实验：构建单酶切与双酶切模型模拟重组DNA分子的操作
一、教材分析
本节教学内容来源于人教版高中生物选修三专题一第一节的实验部分《重组DNA分子的模拟制作》。该实验继承了必修二第六章基因工程这一节的内容，同时又引领了本专题的相关内容的开展。特别要指出的是，教师在教材实验内容的基础上对实验进行了深化和拓展，并不满足于仅仅是模拟重组DNA分子的操作过程，而是在此基础上引导学生探究单酶切法的弊端（比如目的基因插入没有方向性，载体和目的基因自身环化等），并进一步引导学生思考克服这一弊端的方法，最终引出双酶切模型的构建。
二、学情分析
通过必修二第六章第二节内容的学习，学生们已经初步掌握了本节的相关基本知识，已经知道了重组DNA分子的三大基本工具，限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体的性质与特点，但对基因工程基本操作程序理解欠佳，同时，由于教材上只介绍了单酶切法，因此在遇到相关单酶切的弊端与双酶切的优势等相关的练习题时，学生往往显得有些茫然无措。故教师根据学生这一实际情况与需求开展了本节课的教学。与此同时，根据中学生心理发育特点，他们往往更乐意通过实际动手操作来解决遇到的问题，同时，对自己发现的问题有更强烈的探究欲望。
三、教学目标
1.
知识与技能：
（1）模拟重组DNA分子的操作过程，并说出其基本原理。
（2）熟悉基因工程操作步骤中的“剪”与“连”。
（3）完成双酶切实现目的基因定向插入运载体的过程。
2.
过程与方法：
（1）通过模型制作培养学生的动手能力。
（2）培养学生类比推理思维能力和严谨的科学创新思维能力。
3.
情感态度与价值观：
（1）让学生在实践中体验动手、合作的愉悦。
（2）认同科学技术的不断发展离不开严谨的科学态度和敢于探究与创新的精神。
四、教学重难点
教学重点：
DNA分子重组过程中使用单酶切法的弊端和使用双酶切法的好处。
教学难点：
1.从模型到原型的类比推理思维过程。
2.双酶切法实现目的基因定向插入运载体。
五、教学方法
教学模式：探究式教学，问题驱动式教学，任务驱动式教学
教学策略：针对重点、难点对教学内容进行恰当处理
单酶切模型构建——突出重点
双酶切模型构建——突破难点
教学手段：本节课模拟探究的是载体与目的基因的连接，为了达到实验目的并提高实验效率，节约课堂时间，教师将教材提供的碱基序列加以调整，并用彩色打印纸打印，然后制成环状DNA和链状DNA。
教学准备：PPT课件，印有碱基序列的彩色打印纸、剪刀、胶布、印有表格的答题纸
六、教学过程
（一）温习旧知，导入课堂
（设计意图：通过回顾旧知，创设问题情境，确立本节课的重点，并激发学生的探究欲望。）
【师】（用PPT呈现转基因大肠杆菌的图片）这是利用人工DNA重组技术获得的可以生产人胰岛素的转基因大肠杆菌。借由这个例子，我们一起来回顾一下前面学过的有关基因工程的相关知识：
1
人工DNA重组技术的三大基本工具是什么？
2
实施基因工程有几个步骤？其中最为关键的步骤是什么？
【生】（学生回忆并回答）
1
人工DNA重组技术的三大基本工具是：能够剪切DNA的限制性核酸内切酶、能够连接断裂的DNA片段的DNA连接酶和能将目的基因导入受体细胞的运载体。
2
实施基因工程有四个步骤：目的基因的获取——基因表达载体的构建——将目的基因导入受体细胞——目的基因的检测与鉴定。其中最为核心的步骤是第二步“基因表达载体的构建”。
【师】我们今天的课就来模拟一下重组DNA分子的操作过程，特别是模拟完成基因工程的关键步骤——目的基因与运载体的结合。
（二）构建单酶切模型，突出重点
（设计意图：通过实物模拟，让学生熟悉基因工程操作步骤中的“剪”与“连”，并能够熟练地运用自己手中的工具，如剪刀、胶布等进行“DNA”的“切割”与“连接”。）
【师】请每个小组的同学使用自己桌子上的工具和材料，剪刀相当于是EcoRI限制酶，胶布相当于是DNA连接酶，印有碱基序列的纸条相当于是DNA，其中红色链状纸条是我们的人类的基因片段，该片段中含有人的胰岛素基因，而环状的白色的纸条则类比的是基因工程中常用的运载体“质粒”，
来切割目的基因和运载体，并将切割后的片段连接起来。
【生】小组合作，动手操作。
（三）以问诱思，探索新知
【师】请同学们将EcoRI限制酶切割后的目的基因和运载体用DNA连接酶连接起来，看能够得到哪些连接产物呢？
（设计意图：让学生通过自己去寻找连接产物，能在这个过程中慢慢体会黏性末端相连接的原理和条件。）
【生】动手操作，寻找答案，并将答案写在导学案上。
【师】（展示部分小组的答案，并进一步以问诱思）为什么会出现这么多的连接产物呢？
【生】（思考后得出）一种限制酶切割后产生的黏性末端只有一种，相同的黏性末端之可以任意连接。
【师】我们只希望得到目的基因和载体正向插入的重组质粒，那如何才能减少这些干扰产物的出现呢？请各个小组讨论这个问题。（在这个过程中提醒学生：载体的特点之一是有一至多个酶切位点。）
【生】（学生小组讨论，回答问题，最后找到答案）利用两种不同的限制酶切割产生不同的粘性末端，它们就不能任意连接了。
（四）重构双酶切模型，突破难点
（设计意图：通过实物模拟，让学生体会到通过双酶切，可以实现目的基因的定向插入运载体，同时可以避免载体及目的基因的自身环化，大大提高了目的基因和载体的重组率。）
【师】（为各小组再次分发实验材料，每组两个白色环状DNA，两个红色链状DNA，都带EcoRI，BamHI两种酶切序列。）请同学们把刚刚单酶切操作中使用的任何纸片都收拾起来，放入桌边的垃圾桶内。用我们现在新发给大家的实验材料来进行EcoRI限制酶
和BamHI限制酶同时切割目的基因和运载体（质粒）的操作。
【生】学生小组合作，动手操作。
【师】（选取部分小组作品，展示双酶切的结果。）请同学们将切割后的目的基因和质粒用DNA连接酶连接起来，看看有哪些连接产物？
【生】动手操作，寻找答案，并将答案写在教师事先准备好的印有表格的答题纸上。
【师】（展示部分小组同学的答案及连接产物，并将本次实验结果与单酶切操作过程中的连接产物进行比较，以提问的方式诱发学生思考）两次连接产物有什么不同？这说明了什么？
【生】（学生思考、讨论后作答）使用一种限制酶进行切割的时候，DNA片段进行连接时，干扰产物很多；而同时使用两种限制酶对目的基因和运载体进行切割，可以避免载体及目的基因自身的环化，可以减少干扰产物的产生，提高目的基因与运载体正确结合的几率。
【师】（对学生答案进行适当点评）那从今天的实验我们可以得出什么结论？同学们能不能试着用一句话进行表述。
【师、生】（共同得出结论，结束课堂）利用双酶切法可以避免目的基因和运载体自身环化，减少干扰产物的产生，实现目的基因定向插入运载体。
（五）以问诱思，拓展补充
（设计意图：引导学生逐步养成思考问题时理论联系实际的思维习惯。）
【师】那既然跟单酶切相比，双酶切法能够更好地实验目的基因定向插入运载体，那为什么我们教材和学习资料上并没有大力推荐使用双酶切法，甚至是在实际的基因工程研究领域和和相关生产领域中在构建基因表达载体的时候往往也是使用同一种限制酶切割目的基因和质粒？
【生】（思考后作答）操作方便，节约时间。
【师】最直接的原因就是单酶切法简单方便！用不同的限制酶分别同时切割含目的基因的DNA片段和质粒,确实是可以克服单酶切的缺点,防止目的基因与质粒自身环化,减少干扰产物的产生。但由于每种限制酶作用的条件不同,一般两种酶不能同时使用,而是用完一种就要更换作用的外界条件,以保证酶的高效性。因此双酶切的实际操作要比单酶切复杂得多！对于生产和科研实际来说，人工成本和时间成本都要高得多。而单酶切法则比较简单，虽然操作后会出现不需要的连接产物，我们只是在筛选环节工作量加大了而已。但载体上往往都有不止一个标记基因，因此，筛选工作并不算特别困难。这也就是为什么在生产生活实际中，单酶切法更受青睐的一个重要原因。
【师】反向连接与正向连接表达出的蛋白质为什么不一样？
【师】DNA有5’和
3’端的区别，即DNA碱基序列具有方向性，转录和翻译都具有方向性，正着转录的密码子跟反着转录的密码子完全不同，因此表达的蛋白质也完全不同，就好比序列123456不等于654321。
（六）回顾实验，总结课堂
【师】带领学生对建立单酶切模型和双酶切模型的实验过程进行回顾，梳理实验进行的脉络结点，总结课堂，重申实验结论。
（七）讲练互动，强化理解
（设计意图：通过两道例题，来加深学生对基因表达载体构建过程的认识，强化学生对限制酶和DNA连接酶的作用特点、作用条件的理解。）
七、教学反思
[例1] 如图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，ampr为青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子
+，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点。
据图回答：
(1)将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有_____________________________________、
____________________________、____________________________三种。
(2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物有______________________________；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物有______________________________。
(3)目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是________，其合成的产物是________。
(4)在上述实验中，为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是__________________________________。
[例2]
下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图A、图B中的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题。
限制酶
BamHⅠ
Hind
Ⅲ
EcoRⅠ
SmaⅠ
识别序列及切割位点
G↓GATCCCCTAG↑G
A↓AGCTTTTCGA↑A
G↓AATTCCTTAA↑G
CCC↓GGGGGG↑CCC
(1)一个图A所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamH
Ⅰ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_____________________________________。
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入
____________酶。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_______________________________。
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-
6
-“基因工程的基本操作程序”
?
1?教材分析
??
《基因工程的基本操作程序》是人教版选修3专题1基因工程中第2节内容，本节是《基因工程》专题的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》一节，下接《基因工程的应用》。
对于基因工程，学生接触得很少，文字描述中会感到抽象，为此，教材中采用形象化得呈现方式简述了基因工程基本操作程序的四个步骤。
2?学情分析
学生经过上一节的学习已经掌握DNA重组技术所需三种基本工具的作用及基因工程载体所需条件等知识，具备学习基因工程的基本操作程序一节的基础；而且经过一年必修教材的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中，应在教师引导下适时加强学生解决问题和运用概念图等生物学语言归纳结论等方面的能力。
3?教学目标
3.1
知识目标
⑴简述基础理论研究和技术进步催化了基因工程
⑵简述基因工程的原理和基本步骤
3.2
能力目标
⑴学会运用概念图总结基因工程的基本步骤及方法
⑵尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案
3.3
情感态度与价值观
⑴关注基因工程的发展
⑵认同基因工程的应用促进生产力的提高
4?教学重点与难点
4.1
教学重点?
基因工程基本操作程序的四个步骤
4.2
教学难点
尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案。
5?教学整体思路
采用助学案教学模式，首先引用复习上节课基因工程使学生从整体上了解基因工程的四个步骤，其次采用分步探究的形式帮助学生理解各个步骤的原理、方法和过程，最后教师引导学生用概念图将所学的知识从整体上再次整合。【2】
6?教学过程
教学环节
???????
教师行为
??学生活动
??导入新课
1）?展示本节课的教学目标2）?复习：基因工程操作的四个关键步骤中的前两步。3）??
根据学生回答补充基因表达载体的构建，并由此引出基因工程的四部曲
?回忆旧知识并回答
??
1）?
提问转基因抗虫棉培育需要哪些工具
回忆旧知识并回答?看书并回答：从自然界已有的物种中分离和
???基因表达载体的构建???????
1）?
引出基因表达载体的构建是基因工程的核心及构建基因表达载体的意义2）?
质疑：将生物的所有DNA直接导入受体细胞是否可行，如果这样做，结果怎样3）?
提问：回忆载体需要具备的条件4）?
根据学生回答引出基因表达载体也应具备复制原点、标记基因等条件，进一步明确基因表达载体最终要表达出人类所需的蛋白质产物5）?
质疑：从cDNA文库中获取的目的基因没有启动子，如果要实现将编码序列导入受体生物中并成功表达，基因表达载体还需哪些元件6）提问：总结基因表达载体构成，并说明各个元件的作用
思考并回答：1
该方法针对性差，完全靠运气2
不方便检测，无法确定目的基因是否导入受体细胞??讨论并回答：启动子和终止子，它们分别位于目的基因的两侧??思考并回答：复制原点：控制复制起始的位点；抗性基因：检测目的基因是否导入受体细胞；多个限制酶切点：目的基因插入；启动子：位于基因首端；是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质；终止子：转录在所需地方停下来
?将目的基因导入受体细胞?教学环节?将目的基因导入受体细胞
1）?
引出转化的概念，并强调转化的最终目的是目的基因在受体细胞维持稳定和表达2）?
讲授：将目的基因导入植物细胞有三种方法，其中最常用的是农杆菌转化法3）?
引导学生看书，质疑：农杆菌有何特点???????????
?教师行为??
????4）?
引导学生看插图，概述农杆菌转化法的过程5）?
质疑：将目的基因导入动物细胞中的常用方法及常用的受体细胞6）?
质疑：培育转基因动物时，受体细胞能否采用动物体细胞，为何采用受精卵7）?
引出原核生物的特点，早期基因工程都用原核生物作受体细胞，质疑：目的基因导入微生物细胞采用的方法8）?
讲授：怎样筛选含外源基因的受体细胞，主要是应用标记基因的插入失活特性，向学生展示图，并配以习题
?看书并回答：1
农杆菌生活在土壤中，自然条件下能感染双子叶植物和裸子植物2
农杆菌中Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体DNA上????????????
学生活动讨论并回答：将目的基因导入Ti质粒→转入农杆菌→含重组Ti质粒的农杆菌→导入植物细胞→植物组织培养→转基因植物看图并回答：首先要获得目的基因，其次将目的基因连接到Ti质粒上，再次将重组的Ti质粒导入受体细胞，最后要重建转基因植物看书并回答：显微注射法，受体细胞是受精卵?思考并回答：动物体细胞没有全能性，受精卵全能性高，并且营养物质丰富?看书并回答：用Ca2+处理制备感受态细胞?听讲并根据习题理解
???????????????目的基因的检测与鉴定?????
1）?
质疑：用什么方法可以知道抗虫棉赋予了植物抗虫特性?2）?
质疑：检测与鉴定有何不同，基因工程成功的标志（提示学生应用真核生物中心法则思考）3）?
引出检测分为DNA、mRNA和蛋白质水平。强调检测转基因生物染色体的DNA上是否插入目的基因是目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键。4）?
指导学生看书，质疑：DNA水平上的检测应用什么方法，探针是什么，如何标记，检测如何操作5）?
根据学生回答，补充探针还可以用地高辛和生物素标记。质疑：DNA分子杂交原理6）?
检测目的基因是否转录mRNA应用方法，依据原理7）?
质疑：用什么方法检测目的基因是否翻译出蛋白质，原理是什么??8）讲授：除上述分子水平上的检测外，还可以应用个体生物学水平的鉴定，如给棉铃虫喂食抗虫棉，看虫子生活状况等
思考并回答：给棉铃虫喂食抗虫棉，看虫子生活状况；检测抗虫棉染色体DNA上是否插入目的基因看书并回答：检测是分子水平上的，而鉴定是个体水平上的。成功标志是表达出人类所需蛋白质????思考并回答：方法：DNA分子杂交；探针：含有目的基因的单链DNA，用放射性同位素标记；步骤：转基因生物→提取基因组DNA和探针杂交→有杂交带→证明目的基因已插入染色体DNA中思考并回答：碱基互补配对原则?思考并回答：转基因生物mRNA与DNA探针杂交；原理：碱基互补配对原则?思考并回答：转基因生物→提取蛋白质（用其作抗原）与抗体反应→有杂交带→目的基因已形成蛋白质产品；原理：抗原—抗体特异性结合
课堂探究整体水平上归纳总结
尝试说出抗虫棉的培育过程。提示：从苏云金芽孢杆菌中提取目的基因，结合基因工程操作的四个步骤来回答。教师引导下，学生讨论总结出基因工程的基本操作程序概念图，在整体上把握知识脉络
学生讨论完成，提问回答，补充。投影总结
?
7?教学反思
1）布置预习作业，化“复杂”为“简约”。由于基因工程内容上的“高”与“新”，处理不好，会提高学习难度，令学生视高科技为畏途，致使教学流于形式。所以在课前以学生较为熟悉的转基因抗虫棉的培育过程案例为预习作业，使学生首先从整体上了解基因工程的四个步骤，起到了突破难点及培养自学能力的目的。
2）利用概念图串联知识，化“部分”为“整体”。概念不可能单独存在，每个概念都必须根据与之有关的其他概念间的关系才能确定其准确的含义。通过分步探讨，学生已经对基因工程每一步操作的原理、方法和过程做到了理解，但并未从整体上把握到基因工程的全过程，教师可以指导学生构建概念图，将零散的知识进行归纳，把已掌握的知识显性化、可视化，实现新课程有效教与学的策略。窗体底端
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6
-基因工程的应用
教
学目
标
知识目标：1、简述基因工程的原理和技术
2、举例说明基因工程的应用
3、简述蛋白质工程能力目标：1、关注基因工程的发展
2、认同基因工程的应用促进生产力的提高情感目标：尝试运用基因工程的原理，提出解决某一实际问题
教学重点
基因工程的应用
教学难点
基因工程的应用
教法学法
“激趣—质疑—互动—探究”模式、学生自主探究法、讲练结合法
教
学
过
程
教学内容
学生活动
设计意图
一、温故知新：基因重组技术工具的学习【激趣】引入基因工程的应用
学生阅读教材总结基因工程在生物方面的应用
激发学生兴趣，为后面的自主学习做好铺垫。
二、【质疑】对于动物方面有哪些应用
学生分小组讨论
提出质疑，推动学生的自主探究的积极性。锻炼学生的动手能力
三、【探究】基因工程中制造生物反应发生器的步骤
学生做好充分的准备，上黑板展示自己小组的成果。与自己的成果进行比较，分析。
培养学生自主探究的能力，向新课改理念靠近。体现学生的主体地位。通过亲自动手体验科学探索的历程。
四、【互动】引出对微生物的转基因技术的应用
表达交流学会分析方法提出问题
归纳总结培养学生独立发现问题，解决问题的能力
五、教师总结知识网络六、教师根据不同内容，总结归纳典型例题。
学生自己对比记忆学生完成练习
学有所用
板书设计
专题一
基因工程的应用植物基因工程动物基因工程微生物基因工程应用
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2
-蛋白质工程的崛起
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。
教学重点和难点
1.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。
2.教学难点：蛋白质工程的原理。
教学方法：探究法、导读法、分析交流
教学过程
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
通过前面的学习我们知道，人们可以通过基因工程赋予生物新的遗传性状，从而获得人们需要的生物类型或生物产品。已经广泛应用于农业工业医药等多个方面，但是，随着人们对美好生活的需求增加，通过基因工程生产的蛋白质都能符合人们生产和生活需要吗？如果不能，那该怎么办？能不能改造蛋白质，如何改造？于是，科学家又开始了新一轮的探索，蛋白质工程油然而生了！
(课题)
听讲，感性认识
激发学生学习兴趣，增强求知欲望。
一、蛋白质工程崛起的缘由
指导学生阅读教材，完成下列问题：
一、蛋白质工程崛起的缘由
1.基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者产生它本不能产生的蛋白质，从而表现出新性状。
2.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些蛋白质是生物长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活需要。3.蛋白质工程的目的：生产符合人类生产和生活需要的并非自然界已存在的蛋白质。
阅读教材，完成并回答问题。
探讨，交流，总结
二、蛋白质工程基本原理
学生活动一：师：对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？为什么？对基因操作，原因如下：1.改造的基因可以遗传，而改造的蛋白质不遗传。2.改造基因容易，改造蛋白质困难。3.蛋白质由基因控制而合成，改造基因即改造蛋白质。师：复习生物体内的蛋白质合成过程，即中心法则。蛋白质工程和它一样吗？以课本27页讨论题为例进行探究。生：讨论某多肽链的一段氨基酸序列是：……—丙氨酸—色氨酸—赖氨酸—甲硫氨酸—苯丙氨酸—……
(1)怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。
(2)确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA)？师：总结蛋白质工程的流程和中心法则的关系。生：刚好相反。师：提出蛋白质工程基本原理二．蛋白质工程基本原理1.目的：对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需要。2.手段：改造基因（利用化学方法人工合成、基因定点诱变等）3.产物：得到了自然界没有的蛋白质4.蛋白质工程基本途径：预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）的过程→改造基因→表达出相对应的改造蛋白质。5.原理：中心法则遗传信息的逆推过程
。6.
蛋白质工程的概念：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。也就是说，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
思考，交流
思考、讨论、回答问题。
与老师一起小结。
逐步设计问题，引导学生分析和谈论，体验蛋白质工程的过程
三、蛋白质工程的进展和前景
指导学生阅读教材完成下列内容：三、蛋白质工程的进展和前景
1.前景：例如科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品；用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点，因此有极为广阔的发展前景。
2.进展：蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而它又十分复杂，而目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够，要设计出更符合人类需要的蛋白质还需要艰辛的探索。
阅读教材，完成并回答问题。
通过阅读教材获得关于蛋白质工程的进展和前景的相关知识。
与老师一起做训练习题
见幻灯片
思考，讨论试题
讲练结合，巩固知识点
板书设计：
第四节
蛋白质工程的崛起
一.蛋白质工程崛起的缘由
1.基因工程的实质
2.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
3.蛋白质工程的目的
二.蛋白质工程基本原理
1.目的：对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,满足人类生产和生活的需要。
2.手段：改造基因
3.产物：得到了自然界没有的蛋白质
4.蛋白质工程基本途径：预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）的过程。
5.原理：中心法则遗传信息的逆推过程
。
三.蛋白质工程的进展和前景
1.进展
2.前景
教学反思：
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。我们应当敢于“反其道而思之”，自觉地运用逆向思维方法。
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