蘇教版高中生物選修3：現(xiàn)代生物科技專題基因工程的工具-酶與載體 全國一等獎(jiǎng)

基因工程的工具——酶與載體《侏羅紀(jì)公園》哈蒙德博士召集大批科學(xué)家，利用凝結(jié)在琥珀中的，史前蚊子體內(nèi)的恐龍血液，提取出恐龍的遺傳基因，將已絕跡6500萬年的恐龍復(fù)生，使整個(gè)努布拉島成為恐龍的樂園，即"侏羅紀(jì)公園"。思考：他們利用的是什么技術(shù)？基因工程及其應(yīng)用沛縣第二中學(xué)張尊玉人教版必修2學(xué)習(xí)目標(biāo)1.說明基因工程概念。2.舉例說明基因工程工具。3.闡述基因工程的操作步驟?；顒?dòng)一：說明基因工程的概念閱讀課本上基因工程的概念，回答活動(dòng)單上的問題：1.原理：2.操作水平：4.結(jié)果：基因重組分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，3.場(chǎng)所：體外活動(dòng)二：探究基因工程的操作過程我們《侏羅紀(jì)公園》中的科學(xué)家，我們不能復(fù)活整個(gè)恐龍，但如果發(fā)現(xiàn)了恐龍的某個(gè)基因，我們有可能將它轉(zhuǎn)移到別的生物體內(nèi)嗎？我們這節(jié)課就來模擬一下基因工程的操作過程。問題思考1.我們要進(jìn)行基因工程之前，不妨深入思考一下，我們?yōu)槭裁匆M(jìn)行基因工程？轉(zhuǎn)移有價(jià)值的基因——目的基因。2.我們是否還記得基因的概念？基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。3.目的基因在DNA分子上，我們?nèi)绾伟阉腥∠聛砟?？?步：模擬提取目的基因的過程1.閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，思考回答下面問題：（1）在基因工程中，用什么作為工具提取目的基因？限制性核酸內(nèi)切酶（2）限制性核酸內(nèi)切酶的作用有什么特點(diǎn)？一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點(diǎn)上切割DNA分子。2.模擬提取目的基因的過程。①用E.cori酶（GAATTC）在所給的DNA分子中，截取取目的基因1。②一端用E.cori酶（GAATTC），另一端用BamHI（GGATCC）酶截取目的基因2。思考：限制酶切割的結(jié)果1.用限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA后，形成的單鏈結(jié)構(gòu)稱為

。有沒有可能DNA切后得到兩鏈平齊的末端？2.仔細(xì)觀察切口的黏性末端的堿基排列，看它有何特點(diǎn)？3.一般情況下，不同限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)不同，得到的黏性末端也不同。那么，不同限制酶切割得到的黏性末端有沒有可能偶然相同呢？黏性末端思考并討論1.能否將第1步中截取的目的基因直接導(dǎo)入受體細(xì)胞，為什么？

2.用什么將目的基因運(yùn)入受體細(xì)胞？3.運(yùn)載體應(yīng)該具備的條件有哪些？

4.目的基因要和運(yùn)載體結(jié)合為一個(gè)整體，你認(rèn)為運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)是什么？有哪些生物或成分可以作為運(yùn)載體？作為運(yùn)載體必須具備的條件1.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2.具多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3.對(duì)受體細(xì)胞無毒害作用。4.具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。思考并討論1.能否將第1步中截取的目的基因直接導(dǎo)入受體細(xì)胞，為什么？

2.用什么將目的基因運(yùn)入受體細(xì)胞？3.運(yùn)載體應(yīng)該具備的條件有哪些？

4.目的基因要和運(yùn)載體結(jié)合為一個(gè)整體，你認(rèn)為運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)是什么？有哪些生物或成分可以作為運(yùn)載體？第2步：模擬將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合1.閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，思考討論并回答下面問題：（1）在將目的基因和運(yùn)載體結(jié)合時(shí)，對(duì)所選取的限制性核酸內(nèi)切酶有什么要求？（2）用什么把目的基因和運(yùn)載體連接起來？2.模擬將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合①用E.cori酶（GAATTC）切割運(yùn)載體1，并用DNA連接酶連接運(yùn)載體1和目的基因1，觀察并思考在實(shí)際連接過程中可能會(huì)出現(xiàn)哪些情況。②用E.cori酶（GAATTC）和BamHI（GGATCC）酶切割運(yùn)載體2，并用DNA連接酶連接運(yùn)載體2和目的基因2，觀察并思考在實(shí)際連接過程中是否會(huì)出現(xiàn)上一個(gè)問題中的情況。第3步：模擬將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞思考并討論：

將目的基因?qū)氩煌氖荏w細(xì)胞，方法是否相同？動(dòng)物細(xì)胞：植物細(xì)胞：細(xì)菌細(xì)胞：顯微注射法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法等感受態(tài)細(xì)胞法第4步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)思考并討論：

什么情況下才能說轉(zhuǎn)基因操作已經(jīng)成功了？我們可以從哪些方面來檢測(cè)轉(zhuǎn)基因的操作過程呢？分子水平：個(gè)體水平：目的基因及其轉(zhuǎn)錄出的mRNA，翻譯出的蛋白質(zhì)分子等產(chǎn)物。是否