人教版 (2019)选择性必修3第3节 基因工程的应用教学设计及反思

第3节   基因工程的应用

(一)教学目标

1.举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。

2.认同基因工程的应用价值。

3.关注基因工程的进展。

(二)教学重点和难点

1.教学重点

基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。

2.教学难点

乳腺生物反应器。

(三)教学过程

一、创设情境，导入新课

以“从社会中来” 世界上第一个基因工程药物重组人胰岛素为情境素材引入，它的使用已经造福了亿万糖尿病患者。由此引入对基因工程的应用价值的学习。

二、基因工程在农牧业方面的应用

让学生阅读教材中“基因工程在农牧业方面的应用”的内容，然后以小组为单位进行梳理、讨论，填写表格。

三、基因工程在医药卫生领域的应用

学生已经了解了利用基因工程能生产胰岛素，引导学生阅读教材进一步认识其实目前利用基因工程生产药物是基因工程取得实际应用成果非常多的领域，这些药物包括细胞因子、抗体、疫苗和激素等。

联系基因工程的基本操作程序和发酵工程的相关知识，让学生尝试说出生产重组人胰岛素的过程。展示教材中“资料卡干扰素”的内容。

科学家发现，在用微生物或植物细胞生产一些基因工程药物时，获得的表达产物活性不佳，且提纯困难。让学生阅读教材中与乳腺生物反应器有关的内容，讨论、回答有关问题。使学生认识到为了从乳汁中获得目的蛋白，在构建基因表达载体时，需要在编码目的蛋白的基因序列前加上在乳腺中特异表达的基因的启动子。

与工厂化生产药用蛋白相比，用动物乳腺作为反应器生产药用蛋白的优越之处有哪些?

在充分讨论的基础上，引导学生归纳出乳腺生物反应器的优点:

动物乳腺有完整的蛋白质翻译后修饰系统，生产的蛋白质活性高、更稳定;产物直接经乳汁分泌，只需除去酪蛋白，沉淀乳清，再经层析就可以得到重组蛋白，产物易提取。

引导学生绘制用基因工程技术获得乳腺生物反应器的流程图。

在医学领域，基因工程还可能帮助我们解决人体移植器官短缺的难题。

让学生阅读教材中的相关内容，回答下列问题。

1.为什么猪的器官可以作为替代的移植器官?

2.怎样应用基因工程技术解决移植时可能产生的免疫排斥问题?

四、基因工程在食品工业方面的应用

展示基因工程在食品工业领域应用的相关资料。

凝乳酶的用途，传统生产凝乳酶的方法和用基因工程技术生产凝乳酶的方法。

用基因工程技术生产L-苯丙氨酸的工艺流程。

用基因工程技术培育具有较强水解淀粉和生产酒精能力的酿酒酵母，缩短发酵生产时间。

学生阅读资料，了解基因工程在食品工业方面的应用。通过与传统生产方法的比较，分析基因工程的应用优势:产品纯度高;生产成本低;生产效率高。

五、归纳总结

基因工程的成果丰硕、应用广泛，除了前面介绍的几个方面的应用，它在环境保护、能源开发等领域也有应用的潜力。

布置学生课后查阅相关资料进行了解。