基因工程的基本操作程序教案(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 1.2 基因工程的基本操作程序（第一課時(shí)）一、教學(xué)目標(biāo)1、 知識(shí)目標(biāo)簡(jiǎn)述基礎(chǔ)理論研究和技術(shù)進(jìn)步催化了基因工程簡(jiǎn)述基因工程的原理和基本步驟2、 能力目標(biāo)學(xué)會(huì)運(yùn)用概念圖總結(jié)基因工程的基本步驟及方法嘗試運(yùn)用基因工程原理，提出解決某一實(shí)際問(wèn)題的方案3、 情感態(tài)度與價(jià)值觀關(guān)注基因工程的發(fā)展認(rèn)同基因工程的應(yīng)用促進(jìn)生產(chǎn)力的提高二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1、 教學(xué)重點(diǎn)：  基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟（前兩個(gè)步驟）2、 教學(xué)難點(diǎn)：從基因文庫(kù)中獲取目的基因利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因(3)原核生物與真核生物基因結(jié)構(gòu)的異同三、教學(xué)過(guò)程：教學(xué)過(guò)程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖復(fù)習(xí)鞏固導(dǎo)入新課

2、導(dǎo)入語(yǔ)：一、目的基因獲取過(guò)渡語(yǔ)（一）可從基因文庫(kù)中獲取目的基因過(guò)渡語(yǔ)提問(wèn)：課件展示（二）、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。進(jìn)行對(duì)比（三）、化學(xué)法直接合成提問(wèn)：二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建提問(wèn): 課堂鞏固聽(tīng)寫：1、 基因工程的三個(gè)基本工具2、 限制酶的作用特點(diǎn)3、 運(yùn)載體的必備條件檢查學(xué)生預(yù)習(xí)學(xué)案的完成情況（對(duì)個(gè)別未完成的同學(xué)進(jìn)行批評(píng)）我們已經(jīng)了解基因工程的原理和工具，那么這項(xiàng)技術(shù)如何操作呢？通過(guò)分析圖1-6我們知道基因工程的基本操作程序包括目的基因獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w、目的基因檢測(cè)與鑒定。基因工程概念中的“更符合人們需要”的那個(gè)基因就是目的基因了，只有有了目的基因，我們才能賦予一

3、種生物以另一種生物的遺傳特性，所以基因工程的基本操作的第一個(gè)環(huán)節(jié)就是目的基因的獲取。到底什么是目的基因呢？目的基因主要是指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因，如抗蟲(chóng)基因，抗旱基因。補(bǔ)充有關(guān)基因結(jié)構(gòu)的知識(shí)：（1）原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)（2）真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)怎樣才能獲得這些目的基因呢？目的基因怎樣獲得，獲取目的基因的方法有哪些呢？1、來(lái)源：從自然界已有的物種分離人工方法合成2、方法：（一）可從基因文庫(kù)中獲取目的基因。 引出基因文庫(kù)概念，基因文庫(kù)的分類，用打比方等手段幫助學(xué)生理解“基因文庫(kù)”、“基因組文庫(kù)”“部分基因文庫(kù)”若一個(gè)基因文庫(kù)中包含了一種生物所有的基因，那么這種基因文庫(kù)就叫做基因組文庫(kù)，若只包含了一種生物

4、的一部分基因就叫做部分基因文庫(kù)。那么，怎樣從基因文庫(kù)中得到我們所要的目的基因呢？可根據(jù)目的基因的有關(guān)信息來(lái)獲取目的基因，如根據(jù)基因的核苷酸序列，基因在染色體上的位置等特性來(lái)獲取目的基因?；蛭膸?kù)又要如何構(gòu)建呢？ 基因組文庫(kù)的構(gòu)建及cDNA文庫(kù)的構(gòu)建過(guò)程： 對(duì)上述兩種文庫(kù)進(jìn)行比較除了從基因文庫(kù)中獲取目的基因，還可以利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。（二）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。1、概念：PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。2、原理：3、前提：一對(duì)引物（結(jié)合課本，重點(diǎn)講解，理解引物的化學(xué)本質(zhì)及作用）4、條件：5、過(guò)程：a變性（ ）：目的基因DNA受熱變性后

5、接連為單鏈b退火（ ）： 與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合c延伸（ ）：在 的作用下進(jìn)行延伸Taq酶的特點(diǎn)是 。多媒體演示過(guò)程并結(jié)合書(shū)本，學(xué)會(huì)描述擴(kuò)增的過(guò)程。知識(shí)延伸： PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較：PCR技術(shù)DNA復(fù)制相同點(diǎn)原理原料條件不同點(diǎn)解旋方式場(chǎng)所酶結(jié)果（三）化學(xué)法直接合成若基因比較小，核苷酸序列又已知，可通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成。該過(guò)程需要模板嗎？（不需要）作為基因工程表達(dá)載體，只需含目的基因就可以完成任務(wù)嗎？為什么要有“表達(dá)載體”的構(gòu)建這一步驟？可使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。一個(gè)基因表達(dá)載體有哪些結(jié)構(gòu)組成的呢？共同歸納

6、：基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子以及標(biāo)記基因等。什么是啟動(dòng)子、終止子？它們的作用是什么呢？(1) 啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因，轉(zhuǎn)錄出mRNA最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。(2) 終止子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端。標(biāo)記基因的作用是什么呢？(3)標(biāo)記基因：鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因從而把含目的基因細(xì)胞篩選出來(lái)。學(xué)案上的相關(guān)習(xí)題:1下列不屬于獲得目的基因的方法的是 A利用DNA連接酶復(fù)制目的基因B利用DNA聚合酶復(fù)制目的基因C從基因文庫(kù)中獲取目的基因 D利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因2根據(jù)mRN

7、A的信息推出獲取目的基因的方法是 A用DNA探針測(cè)出目的基因 B用mRNA探針測(cè)出目的基因C用mRNA反轉(zhuǎn)錄形成目的基因 D用PCR技術(shù)擴(kuò)增mRNA3在已知某小片段基因堿基序列的情況下，獲得該基因的最佳方法是 :A用mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄合成DNA B以4種脫氧核苷酸為原料人工合成C由蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測(cè)mRNA D將供體DNA片段轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞中，再進(jìn)一步篩選4下列哪項(xiàng)不是基因表達(dá)載體的組成成分 : A啟動(dòng)子 B終止密碼子 C標(biāo)記基因 D復(fù)制原點(diǎn)5. 在基因表達(dá)載體的構(gòu)建中，所需要的酶是 : 限制酶 DNA連接酶 解旋酶 DNA聚合酶A B C D6資料顯示，近十年來(lái)，PCR技術(shù)（DNA聚合酶

8、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)）成為分子生物實(shí)驗(yàn)的一種常規(guī)手段，其原理是利用DNA半保留復(fù)制的特性，在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制（如下圖），在很短的時(shí)間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬(wàn)倍甚至幾十億倍，使分子生物實(shí)驗(yàn)所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）加熱至94的目的是使DNA樣品中的_鍵斷裂，該過(guò)程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過(guò)_酶的作用完成的。分析可知新合成DNA分子中A=T，C=G，這說(shuō)明DNA分子的合成遵循_。（2）與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比，PCR技術(shù)所需要的DNA聚合酶的溫度比較_（高、低）。（3）通過(guò)PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制時(shí)，若將一個(gè)用15N標(biāo)記的模板DNA分子(第一代)放入試管中，以14N標(biāo)記的

9、脫氧核苷酸為原料，連續(xù)復(fù)制到第五代時(shí)，含15N標(biāo)記的DNA分子單鏈數(shù)占全部DNA總單鏈數(shù)的比例為 。（4）PCR技術(shù)不僅為遺傳病的診斷帶來(lái)了便利，而且改進(jìn)了檢測(cè)細(xì)菌和病毒的方法。若要檢測(cè)一個(gè)人是否感染了艾滋病病毒，你認(rèn)為可以用PCR擴(kuò)增血液中的（ ）A白細(xì)胞DNA B病毒蛋白質(zhì) C血漿抗體 D病毒核酸教師歸納講解,評(píng)價(jià)課前準(zhǔn)備聽(tīng)寫紙學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)寫（聽(tīng)寫完成后，將聽(tīng)寫紙收交）閱讀、分析圖1-6學(xué)生閱讀課本，完成學(xué)案相關(guān)內(nèi)容看學(xué)案，并理解學(xué)生閱讀書(shū)本討論，找到師生共同總結(jié)，歸納學(xué)生閱讀，分析，理解學(xué)生結(jié)合學(xué)案內(nèi)容完成學(xué)生閱讀課本生物技術(shù)資料卡（課本第10頁(yè)）并完成學(xué)案內(nèi)容閱讀課本的表格，進(jìn)行掌握學(xué)生閱讀課本（第10頁(yè)）理解該過(guò)程，并完成學(xué)案上的相關(guān)內(nèi)容觀看課件演示完成學(xué)案上的表格加深理解，課堂完成學(xué)生討論、完成學(xué)生思考討論學(xué)生閱讀課本(第11頁(yè)),了解構(gòu)建的目的學(xué)生看課本,完成學(xué)案上的相關(guān)內(nèi)容學(xué)生完成了解學(xué)生上節(jié)課的掌握情況，并督促學(xué)生課下的學(xué)習(xí)自主完成學(xué)習(xí)自主完成拓展學(xué)生的知識(shí)，加深對(duì)基因的理解，為后面的內(nèi)容做好知識(shí)準(zhǔn)備自主完成自主完成自己看課本，完成培養(yǎng)學(xué)生自我總結(jié)及歸