姓名 刘红 单位 枣庄一中 E-mail liuhong0102@163.com
课时课题：1.2 基因工程的基本操作程序（第一课时） 课型：新授课
授课时间： 2013 年 3 月 6 日，星期 三 ，第 3、4 节课
一、教学目标 1、 知识目标
⑴简述基础理论研究和技术进步催化了基因工程 ⑵简述基因工程的原理和基本步骤 2、 能力目标
⑴学会运用概念图总结基因工程的基本步骤及方法
⑵尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案 3、 情感态度与价值观
⑴关注基因工程的发展
⑵认同基因工程的应用促进生产力的提高 二、教学重点与难点 1、 教学重点：
基因工程基本操作程序的四个步骤（前两个步骤） 2、 教学难点：
⑴从基因文库中获取目的基因 ⑵利用PCR技术扩增目的基因 (3)原核生物与真核生物基因结构的异同 三、考试点：
1、获取目的基因的方法
2、基因表达载体的构建方法及步骤 四、能力点：
1、基因组文库与CDNA文库的构建方法 2、基因表达载体的组成部分及各部分的作用
五、课前准备：
1、学生的学习准备：完成学案课前预习部分，提出疑惑 2、教师的教学准备：导学案、多媒体课件 六、教学方法：
1、讨论法、演示法、讲述法 2、学案导学 七、教具：
多媒体
八、教学课时：1课时 九、教学过程：
教学过程 教师活动 复习巩固 听写： 1、 基因工程的三个基本工具 2、 限制酶的作用特点 导入新课 3、 运载体的必备条件 导入语： 检查学生预习学案的完成情况 （对个别未完成的同学进行批评） 我们已经了解基因工程的原理和工具，那么这项技术如何操作呢？ 学生活动 教学意图 课前准备听了解学生写纸 上节课的学生认真听掌握情况，写 并督促学（听写完成生课下的后，将听写纸收交） 阅读、分析图1-6 学习 自主完成学习 通过分析图1-6我们知道基因工程的基本操作程序 包括目的基因获取、基因表达载体的构建、将目的一、目的基因导入受体、目的基因检测与鉴定。 基因获取 基因工程概念中的“更符合人们需要”的那个基因 过渡语 （2）真核细胞的基因结构 就是目的基因了，只有有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性，所以基因工程的基本操作的第一个环节就是目的基因的获取。到底什么是目的基因呢？ 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。 补充有关基因结构的知识： （1）原核细胞的基因结构 学生阅读课自主完成 本，完成学案相关内容 看学案，并理解 拓展学生的知识，加深对基因的理解，为后面的内容做好知识准备 （一）可怎样才能获得这些目的基因呢？目的基因怎样获学生阅读书自主完成 从基因文得，获取目的基因的方法有哪些呢？ 库中获取1、来源：①从自然界已有的物种分离 目的基因 过渡语
本讨论，找到 师生共同总 结，归纳 学生阅读，分 自主完成 ②人工方法合成 2、方法：（一）可从基因文库中获取目的基因。 引出基因文库概念，基因文库的分类，用打比方等手段帮助学生理解“基因文库”、“基因组文库”析，理解 “部分基因文库” 若一个基因文库中包含了一种生物所有的基因，那么这种基因文库就叫做基因组文库，若只包含了一种生物的一部分基因就叫做部分基因文库。 学生结合学自己看课
提问： 那么，怎样从基因文库中得到我们所要的目的基因呢？ 可根据目的基因的有关信息来获取目的基因，如根据基因的核苷酸序列，基因在染色体上的位置等特性来获取目的基因。 案内容完成 本，完成 基因文库又要如何构建呢？ 课件展示 基因组文库的构建及cDNA文库的构建过程： 学生阅读课培养学生 （二）、利PCR用技 对上述两种文库进行比较 除了从基因文库中获取目的基因，还可以利用PCR技术扩增目的基因。 （二）利用PCR技术扩增目的基因。 1、概念：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。 本生物技术自我总结资料卡（课本及归纳的第10页）并能力 完成学案内 容 结合前面阅读课本的的补充知表格，进行掌识，理解启握 动子、内含 子等概念 学生阅读课 本（第10页）学生总结、理解该过程，归纳的自并完成学案主学习能上的相关内力 容 观看课件演 示 术扩增目2、原理： 的基因。 3、前提：一对引物 （结合课本，重点讲解，理解引物的化学本质及
作用） 4、条件： 5、过程： a．变性（ ℃）：目的基因DNA受热变性后接连为单链 b．退火（ ℃）： 与单链相应互补序列结合 c．延伸（ ℃）：在 的作用下进行延伸 Taq酶的特点是 。 完成学案上 的表格 进一步理解，抽象变直观 多媒体演示过程并结合书本，学会描述扩增的过程。 加深理解，课知识延伸： 堂完成 PCR技术与DNA复制的比较：
进行对比 （三）、化 相 同 点 不 同 点 原理 原料 条件 解旋方式 场所 酶 结果 PCR技术 DNA复制 学生讨论、完成 与旧知识建立联系，更好的掌握 通过自主学习，对知识的掌握更深刻 自主完成 当堂巩固,及时掌握 学法直接（三）化学法直接合成 合成 学生思考讨若基因比较小，核苷酸序列又已知，可通过DNA合 论 成仪用化学方法直接人工合成。 提问： 该过程需要模板吗？ （不需要） 学生阅读课作为基因工程表达载体，只需含目的基因就可以完二、基因本(第11成任务吗？为什么要有“表达载体”的构建这一步表达载体页),了解构骤？ 的构建 建的目的 可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。 提问: 学生看课本,一个基因表达载体有哪些结构组成的呢？ 完成学案上共同归纳：基因表达载体的组成包括目的基因、启 的相关内容 动子、终止子以及标记基因等。 什么是启动子、终止子？它们的作用是什么呢？ (1) 启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基 因的首端，它是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。 (2) 终止子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基 因的尾端。 标记基因的作用是什么呢？ (3)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。 学案上的相关习题: 1．下列不属于获得目的基因的方法的是 ．．． 学生完成 A．利用DNA连接酶复制目的基因B．利用DNA聚合酶复制目的基因 课堂巩固
C．从基因文库中获取目的基因 D．利用PCR技术扩增目的基因 2．根据mRNA的信息推出获取目的基因的方法是 A．用DNA探针测出目的基因 B．用mRNA探针测出目的基因 C．用mRNA反转录形成目的基因 D．用PCR技术扩增mRNA 3．在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是 : A．用mRNA为模板逆转录合成DNA B．以4种脱氧核苷酸为原料人工合成
C．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA D．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选 4．下列哪项不是基因表达载体的组成成分 : ．．A．启动子 B．终止密码子 C．标记基因 D．复制原点 5. 在基因表达载体的构建中，所需要的酶是 : ①限制酶 ②DNA连接酶 ③解旋酶 ④DNA聚合酶 A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 6资料显示，近十年来，PCR技术（DNA聚合酶链式反应技术）成为分子生物实验的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制的特性，在试管中进行DNA的人工复制（如下图），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。请据图回答： （1）加热至94℃的目的是使DNA样品中的_______键断裂，该过程在生物体细胞内是通过__________酶的作用完成的。分析可知新合成DNA分子中A=T，C=G，这说明DNA分子的合成遵循______________________。 （2）与细胞内DNA复制相比，PCR技术所需要的DNA聚合酶的温度比较____________（高、低）。 （3）通过PCR技术使DNA分子大量复制时，若将一个用15N标记的模板DNA分子(第一代)放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制到第五代时，含15N标记的DNA分子单链数占全部DNA总单链数的比例为 。 （4）PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可以用PCR扩增血液中的（ ） A．白细胞DNA B．病毒蛋白质 C．血浆抗体 D．病毒核酸 教师归纳讲解,评价
第6题的图例
板书设计:
一、基因工程的原理： 二、基因工程的步骤：
１、限制酶 ２、ＤＮＡ连接酶 ３、运载体 教后记:
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容