滬科版（2020）高中生物學選擇性必修三第3章第3節(jié)蛋白質(zhì)工程的原理和應用

第第頁《蛋白質(zhì)工程》教學設計教材版本人教版科目生物課題蛋白質(zhì)工程的原理和應用作者課時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》是滬科版（2020）高中生物學選擇性必修三第3章第3節(jié)的內(nèi)容。以基因工程存在的缺陷引出進行蛋白質(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域的應用。教材中提供了豐富的案例，但是并沒有將某一個案例進行深入的探討和具體過程的分析，不利于學生對于蛋白質(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，貼近學生生活，闡述胰島素合成的發(fā)展歷程，復習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，學習其原理、流程和基因工程的差異。二、學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技術的基本工具、基因工程的基本操作程序、以及基因工程的應用的基礎之上。學生已經(jīng)懂得如何利用重組DNA技術的基本工具，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)和改造設計方案出發(fā)，根據(jù)學生的問題解決邏輯進行設計，依次從現(xiàn)象到方案再到依據(jù)，最后形成“人胰島素的改造設計方案”，對蛋白質(zhì)工程的基本原理和應用進行歸納。三、素養(yǎng)目標（1）運用結(jié)構(gòu)與功能觀等觀點，結(jié)合中心法則有關知識，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（科學思維）。（3）嘗試通過蛋白質(zhì)工程技術，根據(jù)人類需要的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，運用逆向思維設計或改造某一蛋白質(zhì)（人胰島素）的設計流程（科學探究）。四、教學的重點、難點教學重點：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)進行基因改造、生產(chǎn)目標蛋白的過程。2、教學難點：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)進行基因改造、生產(chǎn)目標蛋白的過程。教法學法講授法、模型構(gòu)建、小組討論法六、教學過程教學過程教師活動學生活動教學用時設計意圖創(chuàng)設情境，導入新課天然胰島素的缺點思考、回答2min創(chuàng)設情境，組織學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)工程的概念進行分析、理解。蛋白質(zhì)工程崛起的緣由帶領學生閱讀并分析教材中介紹的改造胰島素的實例閱讀教材8min引導學生認識到進行蛋白質(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)?思考、回答基因20min讓學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。讓學生感悟蛋白質(zhì)工程的發(fā)展離不開多種技術的支持，體會學科交叉對生物學發(fā)展的影響。蛋白質(zhì)工程的應用帶領學生分析多個蛋白質(zhì)工程應用的實例，閱讀教材，了解蛋白質(zhì)工程在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領域的應用。10min讓學生體會蛋白質(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)設計（體現(xiàn)分層作業(yè)）1、歸納蛋白質(zhì)工程的概念、原理、實質(zhì)、流程；列表歸納蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別項目蛋白質(zhì)工程基因工程過程原理結(jié)果八、板書設計九、教學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行總結(jié)，歸納出蛋白質(zhì)工程的概念、目標、實質(zhì)、流程、原理，以及和基因工程的比較。3、展示蛋白質(zhì)工程在不同領域中的應用實例，如醫(yī)藥領域、農(nóng)業(yè)領域、工業(yè)領域中遇到的困難和解決思路，讓學生理解蛋白質(zhì)工程的優(yōu)勢。十、教學反思1、以胰島素類似物的合成案例較為