立在重組DNA技術(shù)的基本工具、基因工程的基本操作程序、以及基因工程的應(yīng)用的基礎(chǔ)之上。學(xué)生已經(jīng)懂得如何利用重組DNA技術(shù)的基本工具，通過基因工程的基本操作程序大量生產(chǎn)人胰島素。本節(jié)課延續(xù)本單元的主題情境：胰島素的生產(chǎn)和改造設(shè)計(jì)方案出發(fā)，根據(jù)學(xué)生的問題解決邏輯進(jìn)行設(shè)計(jì)，依次從現(xiàn)象到方案再到依據(jù)，最后形成“人胰島素的改造設(shè)計(jì)方案”，對蛋白質(zhì)工程的基本原理和應(yīng)用進(jìn)行歸納。學(xué)生在必修課中學(xué)習(xí)過酶的基本知識，也知道很多酶產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)人了我們的生活。本節(jié)“到社會中去”聯(lián)系學(xué)生這些已有的知識，讓他們結(jié)合查閱的資料和本節(jié)所學(xué)的內(nèi)容，分析蛋白質(zhì)工程在酶制劑產(chǎn)業(yè)中的作用，這是在引導(dǎo)他們學(xué)以致用以及讓他們感受到科學(xué)技術(shù)推動了社會進(jìn)步，改善了人們的生活。三、素養(yǎng)目標(biāo)（1）運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀等觀點(diǎn)，結(jié)合中心法則有關(guān)知識，說明蛋白質(zhì)工程的基本原理（生命觀念）。（2）基于蛋白質(zhì)工程的實(shí)例，采用模型與建模、歸納與概括等方法，用文字圖示或模型的形式表示蛋白質(zhì)工程的基本思路（科學(xué)思維）。（3）嘗試通過蛋白質(zhì)工程技術(shù)，根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，運(yùn)用逆向思維設(shè)計(jì)或改造某一蛋白質(zhì)（人胰島素）的設(shè)計(jì)流程（科學(xué)探究）。四、教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：①蛋白質(zhì)工程的基本原理。②依據(jù)人類需要對原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過程。2、教學(xué)難點(diǎn)：①蛋白質(zhì)工程的基本原理。②依據(jù)人類需要對原有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過程。教法學(xué)法講授法、模型構(gòu)建、小組討論法六、教學(xué)過程教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動教學(xué)用時設(shè)計(jì)意圖創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課展示用細(xì)菌“畫”的畫圖片，結(jié)合教材“從社會中來”欄目中的情境，提出問題思考、回答2min創(chuàng)設(shè)情境，組織學(xué)生回顧基因工程的本質(zhì)，引入蛋白質(zhì)工程的概念，并對蛋白質(zhì)工程的概念進(jìn)行分析、理解。蛋白質(zhì)工程崛起的緣由帶領(lǐng)學(xué)生閱讀并分析教材中介紹的改造玉米中的天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶，以提高玉米賴氨酸含量的實(shí)例閱讀教材8min引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到進(jìn)行蛋白質(zhì)工程研究的必要性。蛋白質(zhì)工程的基本原理提出問題：對天然蛋白質(zhì)分子進(jìn)行改造，是以蛋白質(zhì)分子為操作對象，還是基因?為什么蛋白質(zhì)工程改造基因而不是直接改造蛋白質(zhì)?回顧天然蛋白質(zhì)合成的過程，即中心法則，引入蛋白質(zhì)工程的基因流程圖。指出兩者過程相反。通過教材的思考?討論，加強(qiáng)對蛋白質(zhì)工程的原理的理解。思考、回答基因20min讓學(xué)生通過回顧基因工程的知識來初步了解蛋白質(zhì)工程的基本原理。讓學(xué)生感悟蛋白質(zhì)工程的發(fā)展離不開多種技術(shù)的支持，體會學(xué)科交叉對生物學(xué)發(fā)展的影響。蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用帶領(lǐng)學(xué)生分析多個蛋白質(zhì)工程應(yīng)用的實(shí)例，閱讀教材，了解蛋白質(zhì)工程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。10min讓學(xué)生體會蛋白質(zhì)工程發(fā)展對社會發(fā)展的積極意義以及蛋白質(zhì)工程發(fā)展的現(xiàn)狀，感受科技探索之路充滿挑戰(zhàn)。七、作業(yè)設(shè)計(jì)（體現(xiàn)分層作業(yè)）1、歸納蛋白質(zhì)工程的概念、原理、實(shí)質(zhì)、流程；列表歸納蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別項(xiàng)目蛋白質(zhì)工程基因工程過程原理結(jié)果2、完成教材P96“拓展應(yīng)用”欄目相關(guān)問題。八、板書設(shè)計(jì)九、教學(xué)活動建議從的局限性引出蛋白質(zhì)工程，以賴脯胰島素為例，闡述蛋白質(zhì)工程合成賴脯胰島素的過程。2、對賴脯胰島素的合成過程進(jìn)行總結(jié)，歸納出蛋白質(zhì)工程的概念、目標(biāo)、實(shí)質(zhì)、流程、原理，以及和基因工程的比較。3、展示蛋白質(zhì)工程在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用實(shí)例，如醫(yī)藥領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域中遇到的困難和解決思路，讓學(xué)生理解蛋白質(zhì)工程的優(yōu)勢。十、教學(xué)