2022年基因工程的基本操作程序教案.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 教学过程名师精编优秀教案教学手段和方法预期目标教学内容1、复习“ 基因工程”师：通过分析图1-6 我们知道基因工程通过同学看本专联 系 基 因 工的基本操作程序包括目的基因猎取、基题中基因工程的程的概念, 使的概念：“ 基因工程是指依据人们的意愿进因表达载体的构建、将目的基因导入受概念和图1-6 来学 生 对 基 因行严格的设计,通过体、目的基因检测与鉴定；帮忙同学建构基工 程 的 基 本体外 DNA重组和转因工程的基本操操 作 程 序 有基因等技术,给予生作程序的整体框一 总 体 的 认物以新的遗传特性,架；识；制造出更符合人们需要的新的生物类型和师：基因工程概念中的“ 更符合人们需举例如抗虫基因,抽象变直观,生物产品” 引入新课要” 的那个基因就是目的基因了,只有教学；有了目的基因, 我们才能给予一种生物2、目的基因猎取以另一种生物的遗传特性,所以基因工从基因文库中猎取程的基本操作的第一个环节就是目的目的基因基因的猎取； 究竟什么是目的基因呢？师：目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因,如抗虫基因,抗旱基因；抗旱基因等都是师：怎样才能获得这些目的基因呢？获目的基因；通过具便 于 学 生 理取目的基因的方法有哪些呢？体的实例使同学解；同学阅读书本争论,师生归纳：（一）对目的基因有一可从基因文库中猎取目的基因；详细的熟悉；师：通过争论分析我们已知什么是基因学 生 阅 读 书 本文库了, 那么基因文库和基因组文库有P9,争论；什么区分呢？可结合P10 生物技术资料卡争论分析；生：如一个基因文库中包含了一种生物 老师出示投影片,全部的基因, 那么这种基因文库就叫做 用打比方等手段基因组文库, 如只包含了一种生物的一 部分基因就叫做部分基因文库；师：怎样从基因文库中得到我们所要的帮忙同学懂得 “ 基 因文库” 、“ 基因组 文库” “ 部分基因名师归纳总结 利用PCR 技术扩目的基因呢？文库”通 过 师 生 共第 1 页,共 5 页师、生：可依据目的基因的有关信息来师生共同争论书猎取目的基因, 如依据基因的核苷酸序本 P8 求异思维：同 讨 论 帮 助列,基因在染色体上的位置等特性来获你 能 推 测 出 由学 生 理 解 如取目的基因；mRNA反转录形何 从 基 因 文师：除了从基因文库中猎取目的基因,成 cDNA的过程库 中 获 得 目仍可以利用PCR 技术扩增目的基因；吗？的基因；增目的基因师：PCR 是聚合酶链式反应的缩写,是多媒体演示PCR通 过 动 态 的一项在生物体外复制特定DNA 片段的反应原理；核酸合成技术；通过复习 DNA 的师：同学们要仔细观看多媒体演示过程复制来学习PCR多 媒 体 演 示并结合书本, 学会描述扩增的过程以及的扩增过程；帮 助 学 生 理PCR 的原理；并结合书本P11解 PCR 反应的“ 寻根问底”进原理,尝试描生：目的基因DNA 受热（加热至90- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 95名师精编优秀教案行教学；述 目 的 基 因0C）变性后解链为单链, 然后在 DNA聚合酶作用下延长,如此重复循环；的扩增过程；师： PCR 的原理是什么呢？生：利用 DNA 双链复制的原理,将基 因的核苷酸序列不断加以复制,使其数 量呈指数方式增长；师：PCR 扩增过程所需前提的条件是 什么？（教学过程中可先引导同学复习 DNA 复制的过程）生归纳： 需要引物和已知的一段目的基 因的核苷酸序列；师生共同归纳： PCR 技术扩增目的基因 过程：目的基因 DNA 加热至 90950C 变性形直接人工合成成单链 DNA 温度降低至55600C同学阅读并争论争论 DNA 合引物与互补DNA 链结合适当升温至 70750C,在 DNA 聚合酶作用下从成 仪 合 成 目引物起始进行互补链的合成；2、基因表达载体的构如基因比较小, 核苷酸序列又已知,可的 基 因 所 需通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工的条件；合成；建师：作为基因工程表达载体,只需含目的基因就可以完成任务吗？为什么要有“ 表达载体” 的构建这一步骤？P15 摸索与探究生：可使目的基因在受体细胞中稳固存 在,并且可以遗传给下一代,同时使目1：作为基因工程 表达载体,只需含的基因能够表达和发挥作用；目的基因就可以师：一个基因表达载体有哪些结构组成 完成任务吗？为的呢？什么？师生共同归纳： 基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子以及标记可复习“ 分子运输联系旧知, 学基因等；车” 结构模式图来师：什么是启动子、终止子？它们的作帮忙懂得；习新知；用是什么呢？师板图演示基因生：启动子是一段有特别结构的DNA表达载体的组成片段,位于基因的首端,它是RNA 聚同学阅读分析合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因,转录出mRNA 最终获得所需要的蛋白质； 终止子也是一段有特别结构的 DNA 片段,位于基因的尾端；师：标记基因的作用是什么呢？生：鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而把含目的基因细胞挑选出来；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3、将目的基因导入受名师精编优秀教案如何将师：基因表达载体构建完成后,体细胞 目的基因导入受体细胞呢？将目的基因导 师：依据受体细胞的不同,导入的方法入植物细胞 也有所不同, 将目的基因导入植物细胞采纳最多的方法是农杆菌转化法；下面以农杆菌转化法为例；师：农杆菌有什么样的特点,使其可以挂图或多媒体分抽 象 的 知 识帮忙目的基因进入受体细胞的呢？步演示农杆菌转详细化, 有利生争论归纳： 农杆菌能在自然条件下感化法的过程；于 学 生 学 习染双子叶植物和裸子植物,当植物受到新知；损耗时, 伤口处的细胞会分泌大量的酚 类化合物, 吸引农杆菌移向细胞；这时同学看书,老师分 步演示（板图、 挂农杆菌中的Ti 质粒上的 T-DNA 可转移图等）过程帮忙学要 使 学 生 能至受体细胞, 并整合到受体细胞的染色生懂得；体的 DNA 上；学 生 讨 论 分 析师：依据农杆菌的这个特点,请同学们P15 图；对“ 转化” 的结合多媒体或挂图,尝试着描述农杆菌含 义 进 行 适转化法的导入过程；当的说明；师生共同归纳农杆菌转化的过程：目的基因插入 Ti 质粒的 T-DNA ,构建基因表达载体转入农杆菌导入同学阅读生物技植物细胞稳固维护和表达；师：除了上述方法,将目的基因导入受术资料卡片P12、体细胞的方法仍有基因枪法和花粉管P13；师生共同阅将目的基因导通道法；读分析学 生 学 会 描师：如受体细胞是动物细胞,目的基因入动物细胞如何导入呢？同学阅读书本师：显微注射技术是转基因动物中最多述 目 的 基 因采纳的方法,也是最为有效的一种方导 入 动 物 细法；胞 的 具 体 过师：详细过程如何呢？程；生：提纯含目的基因的表达载体从 动物提内取出卵采纳显微注射仪进行显微注射再将注射了目的基因的受精卵移植到动物子宫内；名师归纳总结 将目的基因导师：由于原核生物具有：繁衍快、多为学习过程中可引第 3 页,共 5 页入微生物细胞单细胞、遗传物质相对较少的特点,因此常作为基因工程的受体细胞；师：什么是感受态细胞呢？目的基因导导同学回忆原核入微生物细胞的详细过程是什么？生物的结构特点；生：感受态细胞是用Ca2+处理细胞后,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案细胞处于一种能吸取四周环境中 DNA 分子的生理状态；生：将感受态细胞与溶有基因表达的载 体的缓冲液混合, 并供应相宜的温度就 能使目的基因进入细胞了；师生归纳：目的基因导入微生物的过 结 合 具 体 实 程：用 Ca2+处理细胞成为感受态细 胞表达载体与感受态细胞混合例,加深巩固定温度条件感受态细胞吸取 DNA 分 子,这样目的基因进入细胞了；4、目的基因的检测和 师：目的基因导入受体细胞后,是否可 鉴定 以稳固维护和表达其遗传特性,只有通 如何来检测与鉴 检测转基因生 过检测与鉴定才知道；物 染 色 体 的 定呢？DNA 上是否插 师 ： 第一 要检 测 基因 生物 染 色体 的 入了目的基因；DNA 是否插入了目的基因；师：如何检测转基因生物的 DNA 上是 否导入了目的基因呢？师：通常采纳的方法是采纳 DNA 分子 杂交技术； 详细过程是将转基因生物的 同学阅读书本并基因组 DNA 提取出来,并将含有目的 基因的 DNA 片段上用放射性同位素做结合 14 页图 114 目的基因的检检测目的基因是否上标记制作探针, （为了保证目的基因测示意图懂得；通过碱基互补配对来检测,探针必需是单链）再将探针与基因组DNA 杂交,如结果显示出DNA 杂交带,就说明目的基因已经插入染色体DNA ；师：目的基因导入了受体细胞后,就一转录出了 mRNA 定能表达吗？教学时可把“ 检测师：如何知道目的基因已经发挥功能和作用呢？目的基因是否转师：可通过检测是否转录出了mRNA ,录出了mRNA ”检测方法仍可采纳分子杂交技术,与上与“ 检测转基因生述方法的不同之处：这里的分子杂交是物染色体的DNA标记的目的基因探针与从转基因生物上是否插入了目中提取出来的mRNA 杂交,如结果显的基因” 作比较示出有杂交带, 就说明目的基因转录出名师归纳总结 检测目的基因是否了 mRNA ；适当拓展：通 过 适 当 拓第 4 页,共 5 页师：检测的内容除了上述两项外,仍可展 帮 助 学 生翻译成蛋白质；检测目的基因是否翻译成蛋白质；详细将 目 的 基 因理 解 检 测 目过程：从转基因生物中提取出蛋白质在 大 肠 杆 菌的 基 因 是 否（抗原）,用相应的抗体进行抗原抗体中 表 达 出 蛋翻 译 成 蛋 白杂交,如有杂交带显现就说明目的基因白质质的原理；已经形成蛋白质产物；将 表 达 出 的- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个体生物学水名师精编优秀教案蛋 白 质 注 射师：除了分子检测外,与时仍需要进行平的鉴定；个体生物学水平的鉴定；动 物 进 行 免旨 在 通 过 设5、尝试设计某一转基如 何 明白 抗虫 棉 是否 具有 抗 虫特 性疫,产生相应呢？的抗体, 并提生：可让虫食用棉花, 观看其存活情形；取师：对；一个抗虫或抗病基因导入植物从 转 基 因 生细胞后, 是否给予了植物抗虫或抗病特物 中 提 取 蛋性,需要作抗虫或抗病特性的接种实白质（也就是验,以确定是否具有抗性以及抗性的程抗原）；度；抗原与抗体结师、生归纳小结：基因工程的四个操作合因生物的研制过程；步骤, 结合 P15 摸索与探究： 珠蛋计 转 基 因 生白是动物血红蛋白的重要组成成分,当物 将 基 因 工它的成分反常时,动物可能患某种疾程 的 操 作 程病,如镰刀型细胞贫血症,假如让你用序 有 机 的 关基因工程的方法使大肠杆菌生产出鼠联起来；的 珠蛋白,想一想,应当如何设计？名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页