《基因工程的基本操作程序》教案1中学教育中学_中学教育-中学课件.pdf

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1、知识链接 1.叙述 DNA 重组技术操作的三种工具的作用？2.作为载体应该具备哪些条件？最常用的运载体是什么？教学目标：知识目标：简述基因工程原理及基本操作程序。能力目标：尝试设计某一转基因生物的研制过程。情感、态度和价值观目标：（1）关注基因工程的发展。（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。教学重难点：重点：基因工程基本操作程序的四个步骤。难点：基因工程基本操作基本方法。课前预习学案 基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：、。学点一、目的基因的获取：1目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的 。也可以是一些具有 的因子。2获取目的基因的方法 (1)从基因文库中获取目的基因

2、基因文库：将含有某种生物不同基因的许多，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。种类 基因组文库：含有一种生物的 基因。部分基因文库：含有一种生物的 基因，如 cDNA文库。目的基因的获取依据：根据基因的有关信息：基因的 序列、基因在 上的位置、基因的 产物mRNA、基因的翻译产物蛋白质等特性获取目的基因。(2)利用 PCR技术扩增目的基因。PCR含义：是一项在生物体外 特定 DNA片段的核酸合成技术。PCR原理：DNA 。条件：有一段已知目的基因的 序列，以便根据这一序列合成 。过程：目的基因 DNA受热形成 ，与 结合，然后在_ _的作用下进行延伸形成

3、DNA。方式：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成 扩增=2n(n 为扩增循环的次数)。(3)人工合成法：如果 ，已知，可以通过 用化学方法人工合成。学点二、基因表达载体的构建基因工程的核心 1表达载体的组成：+等。2启动子：位于基因的 ，它是 和结合的部位，驱动基因转录产生mRNA，最终获得所需的 。3终止子：也是一段有特殊结构的 ，位于基因的 ，终止 。4标记基因：鉴别受体细胞是否含有目的基因，从而将 筛选出来。常用的标记基因是 。5表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中 ，并且 给下一代；同时使目的基因能够_ _和 作用。6 不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的

4、构建上也会有所差别。高二年级生物科导学案 学案类型：教案 材料序号：02 编稿教师：审稿教师：专题 1 基因工程 12 基因工程的基本操作程序 学点三、将目的基因导入受体细胞(一)转化的概念：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内 和 过程。(二)常用的转化方法：1将目的基因导入植物细胞(1)农杆菌转化法 农杆菌特点：易感染 植物和裸子植物，对_ _植物没有感染力；Ti质粒的 可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。转化过程：目的基因插人 进入农杆菌导入植物细胞目的基因整合到植物细胞染色体上目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。(2)基因枪法 是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成

5、本较高。(3)花粉管通道法 这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。2将目的基因导入动物细胞(1)方法：注射技术。(2)操作程序：目的基因表达载体 取卵(受精卵)显微注射注射了目的基因的受精卵移植到_ _性动物的_ _内发育新性状动物。3将目的基因导入微生物细胞(1)原核生物特点：、多为 、相对较少等。(2)大肠杆菌最常用的转化方法是：处理细胞 细胞表达载体与感受态细胞混合 _ _ 细胞吸收 DNA分子。学点四、目的基因的检测与鉴定 1检测 .首先要检测 ，方法是采用 。其次还要检测 ，方法是采用 。最后检测 ，方法是从转基因生物中提取 ，用相应的 进行 。2鉴定：进行 的鉴定

6、。如 。同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中 疑惑点 疑惑内容 课内探究学案 探点一、目的基因的获取 问题 1.据图分析基因的结构是怎样的？问题 2.为什么要构建基因文库？直接从含有目的基因的生物体内提取不行吗？值观目标关注基因工程的发展认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新叙述重组技术操作的三种工具的作用作为载体应该具备哪些条件最常用的运载体是什么基因组文库含有一种生物的基因部分基因文库含有一种生物白质等特性获取目的基因利用技术扩增目的基因知识链接含义是一项在生物体外特定片段的核酸合成技术原理条件有一段已知目的基因的序列以便根据这一序列合成过程目的基因热

7、形成与结合然后在的作用下进行延伸形成方式每次二基因表达载体的构建基因工程的核心教学重难点重点基因工程基本操作程序的四个步骤难点基因工程基本操作基本方法基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤启动子位于基因的它是和结合的部位驱动基因转录产生课前预习学 问题 3.基因组文库和 cDNA文库的主要区别是什么？文库类型 cDNA文库 基因组文库 文库大小 基因中启动子(具有启动作用的 DNA 片段)基因中内含子(位于编码蛋白质序列内的非编码DNA 片段)基因多少 物种间的基因交流 来 问题 4.PCR技术与 DNA 复制有何异同？问题 5.提取目的基因的方法有哪些，如何选择合适的方法获取目的基因？探点二

8、、基因表达载体的构建 问题 1.为何要构建基因表达载体？问题 2.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么？问题 3.基因表达载体的构建需要哪些工具酶，如何将目的基因与运载体连接起来形成重组 DNA分子（以质粒为运载体）？问题 4.将目的基因与载体混合并用 DNA连接酶处理后，会出现几种结果，怎样从中筛选处所需要重组质粒？问题 5.启动子与起始密码子，终止子与终止密码子是否相同，如不同有何区别？探点三、将目的基因导入受体细胞 问题 1.将目的基因直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，结果会怎样？问题 2.根据农杆菌可将目的基因导入双子叶植物的机理，你能分析出农杆菌不能

9、将目的基因导入单子叶植物的原因吗？若想将一个抗病基因导入单子叶植物，如小麦，从理论上说，你应该如何做？问题 3.培育转基因动物时，受体细胞能否采用动物体细胞，为什么采用受精卵？问题 4.利用大肠杆菌可以生产出人的胰岛素，联系前面有关细胞器功能的知识，结合基因工程值观目标关注基因工程的发展认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新叙述重组技术操作的三种工具的作用作为载体应该具备哪些条件最常用的运载体是什么基因组文库含有一种生物的基因部分基因文库含有一种生物白质等特性获取目的基因利用技术扩增目的基因知识链接含义是一项在生物体外特定片段的核酸合成技术原理条件有一段已知目的基因的序列以便根据这一

10、序列合成过程目的基因热形成与结合然后在的作用下进行延伸形成方式每次二基因表达载体的构建基因工程的核心教学重难点重点基因工程基本操作程序的四个步骤难点基因工程基本操作基本方法基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤启动子位于基因的它是和结合的部位驱动基因转录产生课前预习学操作程序的基本思路，思考一下，若要生产人的糖蛋白，可以用大肠杆菌吗？问题 5.比较将目的基因导入受体细胞方法？探点四、目的基因的检测与鉴定 问题 1.为什么要有“目的基因检测与鉴定”这一步？问题 2.目的基因的检测内容和方法的比较 类型 步骤 检测内容 方法 结果显示 分子检测 第一步 目的基因是否进入受体细胞 是否成功显示出杂交

11、带 第二步 目的基因是否转录出 mRNA 是否成功显示出杂交带 第三步 目的基因是否翻译出蛋白质 是否成功显示出杂交带 个体水平鉴定 问题 3.试分析真核生物的基因导入细菌细胞后，不能正常发挥功效的可能原因 问题 4.什么叫 DNA分子杂交技术？DNA 分子杂交的原理是什么？教学反思：值观目标关注基因工程的发展认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新叙述重组技术操作的三种工具的作用作为载体应该具备哪些条件最常用的运载体是什么基因组文库含有一种生物的基因部分基因文库含有一种生物白质等特性获取目的基因利用技术扩增目的基因知识链接含义是一项在生物体外特定片段的核酸合成技术原理条件有一段已知目的基因的序列以便根据这一序列合成过程目的基因热形成与结合然后在的作用下进行延伸形成方式每次二基因表达载体的构建基因工程的核心教学重难点重点基因工程基本操作程序的四个步骤难点基因工程基本操作基本方法基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤启动子位于基因的它是和结合的部位驱动基因转录产生课前预习学