江西省万载县高中生物 专题1 基因工程 1.4 蛋白质工程的崛起说课稿 新人教版选修3

江西省万载县高中生物专题1基因工程1.4蛋白质工程的崛起说课稿新人教版选修3一、设计思路

本节课以新人教版选修3高中生物教材为依据，针对江西省万载县高中学生实际情况，围绕“基因工程1.4蛋白质工程的崛起”这一主题，结合现代生物技术发展，设计以下教学思路：

1.通过引导学生回顾基因工程的基本原理，引出蛋白质工程的概念及其在生物技术领域的重要性。

2.结合实际案例，讲解蛋白质工程的基本原理、技术方法和应用领域。

3.分析蛋白质工程在我国生物产业发展中的地位和作用，激发学生热爱生物科学、为国家生物产业发展作贡献的使命感。

4.通过课堂讨论、小组合作等形式，培养学生独立思考和解决问题的能力，提高学生对生物学科的兴趣。二、核心素养目标分析

本节课的核心素养目标旨在培养学生的科学思维与创新意识、实践操作能力以及社会责任感。通过学习蛋白质工程的原理与应用，学生将能够理解生物技术的核心概念，掌握科学探究的方法，提升分析和解决实际问题的能力。同时，通过案例分析，学生将增强对生物科技在促进社会发展中的作用的认识，激发将理论知识应用于实践的热情，培养为我国生物技术发展贡献力量的责任感。三、教学难点与重点

1.教学重点

本节课的教学重点是理解蛋白质工程的基本原理及其在基因工程中的应用。具体包括：

-蛋白质工程的概念：介绍蛋白质工程是如何通过对蛋白质结构进行设计改造来赋予其新的或优化的性能。

-蛋白质工程的技术方法：详细讲解计算机辅助设计、定向进化等关键技术。

-蛋白质工程的应用实例：例如，通过蛋白质工程改进酶的催化效率，或是设计新型药物蛋白。

2.教学难点

本节课的教学难点在于学生对于蛋白质三维结构及其与功能关系的理解，以及蛋白质工程具体技术方法的应用。具体包括：

-蛋白质结构与功能的关系：学生可能难以理解蛋白质的三维结构是如何决定其生物学功能的，以及如何通过改变结构来改变功能。

-技术方法的实际应用：例如，学生可能对于计算机辅助设计中的算法和模型构建感到困惑，或者对于定向进化中的突变筛选机制理解不深。

-实际案例分析：在分析具体案例时，学生可能难以将理论知识与实际案例相结合，理解蛋白质工程在实际生产中的应用和挑战。四、教学方法与策略

本节课将采用讲授与讨论相结合的教学方法，辅以案例研究和项目导向学习。首先，通过讲授介绍蛋白质工程的基本概念和技术方法，确保学生掌握核心知识。随后，引导学生进行案例研究，分析蛋白质工程在现实中的应用，以增强理解。设计小组讨论活动，让学生针对具体案例展开深入探讨，培养批判性思维。同时，利用多媒体教学资源，如蛋白质结构模型动画，帮助学生直观理解复杂概念。通过角色扮演游戏，模拟蛋白质工程的实际操作过程，提升学生的实践操作能力和团队合作精神。五、教学过程

一、导入新课

1.同学们，上节课我们学习了基因工程的基本概念和原理，那么大家思考一下，基因工程的核心技术是什么？

2.对，是DNA重组技术。但是，仅仅有基因是不够的，我们还需要表达出具有生物学功能的蛋白质。那么，如何通过基因工程获得理想的蛋白质呢？这就是我们今天要学习的蛋白质工程。

二、新课讲解

1.首先，我们来了解蛋白质工程的概念。请大家打开教材，翻到第1.4节，蛋白质工程的崛起。请大家朗读第一段，了解蛋白质工程的基本定义。

2.现在，我给大家讲解一下蛋白质工程的基本原理。请大家认真听讲，并做好笔记。蛋白质工程是通过定向改变蛋白质的结构，赋予其新的或优化的性能。这个过程包括计算机辅助设计和定向进化两种主要方法。

3.下面，我们来看一下计算机辅助设计。请大家跟随我一起看教材上的图1，这是一个蛋白质的三维结构模型。计算机辅助设计就是利用计算机软件，根据蛋白质的结构和功能关系，设计出新的蛋白质结构。

4.接下来，我们学习定向进化。定向进化是通过在蛋白质基因中引入随机突变，然后筛选出具有期望性能的突变体。这个过程类似于自然选择，但是是在人为控制下进行的。

三、案例分析

1.现在，我们来看一个蛋白质工程的实际案例。请大家阅读教材上的案例1，这是一种通过蛋白质工程改进的酶。

2.同学们，你们能从案例中找出蛋白质工程在这个酶的改进中起到了什么作用吗？请大家展开讨论，稍后我会请一位同学回答。

3.很好，这位同学回答说，蛋白质工程通过改变酶的结构，提高了其催化效率。非常正确。这个案例说明了蛋白质工程在实际应用中的重要作用。

四、小组讨论

1.接下来，我们进行小组讨论。请大家分成四个小组，每个小组选择教材中的一个案例，分析蛋白质工程在这个案例中的作用，并讨论如何应用蛋白质工程解决现实中的问题。

2.各小组在讨论过程中，可以结合教材上的知识，也可以查阅相关资料。讨论结束后，每个小组选一位代表汇报讨论成果。

3.（讨论结束后）同学们，各小组都表现得非常出色。通过讨论，我们不仅加深了对蛋白质工程的理解，还学会了如何将其应用于实际问题的解决。

五、实践操作

1.现在，我们来做一个简单的实践操作。请大家拿出实验材料，按照教材上的步骤，尝试构建一个简单的蛋白质模型。

2.在操作过程中，注意观察蛋白质的结构和功能关系，并思考如何通过改变结构来改变功能。

3.（操作结束后）同学们，大家做得非常好。通过这个实验，我们不仅了解了蛋白质的结构和功能关系，还学会了如何进行蛋白质工程的基本操作。

六、总结与反馈

1.同学们，今天我们学习了蛋白质工程的基本概念、原理和应用。请大家回顾一下本节课的主要内容，并分享你的学习心得。

2.（学生分享结束后）很好，大家都能总结出本节课的核心内容。最后，我想请大家填写一份反馈表，告诉我你们对本节课的看法和建议。

3.（收集反馈表）同学们，感谢你们的积极参与。希望通过本节课的学习，你们能够对蛋白质工程有更深入的了解，并将其应用于未来的学习和工作中。下课！六学过程

六、教学资源拓展

1.拓展资源

本节课的教学内容围绕“基因工程1.4蛋白质工程的崛起”展开，以下是对相关教学资源的拓展介绍：

-蛋白质工程发展历程：回顾蛋白质工程从诞生到现代的发展历程，重点介绍关键节点和技术突破，帮助学生了解该领域的演变。

-蛋白质工程应用领域：详细介绍蛋白质工程在医药、农业、环保等领域的具体应用，以及这些应用对社会的深远影响。

-国际蛋白质工程研究动态：通过介绍国际上的最新研究成果和趋势，拓宽学生的视野，激发学生对未来科研方向的思考。

2.拓展建议

为了帮助学生更好地理解和掌握蛋白质工程的知识，以下是一些建议：

-结合实际案例：通过分析具体案例，让学生了解蛋白质工程在实际应用中的重要作用，培养学生的实践能力和创新思维。

-开展小组讨论：鼓励学生分组讨论蛋白质工程的关键技术和应用问题，促进学生的合作学习和批判性思维。

-利用网络资源：引导学生利用网络资源，如学术期刊、专业网站等，自主学习和探索蛋白质工程的最新进展。

一、导入新课

-通过提问方式引导学生回顾基因工程的基本知识，为引入蛋白质工程做好铺垫。

二、蛋白质工程基本概念

-介绍蛋白质工程的定义、发展历程和应用领域，为学生构建完整的知识框架。

三、蛋白质工程技术方法

-详细讲解计算机辅助设计和定向进化两种主要技术方法，结合教材中的案例进行分析。

四、蛋白质工程应用案例

-分析教材中的实际案例，让学生了解蛋白质工程在医药、农业等领域的具体应用。

五、小组讨论

-学生分组讨论蛋白质工程的关键技术和应用问题，教师巡回指导，解答学生的疑问。

六、教学资源拓展

-以固定字符“六、教学资源拓展”为标题，直接输出以下内容：

六、教学资源拓展

1.拓展资源

-蛋白质工程发展历程：介绍蛋白质工程从诞生到现代的发展历程，包括关键节点和技术突破。

-蛋白质工程应用领域：详细描述蛋白质工程在医药、农业、环保等领域的具体应用，以及这些应用对社会的深远影响。

-国际蛋白质工程研究动态：介绍国际上的最新研究成果和趋势，拓宽学生的视野，激发学生对未来科研方向的思考。

2.拓展建议

-结合实际案例：通过分析具体案例，让学生了解蛋白质工程在实际应用中的重要作用，培养学生的实践能力和创新思维。

-开展小组讨论：鼓励学生分组讨论蛋白质工程的关