高中生物《基因工程的基本操作程序》名师精选教案10新人教版选修3.pdf

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1、2基因工程的基本操作程序（2课时）[教学目标]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。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、获取新知识能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。[教学重难点]1．名词：目的基因、基因文库、转化

2、2．PCR扩增过程3．基因表达载体的组成及各自作用4．将目的基因导入植物细胞、动物细胞、微生物细胞的常用方法5．目的基因的检测与鉴定的步骤[教学过程]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

3、“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？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⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（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

4、目基因序列的情况下，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。提示：受体菌在培养基上以菌落形式存在，每一个菌落都由一个细胞繁殖而来，携带着同种基因，可以利用目的基因有关信息，找到目的基因所在菌落，然后再进行提取。（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

5、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2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯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

6、动子、终止子、标记基因）提示：由于目的基因的两端和载体具有相同的黏性末端，所以有三种可能：目的基因的两端可能结合形成环状DNA；载体的两个末端重新结合形成环状DNA；目的基因与载体的黏性末端结合。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。①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②导入动物细胞：显微注射法（将基因表达载体提纯，用显微仪注射到受精卵中）2＋③导入微生物细胞：Ca处理受体细胞成为

7、感受态细胞，再进行混合。提示：农杆菌转化法的原理是利用农杆菌（胞内寄生菌）对植物的感染而把目的基因导入受体细胞。四．目的基因的检测和鉴定①检测是否插入目的基因，利用DNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链（作探针）与受体细胞中提取的DNA杂交，看是否有杂交带。②检测是否转录出了mRNA，利用DNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链（作探针）与受体细胞中提取的mRNA杂交，看是否有杂交带。③检测目的基因是否翻译成蛋白质。抗体与蛋白质进行抗原－抗体杂交，看是否有3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯