广东省揭阳市第三中学人教版高中生物选修三：1-2基因工程的基本操作程序 教案 .doc

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1、揭阳第三中学教案表 课题选修三1.2 基因工程的基本操作程序课型新授课教学目标1、 知识目标简述基础理论研究和技术进步催化了基因工程简述基因工程的原理和基本步骤2、 能力目标学会运用概念图总结基因工程的基本步骤及方法尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案3、 情感目标关注基因工程的发展认同基因工程的应用促进生产力的提高重点难点1、 教学重点基因工程基本操作程序的四个步骤2、 教学难点从基因文库中获取目的基因利用PCR技术扩增目的基因教具准备多媒体课件制作课时安排1课时教学过程与教学内容教学方法、教学手段与学法、学情（一）新课导入1、出示我国有知识产权的转基因抗虫棉的培育图解2、质疑：

2、转基因抗虫棉培育的四个关键步骤3、根据学生回答补充还需检测抗虫基因是否已经进入棉花植株，并由此引出基因工程的四部曲（二）新课讲授1、目的基因的获取1）目的基因：目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，如抗虫基因，抗旱基因。2）获取目的基因的方法：从基因文库中获取目的基因基因文库：将含有某种生物不同基因的许多片段，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。基因组文库： 受体菌包含了某种生物所有基因，该受体菌群体称为这种生物的基因组文库。部分基因组文库：受体菌包含了一种生物部分基因，该受体菌群体称为这种生物的部分基因文库，如cDNA文库。从基因文库中得到目的基因的

3、方法：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、基因翻译产物蛋白质等利用PCR技术扩增目的基因PCR技术：PCR是聚合酶链式反应的缩写，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。PCR的原理：利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断加以复制，使其数量呈指数方式增长。PCR技术的过程：l 变性：目的基因DNA加热至90950C变性形成单链DNA；l 退火：温度降低至55600C引物与互补DNA链结合；l 延伸：适当升温至70750C，在DNA聚合酶作用下从引物起始进行互补链的合成。条件：已知目的基因的核苷酸序列（前提条件）热稳定的DNA聚合

4、酶（Tap）四种脱氧核苷酸引物通过DNA合成仪直接合成目的基因当基因比较小、蛋白质的氨基酸序列可以测得或核苷酸序列已知时，可采用此种方法。2、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，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。2）基因表达载体的组成：l 目的基因l 启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因，转录出mRNA最终获得所需要的蛋白质。l 终止子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。l 标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而把含目的基因细胞筛选出来。3、 将目的基因导入受体细胞转

5、化：将目的基因导入受体细胞并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化。1） 将目的基因导入植物细胞 农杆菌转化法；农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，当植物受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向细胞。这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体的DNA上。过程： 转入目的基因插入Ti质粒的T-DNA，构建基因表达载 农杆菌导入 植物细胞 稳定维持和表达 基因枪法 花粉管通道法2） 将目的基因导入动物细胞显微注射技术：提纯含目的基因的表达载体从动物提内取出卵采用显微注射仪进行显微注射将注射了目的基因的受精卵移植到动物子宫内。3

6、） 将目的基因导入微生物用Ca2+处理细胞成为感受态细胞表达载体与感受态细胞混合定温度条件感受态细胞吸收DNA分子，这样目的基因进入细胞了。4、 目的基因的检测与鉴定分子水平: 1）检测基因生物染色体的DNA是否插入了目的基因。DNA分子杂交技术2）检测目的基因是否转录出了mRNA。 分子杂交技术3）检测目的基因是否翻译出蛋白质。 抗原抗体杂交技术个体水平：例：用棉铃饲喂棉铃虫虫吃后不出现中毒症状未摄入目的基因或摄入目的基因未表达虫吃后中毒死亡摄入了抗虫基因并得到表达（三）课堂小结师生共同小结（四）课堂练习课件展示习题板 书1.2 基因工程的基本操作程序一、目的基因获取从基因文库中获取目的基因利用PCR技术扩增目的基因直接人工合成二、基因表达载体的构建目的基因、启动子、终止子、标记基因三、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入植物细胞将目的基因导入动物细胞将目的基因导入微生物细胞四、目的基因的检测和鉴定检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因。检测目的基因是否转录出了mRNA检测目的基因是否翻译成蛋白质。个体生物学水平的鉴定。教学反思