高中生物选修14蛋白质工程的崛起
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1.3-1.4 基因工程的应用、蛋白质工程的崛起一、学习目标1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。
4.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
5.简述蛋白质工程的原理。
6.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
二、相关知识连接1 转基因生物2 器官移植3 基因芯片4 血红蛋白的结构三、知识体系1、植物基因工程技术主要用于提高农作物的(如、、、和等),以及和利用植物生产等方面。
2、目前防治作物虫害的发展趋势是从某些生物中分离出,将其导入中,使其具有。
用于杀虫的基因主要是、、、等。
3、引起植物生病的微生物称为,主要有、和等。
抗病转基因植物所采用的基因,使用最多的是和;抗真菌转基因植物中可使用的基因有和。
4、目前科学家利用一些可以调节的基因,来提高农作物的抗盐碱和能力;将鱼的导入烟草和番茄,提高其耐寒能力;将导入作物,使作物抗除草剂。
5、利用转基因技术可以提高生物中的的含量、延长贮存时间、改变花色等,从而提高作物品质。
6、动物基因工程可用于,,,。
7、基因工程药物包括、、、、等。
8、治疗遗传病的最有效手段是,这种方法是把导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到的目的,可分为和两条途径。
9、基因工程的实质是将一种生物的转移到另一种生物体内,使后者产生本不能产生的,进而表现出。
其缺点是在原则上只能生产,而天然蛋白质的符合的需要,却不一定完全符合的需要。
10、蛋白质工程是指以蛋白质分子的及其与的关系作为基础,通过或,对进行改造,或制造,以满足的需求。
11、蛋白质工程的途径是:预测蛋白质功能→设计预期的→推测应有的→找到相对应的。
12、蛋白质工程具有的前景,但。
四、知识探究干扰素是治疗癌症的重要物质,人血液中每升只能提取0.05 mg干扰素,因而其价格昂贵,平民百姓用不起。
但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素,其具体做法是:(1)从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的,并使之与一种叫质粒的DNA 结合,然后移植到酵母菌内,从而让酵母素来。
《蛋白质工程的崛起》教学设计一、教学目标的确定蛋白质工程的诞生是有其理论与技术条件支撑的,正如课本中开头描述的,它是随着分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展而诞生的,也与基因组学、蛋白质组学、生物信息学的发展等因素有关(本书"前沿动态"中有简要介绍)。
蛋白质工程目前的现状:成功的例子不多,主要是因为蛋白质发挥其功能需要依赖于正确的空间结构,而科学家目前对大多数蛋白质的空间结构了解很少。
这样学习,可以使学生认识到科学探索之路的漫长、艰辛和永无止境。
学生在必修课中已学习过中心法则及蛋白质具有复杂的空间结构等知识。
这是学习新知识的基础。
既然蛋白质的功能是由DNA决定的,那么要制造出新的蛋白质,就要改造DNA。
所以蛋白质工程的原理应该是中心法则的逆推。
结合课本中插图,可以较明确地说明这一点。
教学目标:1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2.简述蛋白质工程的原理。
3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
教学重点:(1)为什么要开展蛋白质工程的研究?(2)蛋白质工程的原理。
教学难点:蛋白质工程的原理。
教学方法:采用"问题-探究-新问题-再探究"的教学模式。
二、教学设计思路新课一开始,可以带领学生回忆原有知识:要想让一种生物的性状在另一种生物中表达,在种内可以用常规杂交育种的办法实现,但要使有生殖隔离的种间生物实现基因交流,就显得力不从心了。
基因工程的诞生,为克服这一远缘杂交的障碍问题,带来了新的希望。
于是取得了丰硕成果:大肠杆菌为人类生产出了胰岛素,牛的乳腺生物反应器为人类制造出了蛋白质类药物,烟草植物体内含有了某种药物蛋白……至此,人们也只是实现了世界上现有基因在转基因生物中的表达。
但一个新问题出现了,生物产生的天然蛋白质是在长期进化过程中形成的,它的结构、性能不能完全满足人类生产和生活的需要。
为了加深这一点的认识,可调动学生从书中找实例(干扰素例子、工业用酶的例子)加以佐证。