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《基因工程》实验教学教案一、实验教学目标1. 让学生了解基因工程的基本概念、原理和操作步骤。
2. 培养学生运用基因工程技术解决实际问题的能力。
3. 帮助学生掌握基因克隆、基因编辑等实验技能。
二、实验教学内容1. 基因克隆实验：让学生通过PCR扩增目的基因，并进行琼脂糖凝胶电泳分析。
2. 基因编辑实验：让学生利用CRISPR/Cas9系统对目标基因进行编辑，并通过PCR和琼脂糖凝胶电泳验证编辑效果。
3. 基因表达实验：让学生将目的基因插入到表达载体中，转化大肠杆菌，并通过IPTG诱导表达。
4. 抗原-抗体反应实验：让学生利用基因工程方法制备重组抗原，并进行抗原-抗体特异性反应检测。
5. 基因工程应用实例：让学生了解基因工程在生物制药、农业、环保等领域的应用。
三、实验教学方法1. 讲授法：讲解基因工程的基本原理、操作步骤和实验技巧。
2. 演示法：演示基因克隆、基因编辑等实验操作，让学生直观地了解实验过程。
3. 实践操作：让学生动手进行实验，培养实验操作能力和团队协作精神。
4. 讨论法：引导学生针对实验结果进行分析和讨论，提高解决问题的能力。
四、实验教学准备1. 教材和参考资料：准备《基因工程》等相关教材和参考资料，为学生提供理论支持。
2. 实验器材：准备PCR仪器、琼脂糖凝胶电泳设备、表达载体、大肠杆菌等实验所需的器材和试剂。
3. 实验指导：制定详细的实验步骤和操作指南，方便学生查阅。
五、实验教学评价1. 过程评价：评价学生在实验操作过程中的规范性和团队协作精神。
3. 应用评价：评价学生运用基因工程知识解决实际问题的能力。
4. 学生互评：鼓励学生互相评价，提高自我认知和沟通能力。
六、实验教学流程1. 实验前准备：讲解实验原理、目的和操作步骤，检查实验器材和试剂。
2. 实验操作：按照实验指导进行基因克隆、基因编辑等实验操作。
3. 实验结果分析：对实验结果进行分析和讨论，解释实验现象。
5. 实验总结：总结实验收获和不足，提出改进措施。
基因工程教案基因工程教案一、教学目标：1. 了解基因工程的基本概念和发展历程；2. 了解基因工程在农业、医学、环境等领域的应用；3. 学习基因工程的基本原理和技术；4. 培养学生的科学研究和实践能力。
二、教学重点：1. 基因工程的基本概念和发展历程；2. 基因工程在农业、医学、环境等领域的应用；3. 基因工程的基本原理和技术。
三、教学难点：1. 基因工程的基本原理和技术；2. 基因工程在农业、医学、环境等领域的应用。
四、教学方法：1. 教师讲授相结合的教学方法；2. 实验操作和实践活动相结合的教学方法；3. 讨论和小组合作学习的教学方法。
五、教学过程：1. 创设情境：教师先引导学生回顾遗传学的相关知识，如基因的定义、结构和功能，然后通过引入基因工程的概念，告诉学生基因工程是一种技术手段，通过改变生物体的基因组成来达到改变其性状的目的。
2. 概念讲解：教师通过投影仪或幻灯片，讲解基因工程的基本概念和发展历程，让学生了解基因工程的研究历史和重要里程碑。
3. 应用探究：教师将基因工程在农业、医学、环境等领域的应用案例呈现给学生，引导学生进行讨论和思考，了解基因工程的实际应用和其对人类和社会的影响。
4. 实验操作：教师组织学生进行基因工程实验操作，如基因转导、PCR、酶切等实验操作，让学生亲自体验基因工程的基本原理和技术。
5. 实践活动：教师组织学生进行基因工程相关的实践活动，如基因改造植物的种植、基因检测和诊断等活动，培养学生的科学研究和实践能力。
6. 总结回顾：教师引导学生对基因工程学习进行总结回顾，梳理所学内容，并对基因工程的前景和问题进行探讨。
六、教学评价：1. 观察学生对基因工程的理解和应用的能力；2. 对学生进行实验和实践活动的评价；3. 考试、作业和讨论等形式的评价。
七、教学资源：1. 教学投影仪或幻灯片；2. 基因工程实验器材和试剂；3. 基因工程相关的书籍和资料。
基因工程及其应用教学设计(优秀7篇)6.2基因工程及其应用教学设计案例篇一一、教学目标的确定课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是：关注转基因生物和转基因食品的安全性，这也是本节要达成的主要教学目标。
课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容，考虑到本章教材知识体系的完整性，以及学生达成上述目标所需要的知识基础，本节还将简述基因工程的基本原理，举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用作为教学目标。
二、--思路第一课时--流程图如下。
第二课时--流程图如下。
三、教学实施的程序教师组织引导学生活动教学意图教师通过图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，引入课题。
教师利用问题探讨，提出问题，组织学生讨论、交流看法。
·为什么能把一种生物的基因嫁接到另一种生物上？·推测这种嫁接怎样才能实现？·这种嫁接对品种的改良有什么意义？教师小结：从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。
说明本节教学目标。
教师肯定学生合理的想法，引发思考。
你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。
并用问题启发学生：你能想像这种‘剪刀加浆糊’式的‘嫁接’工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？用同一种限制性内切酶切割后的dna片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图6?4）。
这样剪切拼接就可以形成重组的dna分子。
将学生分成4个人一组，发给所需材料，可将构建模型的文字指导（参见选修3《现代生物科技专题》p.6重组dna分子的模拟操作），复印后发给各组。
教师提出问题：1.在制作模型时用到的工具（剪刀和不干胶）各代表什么？比较剪切后的dna片断的末端切片，你发现有什么特点呢？2.回顾在模型构建过程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的产品，你对重组dna 的操作有什么新的理解？教师启发学生思考重组后的dna分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。
---一、教学目标1. 知识目标：- 理解基因工程的基本原理，包括DNA重组技术。
- 掌握基因工程的基本操作步骤和工具。
- 了解基因工程在农业、医学和工业等领域的应用。
2. 能力目标：- 通过实验操作，培养学生的动手能力和实验设计能力。
- 培养学生分析问题和解决问题的能力。
3. 情感目标：- 激发学生对生物科学的兴趣和探索精神。
- 增强学生对科学技术应用的认识和责任感。
---二、教学重难点1. 重点：- 基因工程的基本原理和操作步骤。
- 基因工程在各个领域的应用。
2. 难点：- DNA重组技术的操作细节。
- 基因工程的安全性评估。
---三、教学过程（一）导入新课1. 展示一些转基因生物的图片，如转基因作物、转基因动物等，激发学生的兴趣。
2. 提问：这些转基因生物是如何产生的？引出基因工程的概念。
（二）新课讲授1. 基因工程的基本原理：- 介绍DNA重组技术的基本概念和原理。
- 讲解限制酶、DNA连接酶等工具酶的作用。
- 通过动画或模型演示DNA重组的过程。
2. 基因工程的操作步骤：- 提取目的基因。
- 制备运载体。
- 将目的基因导入受体细胞。
- 选择和鉴定重组细胞。
3. 基因工程的应用：- 农业领域：转基因抗虫、抗病作物。
- 医学领域：基因治疗、基因疫苗。
- 工业领域：生产药物、生物制品。
（三）课堂活动1. 小组讨论：针对某一具体案例，如转基因抗虫棉，讨论其优点和潜在风险。
2. 实验操作：进行DNA重组实验，让学生亲身体验基因工程的操作过程。
（四）课堂小结1. 回顾本节课的主要内容，强调基因工程的基本原理和应用。
2. 强调基因工程的安全性，提醒学生关注科学技术发展的伦理问题。
---四、教学评价1. 课堂表现：观察学生的参与度和讨论积极性。
2. 实验操作：评估学生的实验技能和实验报告的质量。
3. 课后作业：布置与基因工程相关的拓展阅读或实验设计作业。
---五、教学反思本节课通过理论讲解、实验操作和课堂讨论等多种方式，帮助学生全面了解基因工程的基本原理和应用。
基因工程实验教学方案湖南人文科技学院生命科学系生物技术教研室指导教师：吴娟实验一重组质粒的提取及转化表达型菌株I质粒DNA勺提取实验目的通过本实验学习和掌握碱裂解法提取质粒的技术与方法。
实验原理1 •碱变性法基本原理是，在Ph12.0-12.6碱性环境中，线性的大分子量细菌染色体DNA变性，而共价闭环质粒DNA仍为自然状态。
将PH调至中性并有高盐浓度存在的条件下，染色体DNA之间交联形成不溶性网状结构大部分DNA和蛋白质在去污剂SDS的作用下形成沉淀，而质粒DNA仍为可溶状态，通过离心可除去大部分细胞碎片，染色体DNA，RNA及蛋白质，质粒DNA尚在上清中，再用酚氯仿或硅基质膜柱子进一步纯化DNA。
2. 设计构建体外重组DNA分子构建体外重组DNA分子，首先要了解目的基因的酶切图谱。
选用的限制性内切酶不能在目的基因内部有识别位点，也就是说用一种或两种限制性内切酶就能切割得到完整的外源DNA基因。
构建体外重组DNA分子，最简单的重组方式就是在目的基因DNA的两端用两种不同的限制性内切酶进行酶解，产生两个不同的粘性末端。
再用这两种限制性内切酶去选择合适的载体进行酶切，也产生这两个不同的粘性末端，这样构建的重组DNA分子，目的基因DNA片段是从一个方向插入质粒载体中的，重组的效率高，也易于筛选处重组子。
仪器材料与试剂（一）仪器1．恒温摇床2．台式离心机3．漩涡混合仪（二）材料与试剂1 .含pGEX-mreB质粒的大肠杆菌DH5x2. 含pGEX质粒的大肠杆菌DH5a3 ．液体LB 培养基4．100mg/mL 氨苄青霉素Amp5．新捷质粒提取试剂盒实验步骤分为两组：一组提取质粒pGEX-mreB，另一组提取质粒pGEX。
1）12000rmp 离心30 秒收集1-5ml 过夜培养的细菌，弃尽培养基。
加入250ul 已加入Rnase A的Buffer I ,充分悬浮细菌沉淀。
2）加入250ul Buffer n ,温和并充分地翻转离心管4-6次。
尊敬的教师，以下是一份关于研究基因工程的实验的中学生物教案教学设计。
一、教学目标1. 知识目标：了解基因工程的基本原理与方法，掌握基因工程实验的核心技能。
2. 能力目标：培养学生的实验技能、科学思维、科研意识，提高学生的动手能力和实验操作技能。
3. 情感目标：引导学生积极参与实验探究，培养合作意识和团队精神，学会独立思考和解决实验问题的能力。
二、教学内容1. 基因工程的基本概念和发展历程。
2. 基因工程实验的主要步骤、方法、技术和应用。
3. 基因工程实验的安全措施与实验数据处理方法。
三、教学方法与手段1. 教学方法：探究法、讨论法、演示法、实验法等。
2. 教学手段：图片、动画、视频、实验操作演示、计算机模拟等。
四、教学步骤1. 班务管理在教室门口张贴课程计划与实验注意事项，要求学生认真阅读并签字确认，保证实验安全。
2. 导入与预热通过视频、图片等多媒体手段介绍基因工程的基本概念和应用，引导学生思考这一领域的巨大潜力和实验技术的重要性。
3. 安全教育重点强调基因工程实验安全问题，讨论与识别规避实验中可能发生的风险，培养学生安全意识。
4. 知识贯彻分小组讨论探讨基因工程实验的实操步骤，按照实验手册的详细指导进行操作。
5. 实验评估学生在实验后提交实验报告，讲解实验中发现的问题、改进方法和结果的数据分析等。
6. 总结与讨论分组合作展示实验报告，其他组进行议题询问答疑，进一步探讨基因工程实验的原理、方法与安全措施。
7. 作业布置布置课后作业，从实验中发现的问题和实验处理中的技巧与实践经验中选取一个总结性思考题。
五、教学效果评估1. 教师教学质量评估：通过实验操作组织、实验指导、知识传授等方面对教师教学效果进行评估。
2. 学生学习效果评估：通过学生实验报告、提问回答，课堂表现等多方面综合计算，进行学生学业成绩评估及教育效果评估，并对评估结果进行反馈。
六、教学难点基因工程实验涉及到许多生物学方面的知识，需要学生具备一定的生物学基础。
第一节基因工程【教学目标】1.知识与技能（1）举例说出基因工程的原理，并说明“工程菌”的培育过程。
（2）举例说出基因工程在工农业生产和医疗方面的应用。
（3）能正确认识转基因生物的安全性。
2.过程与方法通过调查活动和动画演示等方法探究基因工程在生产生活中的应用，提高信息整合能力。
3.情感态度和价值观通过学习基因生物技术及产品安全性对人类的影响，培养学生辩证看待生物技术的态度。
【教学重点】（1）“工程菌”的培育过程。
（2）基因工程的应用。
（3）转基因生物的安全性。
【教学难点】（1）基因工程的原理及大致操作过程。
（2）转基因技术和产品的安全性。
【课前准备】多媒体课件【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课播放视频：《美国科学家培育出首批转基因婴儿》据国外媒体报道：美国科学家成功培育出了世界首批转基因婴儿，这些健康宝宝在出生前都经历过一系列基因科学实验。
该事件在美国甚至在全球都激起了关于伦理的激烈争论，一方面体现了科学家希望通过改变人类生殖细胞基因培养出正常、健康的婴儿，另一方面有悖人类的伦理观。
关于转基因技术，你们都有哪些了解呢？这节课，我们就来学习基因工程及其应用。
二、新课学习在美国马里兰州有个小女孩，她体内的某个基因与正常人不同，无法合成有分解氨基毒素功能的酶，导致其免疫功能严重低下，只能生活在无菌的隔离帐内。
1990 年，当小女孩4 岁时，医生们用基因治疗的方法使她的病情大为缓解，由此她成为世界上接受基因治疗的第一人。
基因治疗是基因工程研究的一个重要方面，虽然目前还处于试验阶段，但它已经为我们展现了生物工程的美好前景。
视频：《基因工程与医学》（一）基因工程的原理基因工程的原理：各种生物的DNA 在组成方式上是相同的，基因蕴含的遗传信息在动物、植物和微生物之间也是相通的，一种生物的基因在另一种生物体内同样可以得到表达。
相关链接：质粒有些细菌除核区固有的遗传物质以外，其细胞质中还存在一种相对独立的环状DNA 分子，我们称之为质粒。
基因工程教案教学目标：1. 了解基因工程的基本概念、原理和应用；2. 掌握基因工程的实验技术和操作步骤；3. 培养学生的科学实验能力和创新思维。
教学内容：1. 基因工程的定义与发展历程；2. 基因工程的原理及其在生物学研究中的应用；3. 基因工程的实验技术及常用的操作步骤。
教学步骤：一、导入教师通过简单的例子引导学生思考基因工程的应用和作用，并激发他们对基因工程的兴趣。
二、基因工程的定义与发展历程1. 教师简要介绍基因工程的定义和基本概念，引导学生了解基因工程的发展历程；2. 学生通过阅读相关文献，了解基因工程的发展史，并进行小组分享。
三、基因工程的原理及其应用1. 教师详细讲解基因工程的原理，包括基因克隆、DNA重组和转基因等；2. 学生以小组形式，选择一个基因工程应用领域，进行深入研究并撰写小论文；3. 学生进行小组间的交流与讨论，分享不同领域的基因工程应用案例。
四、基因工程的实验技术与操作步骤1. 教师介绍基因工程的实验技术，包括PCR扩增、凝胶电泳、蛋白质表达等；2. 学生进行实验前的准备工作，包括实验器材、试剂的准备和实验流程的设计；3. 学生进行基因工程实验的操作，记录实验数据和观察结果；4. 学生通过小组讨论，总结实验操作中遇到的问题，并提出改进方案。
五、实践与创新1. 学生以小组为单位，自主设计并执行一个基因工程实验方案；2. 学生根据实验结果，撰写实验报告，并进行小组间的交流与评议；3. 鼓励学生展示他们的实验成果，并参加科学展览等相关活动。
六、总结与评价教师对整个教案进行总结和评价，鼓励学生展示他们在基因工程领域的学习成果，并鼓励他们继续深入研究和探索。
教学资源：1. 教科书和参考书籍；2. 实验室设备和材料；3. 计算机和互联网资源；4. 实验报告模板和评价表格。
教学评价：1. 学生小组间的讨论和分享；2. 学生的实验报告和实验数据记录；3. 学生在实践与创新环节的表现和成果；4. 教师的教学评价和学生的反馈。
《基因工程》实验教学教案一、实验背景基因工程是一种现代生物技术，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
本实验旨在让学生了解基因工程的基本原理和操作步骤，掌握PCR扩增、DNA连接、转化等关键技术，并应用于实际问题的解决。
二、实验目标1. 理解基因工程的基本原理及操作步骤。
2. 掌握PCR扩增、DNA连接、转化等关键技术。
3. 学会分析实验结果，并能够对实验问题进行解决。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：DNA模板、引物、dNTPs、Taq酶、DNA连接酶、感受态细胞等。
2. 仪器设备：PCR仪器、凝胶成像系统、电泳仪、离心机、DNA提取仪、显微镜等。
四、实验内容与步骤1. PCR扩增目的基因：a. 设计引物，并进行合成。
b. 配置PCR反应体系，包括DNA模板、引物、dNTPs、Taq酶等。
c. 进行PCR扩增，观察扩增曲线。
d. 扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳分析。
2. DNA连接：a. 准备连接反应体系，包括目的基因、载体、DNA连接酶等。
b. 将目的基因与载体连接，并进行转化。
c. 转化感受态细胞，筛选阳性克隆。
3. 转化与筛选：a. 配置转化反应体系，包括连接产物、感受态细胞等。
b. 进行转化，观察转化效率。
c. 筛选阳性克隆，并进行鉴定。
4. 实验结果分析：a. 分析PCR扩增产物，判断扩增效果。
b. 分析转化子，判断连接效果。
五、实验注意事项1. 实验操作过程中要严格遵循无菌操作原则。
2. 实验材料要进行质控，确保实验的准确性。
3. 实验过程中要记录详细的数据和观察结果，便于分析。
4. 实验结果要进行多次重复，以验证实验结果的可靠性。
六、实验拓展与思考1. 讨论基因工程在生物制药、农业、环保等领域的应用。
2. 分析基因工程所面临的伦理、法律和社会问题。
3. 探索基因工程技术在未来的发展趋势。
七、实验报告要求1. 报告内容：实验目的、实验原理、实验材料与仪器、实验步骤、实验结果及分析、实验拓展与思考等。
高中生物基因工程的教案
教学目标：
1. 了解基因工程的定义和历史背景；
2. 掌握基本的基因工程技术和方法；
3. 讨论基因工程在农业、医学、环境领域的应用。
教学内容：
1. 基因工程的定义和概念；
2. 基因工程的发展历程；
3. 基因工程技术：DNA重组技术、PCR技术、基因剪接技术等；
4. 基因工程在农业、医学、环境领域的应用。
教学过程：
1. 导入：通过展示基因工程在实际应用中的场景，引发学生的兴趣；
2. 讲解基因工程的定义和概念，以及发展历程；
3. 着重介绍基因工程的技术和方法，让学生了解基因工程的基本原理；
4. 讨论基因工程在不同领域的应用，比如转基因作物、基因治疗、环境修复等；
5. 组织学生展开讨论和思考，引导他们思考基因工程对社会的影响和伦理道德问题。
教学资源：
1. PPT
2. 视频资料
3. 案例分析
评价方法：
1. 听课记录
2. 小组讨论
3. 课堂互动
拓展活动：
1. 组织学生参观相关基因工程实验室或企业
2. 鼓励学生进行基因工程相关的研究项目
3. 开展基因工程主题的科普宣传活动
家庭作业：
1. 撰写基因工程的发展历程报告
2. 研究一个基因工程在农业、医学或环境领域的应用案例，并进行分享
师生互动：
教师能够倾听学生的想法和见解，鼓励他们表达自己的观点，并引导他们思考基因工程对未来的影响。
同时，教师要了解学生的学习需求，及时调整教学方法，提升教学效果。
《基因工程》实验教学教案一、实验背景基因工程是一门应用生物学的分支，通过对基因的操作和重组，实现对生物性状的改良和功能的研究。
本实验教学旨在让学生了解基因工程的基本原理，掌握基因克隆、表达和检测的方法，培养学生动手实践能力和创新思维。
二、实验目标1. 了解基因工程的基本原理及实验步骤；2. 掌握PCR扩增、DNA提取、酶切、连接、转化等实验技术；3. 学会分析实验结果，提高学生解决实际问题的能力；4. 培养学生团队合作精神和创新思维。
三、实验内容1. 基因克隆：利用PCR扩增目的基因，并进行酶切、连接，将目的基因插入到载体中；2. 基因转化：将重组载体导入受体细胞，筛选转化成功的细胞；3. 基因表达：对转化成功的细胞进行诱导表达，检测目的蛋白的表达情况；4. 实验结果分析：分析实验数据，探讨实验过程中可能存在的问题，并提出改进措施；四、实验材料与仪器1. 材料：大肠杆菌、质粒、PCR试剂、酶切酶、连接酶等；2. 仪器：PCR仪器、电泳仪、离心机、恒温培养箱、显微镜等。
五、实验步骤1. 实验前的准备工作：了解实验原理，阅读相关文献，准备实验材料和仪器；2. 基因克隆：设计引物，进行PCR扩增，酶切目的基因和载体，连接目的基因与载体，转化大肠杆菌；3. 基因转化：将重组载体导入受体细胞，筛选转化成功的细胞；4. 基因表达：对转化成功的细胞进行诱导表达，检测目的蛋白的表达情况；5. 实验结果分析：分析实验数据，探讨实验过程中可能存在的问题，并提出改进措施；注意事项：1. 严格遵循实验步骤和操作规范，确保实验安全；2. 实验过程中遇到问题，及时与教师沟通，寻求帮助；3. 注重团队合作，共同完成实验任务。
六、实验教学安排1. 理论讲解：2课时2. 实验操作：4课时3. 实验结果分析与讨论：2课时七、实验评价1. 实验操作的正确性和熟练程度；2. 实验结果的准确性及分析的深度；4. 团队合作与沟通能力的展现。
基因工程实验教学方案湖南人文科技学院生命科学系生物技术教研室实验一重组质粒的提取及转化表达型菌株Ⅰ质粒DNA的提取实验目的通过本实验学习和掌握碱裂解法提取质粒的技术与方法。
实验原理1．碱变性法基本原理是，在Ph12.0-12.6碱性环境中，线性的大分子量细菌染色体DNA变性，而共价闭环质粒DNA仍为自然状态。
将PH调至中性并有高盐浓度存在的条件下，染色体DNA之间交联形成不溶性网状结构大部分DNA和蛋白质在去污剂SDS的作用下形成沉淀，而质粒DNA仍为可溶状态，通过离心可除去大部分细胞碎片，染色体DNA，RNA及蛋白质，质粒DNA尚在上清中，再用酚氯仿或硅基质膜柱子进一步纯化DNA。
2．设计构建体外重组DNA分子构建体外重组DNA分子，首先要了解目的基因的酶切图谱。
选用的限制性内切酶不能在目的基因内部有识别位点，也就是说用一种或两种限制性内切酶就能切割得到完整的外源DNA基因。
构建体外重组DNA分子，最简单的重组方式就是在目的基因DNA的两端用两种不同的限制性内切酶进行酶解，产生两个不同的粘性末端。
再用这两种限制性内切酶去选择合适的载体进行酶切，也产生这两个不同的粘性末端，这样构建的重组DNA分子，目的基因DNA片段是从一个方向插入质粒载体中的，重组的效率高，也易于筛选处重组子。
附表达载体pGEX-6P-1-mreB的构建图：仪器材料与试剂（一）仪器1．恒温摇床2．台式离心机3．漩涡混合仪（二）材料与试剂1．含pGEX-6P-1-mreB质粒的大肠杆菌DH5α2．含pGEX-6P-1质粒的大肠杆菌DH5α3．液体LB培养基4．100mg/mL氨苄青霉素Amp5．新捷质粒提取试剂盒实验步骤分为两组：一组提取质粒pGEX-6P-1-mreB，另一组提取质粒pGEX-6P-1。
1）12000rmp 离心30秒收集1-5ml过夜培养的细菌，弃尽培养基。
加入250ul 已加入Rnase A的BufferⅠ, 充分悬浮细菌沉淀。
基因工程的应用教案（合集5篇）第一篇：基因工程的应用教案基因工程的应用教案.植物基因工程的成果都是由两方面组成：一是外源基因；二是外源基因的表达成果。
虽然教材内容繁多，杂乱无章，但是我们在掌握时只要抓住植物基因工程的外源基因是什么，该基因是通过基因工程技术导入植物细胞，使其表达，产生人们所需要的产品，如抗虫转基因植物的外源基因是杀虫基因。
外源基因还有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
成果是抗虫棉等。
2.动物基因工程的成果也是由两方面组成：一是外源基因，如生长激素基因、肠乳糖酶基因、药用蛋白基因、抗原决定基因等；二是外源基因在动物体内的表达成果，如动物生长速率加快、转基因鲤鱼、乳房生物反应器、没有免疫反应的克隆猪器官。
3.利用基因工程培育“工程菌”来生产药品，是基因工程的低成本高效益的工程产业，可以通过转基因培育的工程菌生产人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素、白细胞介素、干扰素等。
4.所谓利用微生物生产蛋白质类药物，是将人们需要的某种蛋白质的编码基因构建成表达载体后导入微生物，然后利用微生物发酵来生产蛋白质类药物。
与传统的制药相比，它（1）利用活细胞作为表达系统，表达效率高，无需大（2）可以解决传统制药中原料的不足。
例如，胰岛素是治疗糖尿病患者的药物，一名糖尿病患者每年所需的胰岛素需要从40头牛或50头猪的胰脏中才能提取到。
1978年科学家用XXL大肠杆菌发酵液得到了100g胰岛素，相当于从1000kg猪胰脏中提取的量。
又如，生长激素是治疗侏儒症患者的药物，治疗一名侏儒症患者每年需要从80具尸体的脑下垂体中提取生长激素。
利用基因工程菌发酵生产就不需要（3）降低生产成本，减少生产人员和管理人员。
活学巧用【例1】用现代生物技术培育生物新品种，其优越性在A.B.c.D.解题提示：群落是在一定自然区域内，相互之间具有直接和间接关系的各种生物的总和。
解决该类题目的规律：基因工程是在两个物种之间转移基因，克服两物种之间由于生答案：ABD【例2】下列实例中，涉及基因重组的是（A.我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级B.c.荷兰科学家将人乳高铁蛋白基因移植到牛体内并获D.乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常解题提示：袁隆平培育出的超级水稻品种是利用杂交技术，根据基因重组原理培育成功的，故A对。
高中生物基因工程实验教案引言基因工程是一门关乎生物科学和生物技术的前沿领域，它涉及到对生物体基因组结构和功能的修改以及利用基因的操纵去创造新的生物特性。
作为一门重要的学科，生物基因工程为高中生物学实验教学提供了丰富的资源和实践平台。
通过基因工程实验，学生们可以深入了解基因的结构和功能，学习如何应用基因工程技术解决现实问题，并培养创新思维和科学素养。
实验目的这个教案旨在引导高中生进行基因工程实验，探索基因的结构与功能，培养他们的实验技能和科学思维。
通过实践操作，学生将学会设计实验方案，操作基因工程实验仪器，分析实验结果，并形成科学论断。
教学内容1.实验背景：这一部分将详细介绍基因工程的概念、历史和发展。
还将讨论基因工程的应用领域和重大突破，引导学生理解基因工程对生物科学和人类社会的重要意义。
2.实验设备与材料：在这一部分，将列出进行基因工程实验所需的仪器和材料清单。
学生将了解实验器材的基本原理和用途，熟悉实验前的准备工作。
3.实验设计：学生将学会根据实验目标设计实验方案。
这可能包括确定实验材料、选择适当的基因工程技术、构建实验步骤，并制定实验对照组。
4.实验操作：该部分将详细介绍实验步骤和操作要点。
学生将亲自操作基因工程仪器和材料，按照实验设计进行实验，并记录实验过程和结果。
5.实验结果分析：在完成实验后，学生将对实验结果进行分析。
他们将研究实验数据，并运用统计和图表等工具来解释和展示实验结果。
6.实验总结与讨论：学生将撰写一份实验总结报告，汇总实验设计、操作和结果。
他们还将就实验结果进行讨论，分析实验中的错误和改进方案，并分享个人对基因工程实验的思考和体会。
实验示范在实验示范环节，教师将向学生展示基因工程实验的实际操作过程。
这包括基因提取、基因克隆、基因转导等实验步骤。
学生将亲眼目睹实验器材的使用和实验过程的操作流程，加深他们对基因工程实验的理解和兴趣。
实验安全与伦理基因工程涉及到一些潜在的风险和伦理问题，比如基因突变所带来的未知风险、基因的商业利用等。
高三生物学《基因工程》的教案一、教学目标1. 知识目标简述基因工程的基本原理。
说出基因工程的操作工具及作用。
概述基因工程的基本操作步骤。
2. 能力目标通过对基因工程操作步骤的分析，培养学生的逻辑思维能力。
通过小组讨论和案例分析，提高学生的合作学习能力和解决问题的能力。
3. 情感目标关注基因工程的发展，体会科学技术对人类生活的影响。
培养学生的创新意识和科学态度。
二、教学重难点1. 教学重点基因工程的基本原理和操作步骤。
基因工程的操作工具。
2. 教学难点基因工程中各种工具的作用及操作步骤的理解。
三、教学方法讲授法、讨论法、案例分析法、多媒体辅助教学法。
四、教学过程1. 导入新课通过展示一些基因工程的成果图片，如转基因抗虫棉、转基因大豆等，引出本节课的主题——基因工程。
提问学生对基因工程的了解，激发学生的学习兴趣。
2. 讲授新课基因工程的概念和基本原理讲解基因工程的定义，强调基因工程是在分子水平上进行的操作。
分析基因工程的基本原理，即基因重组。
通过实例说明基因工程是如何实现不同生物之间的基因转移和重组的。
基因工程的操作工具限制酶：介绍限制酶的来源、作用特点和作用结果。
通过图片和实例展示限制酶如何识别特定的核苷酸序列并切割DNA 分子。
DNA 连接酶：讲解DNA 连接酶的作用，即连接被限制酶切开的磷酸二酯键。
比较不同类型的DNA 连接酶的特点和用途。
运载体：介绍运载体的种类，如质粒、噬菌体和动植物病毒等。
分析运载体的作用，包括携带目的基因、在宿主细胞中复制和表达等。
基因工程的基本操作步骤目的基因的获取：讲解获取目的基因的方法，如从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增目的基因等。
分析各种方法的优缺点和适用范围。
基因表达载体的构建：强调基因表达载体的组成部分，包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
讲解构建基因表达载体的过程和目的。
将目的基因导入受体细胞：介绍将目的基因导入不同受体细胞的方法，如农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等。
第六章第二节基因工程
第一课时基因工程的原理
一、教学目标
（一）知识与技能：1、说出基因工程的概念。
2、概述基因工程的基本工具。
3、概述基因工操作的基本步骤。
（二）过程与方法：以具体实例讲述，利用教具，使学生体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。
（三）情感、态度与价值观：理解基因工程的出现使人类可以按照自己的意愿定向的改造生物，培育出新品种。
二、教学重难点
（一）重点：1、基因工程的基本原理。
2、基因工程的主要步骤。
（二）难点：基因工程的基本原理。
三、教学理念和设计思路
本节课不仅是简单地让学生记住基因工程的原理和步骤，而是要将探究性学习和教学方法整合其中，充分应用生活常识和前面学过的知识引导学生思考基因工程的原理和步骤。
四、学情分析
学生已经学习了关于基因的部分基础知识，通过大众媒体以及市面销售的食品中，对基因工程也有所关注，但是学生对基因工程的原
理、具体操作过程了解并不多。
再家还是那个基因工程是在分子水平上进行操作的，过程细微、抽象，因此，学生在基因工程的学习上会比较吃力，难以理解。
五、教学过程。
基因工程实验教学方案湖南人文科技学院生命科学系生物技术教研室指导教师：吴娟实验一重组质粒的提取及转化表达型菌株Ⅰ质粒DNA的提取实验目的通过本实验学习和掌握碱裂解法提取质粒的技术与方法。
实验原理1．碱变性法基本原理是，在Ph12.0-12.6碱性环境中，线性的大分子量细菌染色体DNA变性，而共价闭环质粒DNA仍为自然状态。
将PH调至中性并有高盐浓度存在的条件下，染色体DNA之间交联形成不溶性网状结构大部分DNA和蛋白质在去污剂SDS的作用下形成沉淀，而质粒DNA仍为可溶状态，通过离心可除去大部分细胞碎片，染色体DNA，RNA及蛋白质，质粒DNA尚在上清中，再用酚氯仿或硅基质膜柱子进一步纯化DNA。
2．设计构建体外重组DNA分子构建体外重组DNA分子，首先要了解目的基因的酶切图谱。
选用的限制性内切酶不能在目的基因内部有识别位点，也就是说用一种或两种限制性内切酶就能切割得到完整的外源DNA基因。
构建体外重组DNA分子，最简单的重组方式就是在目的基因DNA的两端用两种不同的限制性内切酶进行酶解，产生两个不同的粘性末端。
再用这两种限制性内切酶去选择合适的载体进行酶切，也产生这两个不同的粘性末端，这样构建的重组DNA分子，目的基因DNA片段是从一个方向插入质粒载体中的，重组的效率高，也易于筛选处重组子。
附表达载体pGEX-6P-1-mreB的构建图：仪器材料与试剂（一）仪器1．恒温摇床2．台式离心机3．漩涡混合仪（二）材料与试剂1．含pGEX-mreB质粒的大肠杆菌DH5α2．含pGEX质粒的大肠杆菌DH5α3．液体LB培养基4．100mg/mL氨苄青霉素Amp5．新捷质粒提取试剂盒实验步骤分为两组：一组提取质粒pGEX-mreB，另一组提取质粒pGEX。
1）12000rmp 离心30秒收集1-5ml过夜培养的细菌，弃尽培养基。
加入250ul 已加入Rnase A的Buffer Ⅰ, 充分悬浮细菌沉淀。
2）加入250ul Buffer Ⅱ, 温和并充分地翻转离心管4-6次。
3）加入350ul Buffer Ⅲ,温和并充分地翻转离心管4-6次。
4）13000 rmp 离心10分钟。
5）将核酸纯化柱置于2ml 离心管中，转移步骤4中的上清液到核酸纯化柱中，盖上管盖，12000rmp离心30秒。
6）弃2ml 离心管中的滤液，将核酸纯化柱置回到2ml离心管中，在核酸纯化柱中加入700ul Buffer W2,盖上管盖，12000rmp离心30秒。
7）弃2ml离心管中的滤液，将核酸纯化住置回到2ml离心管中，14000 rmp离心1分钟。
8）弃2ml离心管，将核酸纯化住置于一个洁净的1.5ml离心管中，在纯化柱的膜中央加入50-100ul Buffer TE ,盖上管盖，室温静置1分钟，12000rmp离心30秒。
9）弃纯化柱，洗脱的质粒可立即用于各种生物学实验，或储存于-20℃。
实验结果实验安排3个小时Ⅱ质粒DNA的转化实验目的通过本实验，掌握大肠杆菌转化的方法与技术。
实验原理细菌处于容易吸收外源DNA的状态称感受态。
转化是指质粒DNA或以其为载体构低渗溶液中，菌细建的重组子导入细菌的过程。
其原理是细菌处于0℃、CaCl2胞膨胀成球形。
转化混合物中的DNA形成抗DNA酶的羟基-钙磷酸DNA复合物粘附于细胞表面，经42℃短时间热激处理，促进细胞吸收DNA复合物。
将细胞放置在非选择性培养基中保温一段时间，促使在转化过程中获得的新的表型（如Amp r等）得到表达，然后将此细胞培养物涂在选择性培养基上。
E.coli DH5α是一种用于质粒克隆的菌株。
E.coli BL21是一种适合于外源蛋白表达的菌株，其内源性的蛋白酶基因缺失。
仪器材料与试剂（一）仪器1.超净工作台2.恒温摇床3.制冰机4.高压灭菌锅(二) 材料与试剂1.大肠杆菌Bl21感受态细胞2.质粒DNA： pGEX-mreB、pGEX。
3．固体LB培养基平板（含Amp 120ug/ml）实验步骤分为两组：一组加入质粒pGEX-mreB，另一组加入质粒pGEX。
1.取100ul 新鲜制备的感受态细胞，加入质粒DNA 2ul混匀，冰上放置30min。
同时做一个对照管，仅加入100ul感受态细胞，不加质粒。
2.将管放到42℃热激90s。
3.冰浴2min。
4.每管加400ul LB 液体培养基，37℃培养1h(150r/min)5．将适当体积（200ul）的复苏细胞，涂布在含有氨苄青霉素的LB培养皿中，正置平皿30min。
6.倒置平皿37℃培养12-16h,出现菌落。
实验结果实验安排这整个大实验从质粒提取到转化需一天，第二天早晨观察结果。
实验二外源基因在大肠杆菌中的诱导表达和检测Ⅰ外源基因在大肠杆菌中的诱导表达实验目的通过本实验了解外源基因在原核细胞中表达的特点和方法。
实验原理将外源基因mreB克隆在含有Tac启动子的表达载体pGEX中，让其在E.coli中表达。
先让宿主菌生长，lacI产生的阻遏蛋白与lac操纵基因结合，从而不能进行外源基因的转录及表达，此时宿主菌正常生长。
然后向培养基中加入lac操纵子的诱导物IPTG（异丙基-β-D-硫代半乳糖苷），阻遏蛋白不能与操纵基因结合，则外源基因大量转录并高效表达。
表达蛋白可经SDS-PAGE进行检测，或做蛋白质印迹，用抗体识别表达蛋白。
Tac启动子：Tac启动子是一组由Lac和trp启动子人工构建的杂合启动子，受Lac阻遏蛋白的负调节，它的启动能力比Lac和trp都强。
其中Tac 1是由Trp启动子的－35区加上一个合成的46 bp DNA片段(包括Pribnow 盒)和Lac操纵基因构成，Tac 12是由Trp的启动子-35区和Lac启动子的-10区，加上Lac操纵子中的操纵基因部分和SD序列融合而成。
Tac启动子受IPTG的诱导。
仪器材料和试剂（一）仪器2.离心机3.超净工作台4.分光光度计（二）材料与试剂1.含pGEX-6P-1-mreB表达质粒的表达菌株E.coli BL21（DE3）plysS2. 含pGEX-6P-1表达质粒的表达菌株E.coli BL21（DE3）plysS2.液体LB培养基3.100mg/mL氨苄青霉素Amp4. 1mol/L IPTG实验步骤1.挑取一含有pGEX-6P-1-mreB表达质粒的单菌落到1.5mL含有100μg/mLAmp的液体LB培养基中，37度摇12小时。
2.挑取一含有pGEX-6P-1表达质粒的单菌落到1.5mL含有100μg/mLAmp的液体LB培养基中，37度摇12小时。
（这是不含目的基因仅含载体的对照）。
3.将培养的菌液1mL 接种于 200mL含有100μg/mLAmp的液体LB培养基中，370.6。
度摇至A6004.向其中一瓶加入IPTG至终浓度 0.4mmol/L ,另一瓶不加（对照），转至28度诱导过夜。
5. 8000r/min 离心收集菌体细胞沉淀，四种类型分别做好标记，-20度保存。
注（四种类型分别为： pGEX-6P-1-mreB转化菌诱导，pGEX-6P-1-mreB转化菌未诱导，不含目的基因的pGEX-6P-1转化菌诱导，pGEX-6P-1转化菌未诱导。
）Ⅱ SDS-PAGE检测表达蛋白实验目的通过本实验了解和掌握SDS-PAGE检测蛋白的基本原理和操作。
实验原理SDS（十二烷基硫酸钠）是一种阴离子去污剂，在溶液中能与蛋白质分子的疏水部分定量结合，把大多数蛋白质拆成亚单位，并带上阴离子。
这些阴离子掩盖了蛋白质分子本身所带的电荷差异，所以SDS-PAGE消除了电荷效应，只有分子筛效应故蛋白质电泳迁移率完全取决于相对分子质量，迁移率与相对分子质量对数呈线性关系，在电场下，按相对分子质量大小在板状胶上排列。
仪器材料和试剂（一）仪器1.垂直板电泳槽及配套的玻璃板、封胶条、梳子2.恒压恒流电泳仪（二）材料与试剂PBS缓冲液2×LaemmLi样品缓冲液：100 mmol/L Tris-HCl（pH6.8），4%SDS，0.02%溴酚蓝，20%甘油，临用前加入100μL巯基乙醇到900μL上样液中。
30%丙烯酰胺储液：丙烯酰胺：甲叉双丙烯酰胺＝29：1 (W/W)，置于棕色瓶中于4℃，隔几月需重配。
分离胶缓冲液：1.5mol/L Tris-Cl pH8.8浓缩胶缓冲液：1mol/L Tris-Cl pH6.810%SDS(W/V)(十二烷基硫酸钠)10％APS（W/V）（过硫酸胺）：取0.1g APS定容至1mL，少量配制，隔周新配。
电泳缓冲液：3.03g Tris-base，14.4g Glycine，1g SDS，加蒸馏水至1L。
固定液：40％乙醇，10％乙酸Blue silver染色液：0.12％考马斯亮蓝G-250，10％（NH4）2SO4，10％H3PO4，20％甲醇。
实验步骤1．(1) 按上述方法诱导的菌，离心收集菌体，用PBS悬浮菌体；(2) 超声破碎细胞，12,000 r/min离心分离上清和沉淀；(3) 上清和沉淀与2×上样缓冲液1:1混匀，并在100℃水浴中煮10min，取出待用。
(4)上清和沉淀分别跑SDS-PAGE，观察目的蛋白处于哪个组分，若在上清中则为可溶性表达，若在沉淀中则为包涵体。
（1）把玻璃板放入制胶架上，架好胶板，用琼脂封底。
（2）按如下比例配好分离胶，混匀后立即加入到两玻璃板之间，到上口大于梳子插入的长度止，再加一层异丙醇，约30min等胶自然凝聚后倾斜倒出异丙醇，并用蒸馏水洗三次，倒干净蒸馏水。
混匀后立即加到分离胶上，在两玻璃板夹缝中水平插入1.5mm的梳子，用琼脂封住梳子两端。
聚合后，把玻璃板放入电泳槽中，装好电泳缓冲液后小心拔出梳子。
4.丄样、电泳：将样品和标准蛋白分别加到样品孔中开始电泳，先恒压80V，样品进入分离胶后恒压120V，直至溴酚蓝走至前沿为止。
5．固定染色：电泳完毕，将胶板从电泳槽中取出，小心从玻璃板上取下凝胶，将凝胶在固定液中固定30min,用蒸馏水洗三次，每次10min,再将凝胶在染色液中染色2h。
实验结果实验安排第一天晚上挑菌落预培养第二天：诱导表达第三天：制胶，跑SDS-PAGE电泳检测。
实验三蛋白质印迹实验目的通过本实验了解蛋白质印迹的方法和操作要点。
实验原理印迹法一般由：凝胶电泳；样品的印迹和固定化；各种灵敏的检测手段如抗原抗体反应等三大实验部分组成。
1.生物大分子凝胶电泳分离:蛋白质印迹法的第一步一般是将蛋白质进行SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）,使待测蛋白在电泳中按分子相对质量大小在板状胶上排列。
2.分子区带的转移和固定：第二步就是把凝胶电泳已分离的分子区带转移并固定到一种特殊的载体上，使之形成稳定的、经得起各种处理及容易检出，即容易和各自的特异性配体结合的固定化生物大分子。
