生物12《基因工程的基本操作程序》教案(新人教版选修3).doc

课题 1.2 基因工程的基本操作程序 教师 教学重点 基因工程的基本操作程序的四个步骤 教学难点 从基因文库中获取目的基因 2、利用PCR技术扩增目的基因 教 学 目 标 知识 目标 简述基因工程的原理和技术 能力 目标 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。 情感 目标 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。 教学媒体 多媒体课件 教学过程 教学内容 教师的组织和引导 个人札记 复习提问： 1.DNA重组技术的基本工具有那些，各自的作用和特点是什么？ 2.我们所学过的育种方法有那些？其中基因工程育种有那些优点？ 导入：通过基因工程的概念我们可知,我们能够应用DNA重组技术和转基因技术赋予生物以新的遗传特征，但是无论是DNA重组技术还是转基因技术都需要找到对我们有利的目的基因，我们该如何去寻找目的基因哪，目的基因又将如何连接到载体上哪，以及如何将载体导入受体？这些都是我们所要共同探究的问题!现在让我们共同学习一下1.2基因工程的基本操作。 思考1.我们在前面提到的苏云芽孢杆菌中的抗虫基因、胰岛素基因、干扰素基因等都可以作目的基因。可是要在浩瀚的“基因海洋”中，找到特定的目的基因可以用什么样的方法和途径呢？ 2、基因工程的基本操作程序主要包括： 、 、 新课教学： 基因工程的基本操作步骤主要包括：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。 一．目的基因的获取 1．目的基因：主要是指编码蛋白质的结构基因。 2．目的基因的获取方法： 基因组文库 从基因文库中获取 鸟枪法 cDNA文库 人工合成 （1）从基因文库中获取 基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因。 构建基因文库的目的：为了在不知目的基因序列的情况下，便于获得所需的目的基因。 基因组文库：含有一种生物的所有基因。 部分基因文库（如cDNA文库）：含部分基因，可由mRNA反转录而来。 （2）利用PCR技术扩增目的基因 PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 原理：DNA双链复制 原料：模板DNA；RNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；离子 方法：DNA受热变性解旋为单链、冷却后RNA引物与单链相应互补序列结合、DNA聚合酶作用下延伸合成互补链。 特点：指数形式扩增 二．基因表达载体的构建 1．目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在；可以遗传给下一代；使目的基因能够表达和发挥作用。 目的基因： 2．基因表达 启动子：位于基因首端，RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动转录基因 载体的组成 终止子：位于基因尾端，使转录在所需要的地方停下来 标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因 3．方法：同种限制酶分别切割载体和目的基因，再用DNA连接酶把两者连接。 目的基因与运载体结合（以质粒为运载体） 4．条件：同种限制酶、DNA连接酶、ATP（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 转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 导入植物细胞：农杆菌转化法（表达载体导入农杆菌，再让农杆菌感染植物细胞） 将目的基因导入受体细胞：细菌 ↓氯化钙 细胞壁的通透性增大 ↓ 重组质粒进入受体细胞↓ 目的基因随受体细胞的繁殖而复制 目的基因与运载体结合（以质粒为运载体） 4．条件：同种限制酶、DNA连接酶、ATP（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 转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 导入植物细胞：农杆菌转化法（表达载体导入农杆菌，再让农杆菌感染植物细胞） 将目的基因导入受体细胞：细菌 ↓氯化钙 细胞壁的通透性增大 ↓ 重组质粒进入受体细胞↓ 目的基因随受体细胞的繁殖而复制 光明中学2013-2014学年第二学期高二生物教案