高中生物 专题1 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起教学实录 新人教版选修3.docx
高中生物专题1基因工程1.4蛋白质工程的崛起教学实录新人教版选修3
课题：
科目：
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课时：计划1课时
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一、设计意图
本节课旨在让学生通过蛋白质工程的实例，了解基因工程在蛋白质领域的重要应用，激发学生对生物科学的兴趣，培养学生分析问题和解决问题的能力。结合新人教版选修3《基因工程》教材，通过教学实录，使学生深入理解蛋白质工程的概念、方法和应用。
二、核心素养目标分析
三、学情分析
本节课面向高中生，学生已具备一定的生物学基础知识，对基因工程的基本概念有一定了解。在知识层面，学生对遗传学、分子生物学等相关内容有一定掌握，能够理解基因、蛋白质等概念。然而，学生对蛋白质工程的了解相对较少，对蛋白质工程的具体操作和应用可能存在认知盲区。
在能力方面，学生具备一定的分析问题和解决问题的能力，能够通过实验和案例分析来探究生物学问题。但在蛋白质工程这一复杂领域，学生的探究能力和实验技能可能尚需进一步提升。此外，学生的信息获取和处理能力对于理解蛋白质工程的理论和实践具有重要意义。
素质方面，学生对生物科学的兴趣和好奇心较高，愿意主动探索未知领域。然而，部分学生可能对抽象的生物学概念和理论较为抵触，需要教师在教学过程中注重启发式教学，激发学生的学习兴趣。
行为习惯上，学生普遍具备良好的课堂纪律，但在小组合作和实验操作过程中，可能存在依赖性强、缺乏自主性等问题。这些问题可能影响学生在蛋白质工程学习中的参与度和学习效果。
总体而言，学生对基因工程基础知识有一定了解，但蛋白质工程作为高级应用领域，需要教师在教学中注重引导学生深入理解，并结合实际案例，提升学生的综合素养。
四、教学资源
-软硬件资源：多媒体教学设备（电脑、投影仪、音响）、实物模型（蛋白质结构模型）、实验操作工具（显微镜、培养皿等）。
-课程平台：学校生物学科资源库、网络教学平台。
-信息化资源：相关教学视频、在线实验操作教程、蛋白质工程相关文献数据库。
-教学手段：讲授法、案例分析法、小组讨论法、实验演示法、翻转课堂等。
五、教学过程
一、导入新课
1.老师首先用PPT展示一幅蛋白质在人体中的作用图，提问：“同学们，你们知道蛋白质在人体中扮演着怎样的角色吗？”
2.学生回答后，老师总结：“蛋白质是生命活动的基本物质，对于人体的健康至关重要。那么，如何利用基因工程来改造蛋白质，使其发挥更大的作用呢？今天我们就来学习蛋白质工程的崛起。”
二、新课讲授
1.老师讲解蛋白质工程的概念，引导学生理解其定义：“蛋白质工程是指通过对蛋白质基因进行改造，使其产生具有特定功能的新蛋白质的过程。”
2.老师展示几个蛋白质工程的实例，如胰岛素、干扰素等，引导学生分析这些实例的特点和意义。
3.老师讲解蛋白质工程的基本步骤，包括目标蛋白质的筛选、基因设计、基因构建、表达和纯化等。
4.老师介绍蛋白质工程中的常用技术，如基因克隆、基因突变、蛋白质表达等，并讲解这些技术在蛋白质工程中的应用。
三、案例分析
1.老师展示一个关于蛋白质工程的应用案例——抗病毒药物的设计，引导学生分析案例中的关键技术和原理。
2.学生分组讨论，针对案例中的问题提出解决方案，如如何设计药物分子、如何提高药物的效果等。
3.各小组汇报讨论结果，老师点评并总结。
四、实验演示
1.老师展示蛋白质工程实验操作的演示视频，如基因克隆、蛋白质表达等。
2.学生观察实验过程，思考实验原理和操作步骤。
3.老师现场操作，讲解实验中的关键点和注意事项。
五、课堂练习
1.老师给出几个与蛋白质工程相关的练习题，如设计一个具有特定功能的蛋白质、分析一个蛋白质工程案例等。
2.学生独立完成练习，老师巡视指导。
六、总结与反思
1.老师总结本节课的主要内容，强调蛋白质工程的重要性及其应用。
2.学生分享学习心得，讨论自己在学习过程中的收获和困惑。
3.老师针对学生的反馈进行点评，鼓励学生继续深入学习蛋白质工程。
七、课后作业
1.学生查阅相关资料，了解蛋白质工程在医药、农业等领域的应用。
2.学生结合所学知识，设计一个具有特定功能的蛋白质，并撰写研究报告。
八、教学评价
1.老师通过课堂提问、案例分析、实验演示等环节，评价学生对蛋白质工程知识的掌握程度。
2.学生通过课堂练习、课后作业等形式，评价自己在蛋白质工程学习中的进步和不足。
3.老师根据学生的表现，调整教学策略，提高教学质量。
六、知识点梳理
1.蛋白质工程的概念：
-蛋白质工程是指通过对蛋白质基因进行改造，使其产生具有特定功能的新蛋白质的过程。
2.蛋白质工程的目标：
-提高蛋白质的稳定性、活性、选择性等特性。
-改善蛋白质的物理、化学和生物学性质。
-开发具有新功能或更高价值的蛋