《基因工程的基本操作程序》教案
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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
①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。
②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。
③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。
①PCR含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。
②PCR原理：DNA。
③条件：有一段已知目的基因的序列，以便根据这一序列合成。
④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DNA。
⑤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，基因表达载体的构建上也会有所差别。
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： 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
1．2 基因工程的基本操作程序 1．将目的基因导入植物细胞
(1)农杆菌转化法
①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。
②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
①.首先要检测，方法是采用。
②其次还要检测，方法是采用。
③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。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？
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
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、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：
