《基因工程的基本操作程序》參考教案

1、個(gè)人札記1.2基因工程的基本操作程序課題1.2基因工程的基本操作程序主備人上課時(shí)間編號(hào)教師教學(xué)重點(diǎn)基因工程的基本操作程序的四個(gè)步驟教學(xué)難點(diǎn)1 .從基因文庫(kù)中獲取目的基因2 .利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)簡(jiǎn)述基因工程的原理和技術(shù)能力目標(biāo)1 .通過(guò)對(duì)書(shū)中插圖、照片等的觀察，學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)觀察能力。2 .通過(guò)對(duì)基因工程的基本操作程序的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在理解步驟的同時(shí)，舉一反三，對(duì)于其他基因工程操作實(shí)例做到能理解、能介紹，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解能力及良好的語(yǔ)言表達(dá)能力。情感目標(biāo)通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生在網(wǎng)上的探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，樂(lè)于探究，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知

2、識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力及交流與合作的能力。教學(xué)媒體多媒體課件教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教師的組織和引導(dǎo)復(fù)習(xí)提問(wèn)：1 .DNA重組技術(shù)的基本工具有那些，各自的作用和特點(diǎn)是什么？2 .我們所學(xué)過(guò)的育種方法有那些？其中基因工程育種有那些優(yōu)點(diǎn)？導(dǎo)入：通過(guò)基因工程的概念我們可知，我們能夠應(yīng)用DNA重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)賦予生物以新的遺傳特征，但是無(wú)論是DNA重組技術(shù)還是轉(zhuǎn)基因技術(shù)都需要找到對(duì)我們有利的目的基因，我們?cè)撊绾稳ふ夷康幕蚰模康幕蛴謱⑷绾芜B接到載體上哪，以及如何將載體導(dǎo)入受體？這些都是我們所要共同探究的問(wèn)題！現(xiàn)在讓我們共同學(xué)習(xí)一下1.2基因工程的基本操作。思考1.我們?cè)谇懊嫣岬降奶K云芽抱桿菌

3、中的抗蟲(chóng)基因、胰島素基因、干擾素基因等都可以作目的基因。可是要在浩瀚的基因海洋”中，找到特定的目的基因可以用什么樣的方法和途徑呢？目的基 因主要 是指能 編碼蛋 白質(zhì)的 結(jié)構(gòu)基 因。3 、基因工程的基本操作程序主要包括：、新課教學(xué)：基因工程的基本操作步驟主要包括：目的基因的獲??；基因表達(dá)載體的構(gòu)建；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；目的基因的檢測(cè)與鑒定。一、目的基因的獲取一、目的基因的獲取1 .目的基因：主要是指編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。2 .目的基因的獲取方法：基因組文庫(kù)廣從基因文庫(kù)中獲取J鳥(niǎo)槍法cDHA文庫(kù)、人工合成從供休班胞距麗口宜釗鬲基因方誨當(dāng)檢法鳥(niǎo)槍造的過(guò)程：供體組胸中口據(jù)提取目的善因的途徑人工合

4、成基因:真模知胞反轉(zhuǎn)錄詒民轉(zhuǎn)錄法的過(guò)程捏喏己定氨基酷啊'I合加時(shí)解艮潴已知氯基酸序列合成國(guó)峻程目的基因時(shí)向廿蛋E我M氨基程序的許多和片段合成T受潦的厄，涯DNaJT增產(chǎn)生存定性狀投皿葉WA時(shí)喙昔嵌序列網(wǎng)結(jié)構(gòu)基因“苦酸序列，學(xué)合輯?；?1)從基因文庫(kù)中獲取基因文庫(kù)：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體儲(chǔ)存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同的基因。構(gòu)建基因文庫(kù)的目的：為了在不知目的基因序列的情況下，便于獲得所需的目的基因?；蚪M文庫(kù)：含有一種生物的所有基因。從基因文庫(kù)中獲取目的基因的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)是工作量大，具有一定的盲目性。由于真 核細(xì)胞 的基因 含有不 表達(dá)

5、的部分基因文庫(kù)(如cDNA文庫(kù))：含部分基因，可由mRNA反轉(zhuǎn)錄而來(lái)。(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因PCR: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)。原理：DNA雙鏈復(fù)制原料：模板DNA;RNA引物；四種脫氧核甘酸；熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)；離子方法：DNA受熱變性解旋為單鏈、冷卻后RNA引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合、DNA聚合酶作用下延伸合成互補(bǔ)鏈。特點(diǎn)：指數(shù)形式擴(kuò)增二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建1 .目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在；可以遺傳給下一代；二.基因表 達(dá)載體的 構(gòu)建三.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞DNA片 段，不能 直接用 于基因 的擴(kuò)增 和表達(dá)， 因此，在 獲取真 核細(xì)胞

6、 中的目 的基因 時(shí)，一般 是用人 工合成 目的基 因的方 法。為保證目的基因與載使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。目的基因；2 .基因表達(dá)啟動(dòng)子i位于基因首端，RUA聚合施識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄基因載體的組成I終止子：位于基因尾端，使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停下來(lái)標(biāo)記基因；鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因3 .方法：同種限制酶分別切割載體和目的基因，再用DNA連接酶把兩者連接。目的基因與運(yùn)載體結(jié)合（以質(zhì)粒為運(yùn)載體）質(zhì)粒D的分子7¥1種用泡姮處理、r一、一個(gè)切口兩個(gè)切口兩個(gè)黏性末端獲神目的基因*陽(yáng)建接甑重組D岫令子踵組質(zhì)粒）4.條件：同種限制酶、DNA連接酶、ATP（目的基因、啟動(dòng)子、終止子

7、、標(biāo)記基因）三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。導(dǎo)入植物細(xì)胞：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌，再讓農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞細(xì)菌I氯化鈣細(xì)胞壁的通透性增大I重蛆防粒進(jìn)入受體細(xì)胞I目的基因隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞：顯微注射法（將基因表達(dá)載體提純，用顯微儀注射到受精卵中）導(dǎo)入微生物細(xì)胞：Ca2+處理受體細(xì)胞成為感受態(tài)細(xì)胞，再進(jìn)行四、目的基因的檢測(cè)和鑒定混合。提示：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理是利用農(nóng)桿菌（胞內(nèi)寄生菌）對(duì)植物的感染而把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。四.目的基因的檢測(cè)和鑒定檢測(cè)是否插入目的基因，利用DNA分子雜交技術(shù)，

8、目的基因DNA一條鏈（作探針）與受體細(xì)胞中提取的DNA雜交，看是否后雜交帶。檢測(cè)是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,利用DNA分子雜交技術(shù)，目的基因DNA一條鏈（作探針）與受體細(xì)胞中提取的mRNA雜交，看是否檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)。抗體與蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原抗體雜父，看是否有雜父帶。還可以進(jìn)行個(gè)體水平的鑒定，根據(jù)其性狀。提示：DNA分子雜交技術(shù)首先提取受體細(xì)胞中的DNA,然后高溫解成單鏈，再與同位素標(biāo)記的DNA探針雜交；抗原-抗體雜交所用到的抗體是用表達(dá)出的蛋白質(zhì)注射動(dòng)物進(jìn)行免疫，產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，并提取出而來(lái)的。體能夠結(jié)合，在切割載體和目的基因時(shí)要用同種限制酶課堂鞏固學(xué)案與測(cè)評(píng)作業(yè)板書(shū)設(shè)計(jì)：1.2基因工程的基本操作