高中生物选修3优质学案：专题整合提升：专题1 基因工程

基因工程复习课第一节一、基本说明1. 教学内容所属模块：高中生物选修三2. 年级：高中三年级3. 所用教材出版单位：中国人民教育出版社4. 所属的章节：选修三专题一5. 授课时间：45 分钟6. 教师：付慧玲二、教学设计（一）教学目标：一、知识与技能:1、简述DNA 重组技术所需三种基本工具的作用2、简述基因工程的原理及基本操作程序。

3、了解基因表达载体的构建过程及基因表达载体的组成。

4、设计某一准基因生物的研制过程二、过程与方法：通过对发光烟草培育过程中的基本概念、原理和方法的实例分析，培养比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，对于其它基因工程成果做到能理解会设计。

三、情感态度与价值观：1、初步形成生物体的结构与功能、局部与整体、多样性与共同性相统一的观点。

树立辩证唯物主义自然观，逐步形成科学的世界观。

2、关注基因工程的过程，体会科学探究的艰辛以及科学研究的严谨性。

3、认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，初步养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。

四、教学重点和难点：教学重点：DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用基因工程基本程序的四个步骤基因表达载体的构建过程及基因表达载体的组成。

教学难点：1、基因工程载体做需要具备的条件2、从基因文库中获取目的基因3、利用PCR 技术扩增目的基因三、学情分析本班是高三年级的学生，此时学生已具有较强的分析、判断的能力、一定的解决问题的能力，多数学生能够说出基因工程所使用的工具以及四个基本步骤，但是对于整个高中生物知识网络的掌握还不够完善，模块之间、知识之间没有形成有机的衔接，对知识的综合运用、对信息的获取、推理、表达还存在薄弱之处。

本节通过发光烟草的培育为例，引导学生回忆基因工程的操作流程，并抓住基因工程的基本原理和操作技术这两条主线，以问题为导向，讲练结合，化解疑点、突出重点和整合知识，力求帮助学生加深对知识的理解和能力提升。

三、教学过程描述培育发光烟草，具体应该怎么小组活动 的总结小组活动结束，请小组代表说出选择哪种酶作为基因”剪刀”并 每组派代表回答相应的问题 将抽象的知识变成具体 ，的实物操作，加深学生对这部分知识的理解。

1.2 基因工程的基本操作程序【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。

【教学重点和难点】1、将目的基因导入受体细胞的方法。

2、目的基因的检测与坚定。

【学法指导】自主探究法【导入新知】1、基因工程的基本操作程序？2、获取目的基因的方法？【自主学习】一、将目的基因导入受体细胞将目的基因受体细胞，并且在受体细胞内和的过程，称为转化。

（1）将目的基因导入植物细胞①农杆菌转化法②法③法（2）将目的基因导入动物细胞①技术是将目的基因导入受体细胞的最有效方法。

②操作程序：将含有目的基因的表达载体→ →获得→显微注射→胚胎→胚胎→发育成具有新性状的动物（3）将目的基因导入微生物细胞①原核生物作为基因工程受体细胞的优点：。

②大肠杆菌细胞最常用的方法：a．用处理细胞，使细胞处于一种的生理状态，这种细胞称为细胞；b．将分子溶于缓冲液与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子。

二、目的基因的检测与鉴定（1）检测转基因生物的上是否插入了目的基因检测方法：技术，即将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为，使探针与基因组DNA 杂交，如果出现，就表明目的基因已插入染色体DNA中。

（2）检测目的基因是否检测方法：技术（3）检测目的基因是否检测方法：，从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行检测，若有出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。

（4）进行水平的鉴定【课堂小结】1、将目的基因导入受体细胞的方法？2、早期基因工程选用微生物作为受体细胞的原因？3、怎样对目的基因的导入、转录、表达进行检测与坚定？【达标检测】1．基因工程的基本操作程序有：①使目的基因与运载体相结合；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提取目的基因。

正确的操作顺序是()A．③②④①B．②④①③C．④①②③D．③④①②2. 如图为表达载体的模式图，若结构X是表达载体所必需的，则X最可能是()A．氨苄青霉素抗性基因B．启动子C．限制酶D．DNA连接酶3．下列关于图中P、Q、R、S、G的描述，正确的是()A．P代表的是质粒RNA，S代表的是外源DNAB．Q表示限制酶的作用，R表示RNA聚合酶的作用C．G是RNA与DNA形成的重组质粒D．G是重组质粒DNA4．利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列叙述正确的是(双选)()A．过程①需使用逆转录酶B．过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因C．过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备D．过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞5．DNA探针是利用放射性同位素等标记的特定DNA片段。

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微专题突破基因工程一、与核酸有关的各种酶的比较名称作用参与生理过程应用作用位点（如下图）DNA连接酶连接两个DNA片段基因工程a限制酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列aDNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸DNA复制aRNA聚合酶在核糖核苷酸链上添加单个核糖核苷酸转录解旋酶使碱基间氢键断裂形成脱氧核苷酸单链DNA复制及转录b逆转录酶以RNA为模板合成DNA逆转录、基因工程a作用位点示意图二、易混概念辨析1．基因文库、基因组文库、部分基因文库(1)从定义上区分①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，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的基因，称为基因文库.基因文库是指储存有某种生物基因的菌群的总称。

②基因组文库:如果基因文库中含有一种生物的所有基因，这种基因文库叫做基因组文库。

③部分基因文库：指含有一种生物的一部分基因的基因文库，如cDNA文库.(2)从范围上区别：基因文库包含基因组文库和部分基因文库。

基因组文库有某一种生物的全部基因，它的范围要大于部分基因文库.2．启动子、终止子、起始密码子、终止密码子(1）从定义上区分①启动子：位于编码区上游紧靠转录起点的位置。

它的主要功能是引导RNA聚合酶与基因的正确部位结合。

1.2 基因工程的基本操作程序目标导航 1.结合教材图1－6，整体把握并说出基因工程的基本操作程序。

2.理解获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。

3.理解目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法。

重难点击 1.基因工程的基本操作程序。

2.获取目的基因的途径及基因表达载体的构建。

3.目的基因导入受体细胞的方法、检测与鉴定目的基因的方法。

一、目的基因的获取1.基因工程的基本操作程序 (1)____________的获取。

(2)____________的构建。

(3)将目的基因导入____________。

(4)目的基因的______________。

2.目的基因的获取(1)目的基因：主要是指______________的基因，也可以是一些具有____________的因子。

(2)常见方法 ①从基因文库中获取基因文库的种类⎩⎪⎨⎪⎧部分基因文库(如 )②利用PCR 技术扩增目的基因 a.原理：________________。

b.条件：________、DNA 模板、______、四种脱氧核苷酸。

c.过程：目的基因DNA 受热变性后解链为单链，________与单链相应互补序列结合，然后在________作用下进行延伸，如此重复循环多次。

d.结果：每一次循环后，目的基因的量可以____________，即成指数形式扩增(约为2n ，n 为扩增循环的次数)。

③人工合成法：如果基因比较小，______________又已知，可借助________________用化学方法直接人工合成。

合作探究1.从基因文库中获取目的基因(1)cDNA 文库是从某种生物的某一细胞中提取出mRNA ，经反转录过程获得的基因文库，为什么该基因文库仅含有该生物的部分基因？(2)结合基因组文库、cDNA文库的概念，尝试从范围上比较二者之间的大小关系，并阐明理由。

2.PCR过程中需要解旋酶吗？所需要的DNA聚合酶应具有什么特点？3.人工合成目的基因时，需要预先知道目的基因的核苷酸序列。