基因工程的应用学案 高二下学期生物人教版选择性必修3.docx

第3章 基因工程第3节基因工程的应用构建高产纤维素酶里氏木霉 之基因敲除组件的构建（PCR方法）一、学习目标1.通过基因敲除组件的构建，对基因工程基本操作流程进行深度思考，灵活应用。2.通过模拟PCR方法连接DNA片段的过程，掌握同源重组机制敲除基因的方法。3.提高科学探究能力，培养社会责任意识。二、学习重难点基于PCR方法构建基因敲除组件。三、学习过程【依问预学】1.决定生物性状的基本单位是？2.为什么能把两个DNA片段连接起来？3.为什么可以通过敲除一个基因来改变某种生物的表达情况？【释问互学】1.基因敲除组件的组成利用同源重组机制敲除去乙酰化酶基因（hdac），构建高产纤维素酶工程菌株。2.构建基因敲除组件的过程步骤一 获得构建基因敲除组件的三个靶DNA片段探究活动1：用磁贴模拟PCR获得靶DNA片段过程。( 按上链是3 5方向，下链是5 3方向进行摆放)思考：靶DNA片段在第几轮获取？ 比例是多少？步骤二：通过PCR把三个靶DNA片段连接，得到基因敲除组件。采用PCR方法连接DNA片段的原理如图：探究活动2：用磁贴模拟PCR连接三个DNA片段的过程。【引问深学】1.科研人员通过敲除里氏木霉基因组中去乙酰化酶基因（HDAC),探究组蛋白乙酰化对纤维素酶基因表达的影响，其主要过程如下图,请据图回答问题。（1)PCR反应体系中，除加入引物和模板DNA外，一般还需要加入 （2分）。在最后一个循环结束后通常还需要维持72 7min,其目的是 。（2)引物设计是PCR的关键，本研究中引物R1的5'端添加与引物Fc互补的序列，其目的是 。在PCR5中加入的引物是 （2分）。【自主检学】1.重组工程是一项新型的基因操作技术，其基本原理是通过重组酶将特定的单链 DNA片段与双链 DNA分子在同源序列处重组，从而实现基因的敲除、替换和突变等修饰。下图1表示DNA单链重组过程示意图，请回答问题：（1）基因工程的核心是在体外构建_，该过程中使用的酶是_。（2）图2是大肠杆菌 pBR322-Red质粒的示意图。科研人员欲利用重组工程技术敲除该质粒上从 kil基因至 N基因之间的 DNA序列，设计的单链多核苷酸引物应为_的连接序列（在、中选填）。【反思悟学】： 3.3基因工程的应用 3 / 3学科网（北京）股份有限公司