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1、2基因工程的基本操作程序说课稿一、说教材：高中生物选修3第一章基因工程，是选修3整本书的重点，它是其它几个章节的基础。
而其中基因工程的基本操作程序又是该章节的重中之重，是本专题的核心，是考试的重点和难点。
上承DNA重组技术的基本工具，下接基因工程的应用，难点多，内容杂，较抽象，学生不易理解。
二、说教学目标：1 、知识目标：尝试分析某一转基因生物的研制过程及基本操作程序。
2.情感态度目标：①通过对基因工程原理及基本操作程序的理解，掌握理论联系实际的朴实观念以及对当今世界的前沿技术有更深刻的了解。
②通过对四步基本操作程序的具体操作技术的学习，增强学生爱科学，学科学的情感和建设祖国的社会责任感，并且建立起知识创造价值，知识为人类服务，使人类生活质量更好的美好愿望。
3.能力目标：通过让学生了解世界最前沿技术，追踪社会热点，提高学生收集处理信息能力，提高学生语言表达能力和信息交流能力，培养学生的独立动手能力和合作态度。
三、说教学重点、难点：重点：基因工程基本操作程序的四个步骤。
难点：1、用基因工程的方法使大肠杆菌生产出人的胰岛素，如何设计。
2、目的基因与载体的结合。
四、说教法、学法：教法：结合了直观教具（图片），多媒体教学，讨论式的教学方法，由此体现教师的主导地位。
学法：在整个教学过程中，重要的是让学生充分体现其自主性。
让学生通过阅读课文，让学生学会收集信息的能力，增强理解力。
讨论分析信息，让学生用自己的话自主表达出来，培养学生语言表达能力。
在讨论、分析、综合过程中，学生主动思考并得到其所需信息，培养归纳、比较、综合能力。
让学生学生动手制作重组DNA分子，让学生得到实践，培养实际动手能力和团结协作精神。
五、说教学过程：1.导课：提问复习上节课DNA重组技术的基本工具内容。
1、基因的剪刀是什么？其主要作用是什么？2、基因的针线是什么？其主要作用是什么？3、基因的运输工具是什么？指出：利用这些专用工具，怎样完成基因工程呢？2.引出课题：基因工程的基本操作程序3.进入教学过程：（1）设计问题情境，指导读书：我国拥有自主知识产权的抗软化番茄，到底是怎样获得的呢？它要通过哪些步骤才能实现呢？学生带着问题自主阅读课文，组织讨论，得出基因工程的四点基本操作程序，通过这种学生自学和讨论来概括本文的重点内容——基因工程的基本操作程序。
1、2 基因工程的基本操作程序课标要求简述基因工程的原理和技术能力要求（1）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。
（2）通过对基因工程的基本操作程序的学习，使学生在理解步骤的同时，举一反三，对于其他基因工程操作实例做到能理解、能介绍，从而培养学生对相关知识的理解能力及良好的语言表达能力。
（3）通过引导学生在网上的探究活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
知识网络体系目的基因：指编码蛋白质结构基因基因文库从基因文库中获取基因组文库目的基因的获取方法部分基因文库人工合成PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
利用PCR技术扩增目的基因目的：获取大量的目的基因原理：DNA复制过程目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，基因表达载体的构建并使目的基因能够表达和发挥作用。
（基因工程的核心）目的基因：基因表达载体的组成：启动子：终止子：标记基因：转化：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达的过程农杆菌转化法导入植物细胞的方法：基因枪法将目的基因导入受体细胞方法：花粉通道法导入动物细胞的方法：显微注射技术导入微生物的方法：检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因检测：方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物DNA）目的基因的检测和鉴定检测目的基因是否转录方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物mRNA）检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原—抗体杂交鉴定：对生物进行个体水平的鉴定重难热点归纳提取目的基因的方法目的基因导入受体细胞的途径。
知识拓展1．外显子与内含子一般来说，结构基因都是由外显子和内含子组成，但是，外显子和内含子的关系不是完全固定不变的。
有时同一条DNA链上的某一段DNA序列，当它作为编码某多肽链的基因时是外显子，而作为编码另一多肽链的基因时，则是内含子，结果是同一基因可以同时转录为两种或两种以上的mRNA。
《基因工程的基本操作程序》讲义基因工程，这一现代生物技术的核心领域，为我们打开了改造生物遗传特性的神奇之门。
它就像是一把精密的钥匙，能够解锁生命的密码，赋予我们塑造和优化生物的能力。
接下来，让我们一起深入探索基因工程的基本操作程序，揭开这一神秘面纱。
一、获取目的基因目的基因是我们期望在受体细胞中表达的特定基因。
获取目的基因的方法多种多样。
从基因文库中获取是一种常见的途径。
基因文库就像是一个巨大的基因仓库，里面存放着各种生物的基因。
我们可以根据目的基因的相关信息，在这个仓库中进行筛选和查找。
利用 PCR 技术扩增目的基因也是常用手段。
PCR 技术能以少量的DNA 为模板，通过多次循环的变性、退火和延伸过程，快速大量地扩增出特定的基因片段。
此外，人工合成法也发挥着重要作用。
当已知目的基因的核苷酸序列时，我们可以通过化学方法直接合成。
二、构建基因表达载体获取了目的基因后，接下来要构建基因表达载体。
这就像是给目的基因打造一个“专车”，确保它能准确无误地进入受体细胞并发挥作用。
基因表达载体通常由目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分组成。
启动子是基因转录的起点，就像发动机的点火开关，决定着基因何时开始表达。
终止子则是基因转录的终点，如同刹车装置，让基因表达在合适的位置停止。
标记基因用于筛选和鉴定含有目的基因的受体细胞，它就像是一个“标签”，让我们能够快速识别成功转化的细胞。
构建基因表达载体时，需要使用限制酶对目的基因和载体进行切割，再用 DNA 连接酶将它们连接起来，形成一个完整的重组 DNA 分子。
三、将目的基因导入受体细胞有了基因表达载体，接下来要将其导入受体细胞，让目的基因在受体细胞中“安家落户”。
导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等。
农杆菌转化法利用了农杆菌能将其 Ti 质粒上的 TDNA 转移到植物细胞中的特点，实现目的基因的导入。
导入动物细胞常用显微注射法，直接将基因表达载体注射到细胞中。
1．2 基因工程的基本操作程序撰稿人:朱彩红审核人：朱文风2011-2-23学习目标1、简述基因工程原理及基本操作程序。
2、尝试设计某一转基因生物的研制过程。
学习重点和难点1学习重点：基因工程基本操作程序的四个步骤。
2、教学难点（1）从基因文库中获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因。
自主学习一、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。
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，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
基因组文库：含有一种生物的基因②种类cDNA文库：含有一种生物的基因③目的基因的获取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：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。
②条件：已知目的基因的序列。
③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。
④方式：指数扩增=2n(n为扩增循环的次数)(3)人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。
典例1 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A ．①②③④B ．①②③C ．②③④D ．②③二、基因表达载体的构建1．表达载体的组成：目的基因+ + +标记基因等。
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 。
3．终止子：位于基因的 ，终止 。
4．标记基因： 受体细胞是否含有目的基因。
5．表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且 给下一代；同时使目的基因_________________和发挥作用。
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。
典例2科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。
起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。
然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)，导人棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。
科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端)，导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。
由以上过程推知，作为目的基因的运载体应具备的结构是( )A ．目的基因、启动子B ．目的基因、终止子C ．目的基因、启动子、终止子D ．目的基因、启动子、终止子、标记基因三、将目的基因导入受体细胞(一)转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和 的过程。
(二)方法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：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。
（我的的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的）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．将目的基因导人微生物细胞(1)原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。
(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。
典例3采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是( )①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵A、①②B、②③C、③④D、①④四、目的基因的检测与鉴定1．检测(1)方法：DNA分子杂交技术、抗原抗体分子杂交方法。
(2)内容①检测转基因生物染色体的DNA是否插入。
②检测目的基因是否转录。
③检测目的基因是否翻译成。
2．鉴定：鉴定、抗病鉴定等。
反馈矫正：一、选择题：1、下列属于获取目的基因的方法的是( )①利用mRNA反转录形成②从基因组文库中提取③从受体细胞中提取④利用PCR技术⑤利用DNA转录⑥人工合成A．①②③⑤B．①②⑤⑥C．①②③④D．①②④⑥2、不属于目的基因与运载体结合过程的是( )A．用一定的限制酶切割质粒，露出黏性末端B．用同种限制酶切割目的基因，露出黏性末端C．将切下的目的基因插入到质粒的切口处D．将重组DNA引入到受体细胞中进行扩增3、分辨基因工程是否成功是通过( )A．提取目的基因B．基因表达载体的构建C．目的基因导人受体细胞D．目的基因的检测与鉴定4．下列不属于获取目的基因的方法的是( ) A．利用DNA连接酶复制目的基因B．利用DNA聚合酶复制目的基因C．从基因文库中获取目的基因D．利用PCR技术扩增目的基因5．哪项不是基因表达载体的组成部分A．启动子B．终止密码C．标记基因D．目的基因6．在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中，下列哪组是所需要的( )①同一种限制酶切割两者；②不需同一种限制酶切割两者；③加入适量的DNA连接酶；④不需加DNA连接酶A．①③B．①④C．②④D．②③7．下列说法中正确的是( ) A．基因表达载体的构建方法是一致的B．标记基因也叫做抗生素基因C．显微注射技术是最为有效的一种将目的基因导入植物细胞的方法D．大肠杆菌是常用的微生物受体8、下列哪项不是将目的基因导入植物细胞的方法( )A．基因枪法B．显微注射法C．农杆菌转化法D．花粉管通道法9．基因工程中常用的受体细胞不包括( ) A．人体细胞B．动物细胞C．植物细胞D．微生物细胞10．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞。
下列不属于这样做的原因的是( )A．结构简单，多为单细胞B．繁殖速度快C．遗传物质含量少D．性状稳定，变异少11．要检测目的基因是否成功的插入了受体DNA中，需要用基因探针，基因探针是指A．用于检测疾病的医疗器械B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子C．合成一球蛋白的DNAD．合成苯丙羟化酶的DNA片段12．基因工程的正确操作步骤是( )①构建基因表达载体②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④取目的基因A．③②④①B．②④①③C．④①②③D．③④①②13．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是( )A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和基因进入受体细胞的载体B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞主要是因为细菌繁殖快、遗传物质少D．只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达14．基因工程中不会出现( )A．DNA连接酶将黏性末端的碱基连接起来B．限制性内切酶可用于目的基因的获取C．目的基因必须有载体导入受体细胞D．人工合成目的基因不用限制性核酸内切酶15、下列哪项不是基因工程技术( )A．基因转移B．基因扩增C．基因检测D．基因表达（二）填空题：16．根据下列所给材料回答问题：材料一把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上，然后导入大肠杆菌内，产生出人的胰岛素。
材料二把萤火虫的荧光基因转入烟草体内，培育荧光的烟草。
材料三有人把蜘蛛产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中，在羊分泌的乳汁中加入某种物质后，可抽出细丝，这种细丝可望用作手术的缝合线。
(1)上述生物新品种的产生运用了技术。
(2)一种生物的基因在另一种生物体内能够表达，而不影响其他基因的表达，这说明基因是有___________效应的片段，具有一定的性；同时可以说明各种生物共用一套。
(3)上述技术所用的工具酶有。
(4)材料三中所用缝合线与普通缝合线相比有何优点?。
(5)可遗传的变异分为三种：、、，而基因工程改变一个物种的基因属于。
(6)从上述所给的材料，不能得出哪一结论( ) A．动植物之间可以相互转基因B．真核生物与原核生物之间可以相互转基因C．基因工程可以定向地改变生物的基因D．转基因生物的出现对生物的进化是有利的17．人体受病毒刺激后，可以产生干扰素，干扰素分为α、β、γ三类，1980年，生物学家成功破译了α干扰素的全部遗传信息，并运用插入质粒的方法，用大肠杆菌生产得到干扰素可以用于治疗肝炎和肿瘤，回答下列问题：(1)上述材料中涉及的现代生物技术有。
(2)在利用大肠杆菌生产干扰过程中，目的基因是，所用载体是。
表达载体的结构组成包括____________、____________、____________、____________。
(3)目的基因在大肠杆菌中表达时，必须经过和过程。
18．下图是将人的生长激素基因导人细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用载体为质粒A。
已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导人细菌B 后，其上的基因能得到表达。
请回答下列问题：(1)目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有少数导入的是重组质粒。
以下步骤可鉴别得到的细菌是否导人了质粒A或重组质粒：将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就导人了质粒A或重组质粒，反之则没有。
使用这种方法鉴别的原因是_________________________________________________________________________。
(2)若把通过鉴定证明导人了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，会发生的现象是____________________________________________________。
原因是：____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ ____。
