高中生物 基因工程基因工程的基本操作程序教案 新人教版选修3.doc

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1、基因工程基因工程的基本操作程序教学过程教学内容教学手段和方法预期目标1.课前预习，引入对基因工程的基本操作程序的学习。课前准备：通过预习解决以下问题l基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤？l试分析每一步骤的必要性。师：通过预习同学们都能解决第一个问题，基因工程的基本操作程序包括……生：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。师：第二个问题我们可以将它拆分成四个小问题逐个儿解决：1、为什么要有“目的基因的获取”这一步？先请一个同学将基因工程的原理告诉大家。生：基因工程是指按照人们的

2、愿望，进行严格的设计，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。师：这既是基因工程的原理又是其概念，通过这一表述中的“创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品”你得出什么样的信息？生：这是基因工程的优点也是基因工程的目的，可以实现这一目标的只有目的基因，有了目的基因我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。师：很好，良好的开端等于成功的一半，我们继续往下分析2、为什么要有“表达载体的构建”这一步？生：构建表达载体的目的是为了使目的基因在受体细胞中稳定存在，并

3、且可以遗传给下一代，同时使目的基因能表达和发挥作用。(教材P11)师：看来同学们课前已经进行了精心预习了，那么第三步“目的基因导入受体细胞”它又是出于什么目的呢？生：单独的DNA片段──目的基因是不能稳定遗传的，含有目的基因的表达载体只有进入受体细胞，并且维持稳定和表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。(教材P12)师：最后一步“目的基因的检测与鉴定”呢？生：这是因为目的基因是否真正插入受体细胞的DNA中，是否能够在受体细胞中稳定遗传和正确表达，只有通过检测、鉴定才能得知。(教材P13)师：看来基因工程的每个操作

4、步骤都是必不可少的，下面我们按照基因工程的操作步骤，对每一程序的相关技术和方法进行学习一、目的基因的获取 学生讨论。引导大家思考。赞扬也是教育的一种方式。学生讨论。加强预习环节使学生认识每一步骤的必要性将直白的教学内容变得有思维力度。2.学习目的基因的获取2.1从基因文库中获取目的基因通俗地讲就是将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来。阅读教材9～11页相关内容，回答下列问题：1、什么是目的基因，举例说明。生：目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，例如，与生物抗逆性有关的基因、与优良品质相关的基因、与生物药物和保健品有关的基

5、因、与毒物降解有关的基因，以及与工业所需用酶相关的基因等。师：同样目的基因还可以是一些具有调控作用的因子。目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。师：获得目的基因的方法有哪些？生：可以从基因文库中获取目的基因，还可以利用PCR技术扩增目的基因。师：什么是基因文库？生：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。师：什么是部分基因文库？生：只含有一种生物的一部分基因，这样的基因文

6、库叫做部分基因文库。师：基因文库包含了某种生物的全部基因，又可称为基因组文库，如果将每个基因看成一本书则基因文库就可以比喻成国家图书馆，这里的资料既多又齐全，而部分基因文库只包含了该生物的部分基因，如，cDNA文库，因此部分基因文库只能比喻成某个市或单位的图书馆。阅读教材P11的生物技术资料卡，比较cDNA文库和基因组文库的区别。师：怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？生：根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA，以及基因翻译产物蛋白质等特性来获取目的基因。师：很好。除了这种方法我们

7、还可以利用PCR技术扩增目的基因。PCR是聚合酶链式反应(polymerasechainreaction)的缩写，是一项再生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过此技术，可获取大量的目的基因。通过阅读教材完成下列填空。原理：____________(DNA的复制)条件：__________________________(已知基因的核苷酸序列，四种脱氧核苷酸，一对引物，DNA聚合酶)方式：以______(指数)方式扩增，即___(2n)(n为扩增循环的次数)结果：__________________________(使

8、目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增)过程：a、DNA变性(90℃_96℃讨论中及时发现有创新思维的学生，鼓励发表意见。学生再次议论。及时鼓励学生。学生看书。教师点拨。学生看插图。以上教学也是将四个操作过程整合到一个完整的过程之中引导学生对基因组文库和部分基因文库作对比，在比较中加深认识