【2019-2020】高中生物专题1基因工程1-2基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3
《基因工程的基本操作程序》教案
《基因工程的基本操作程序》教案主题：基因工程的基本操作程序教案概述：本教案旨在教授基因工程的基本操作程序，包括DNA提取、限制酶切、凝胶电泳和基因克隆等方面的内容。
通过理论讲解和实践操作相结合的方式，使学生了解基因工程的基本原理和操作流程，掌握相关基本技术和实验室操作技能。
教案内容：一、DNA提取1.理论知识讲解：a.DNA的组成和结构；b.DNA提取的原理和方法；c.不同样本类型的DNA提取方法。
2.实验操作：a.不同样本类型的DNA提取操作；b.测定DNA的浓度和纯度。
二、限制酶切1.理论知识讲解：a.限制酶的基本原理；b.限制酶切的作用和应用。
2.实验操作：a.选择适当的限制酶和DNA片段；b.设置限制酶切反应体系；c.进行限制酶切反应；d.凝胶电泳分析酶切产物。
三、凝胶电泳1.理论知识讲解：a.凝胶电泳的原理和分析方法；b.DNA片段大小的估算和解析。
2.实验操作：a.准备凝胶和电泳缓冲液；b.设置电泳仪参数；c.注入DNA样品到凝胶槽；d.进行凝胶电泳；e.分析和解读凝胶电泳结果。
四、基因克隆1.理论知识讲解：a.基因克隆的原理和步骤；b.原核和真核表达载体的构建和选择。
2.实验操作：a.提取目标基因的DNA片段；b.构建目标基因的表达载体；c.进行细菌的转化和筛选；d.分析和鉴定克隆子。
教案目标和教学要点：1.了解基因工程的基本原理和操作流程；2.掌握DNA提取、限制酶切、凝胶电泳和基因克隆等基本实验操作；3.学习正确使用实验仪器设备的方法；4.培养实验操作的规范性和安全意识。
教学方法和教学策略：1.综合运用讲授和实践操作相结合的方式；2.设置实验操作注意事项，重点讲解和演示相关实验步骤；3.课堂小组合作讨论和解答疑问，促进学生的互动和思考能力；4.强调实验操作的规范性和安全意识。
教学资源和评估方式：1.实验室设备和试剂；2.实验指导书和操作手册；3.实验报告评估和口头回答问题。
教学时间安排：本教案计划为总共20学时，每周安排5学时，共计4周完成整个教学内容。
高中生物选修三专题一 1.2 基因工程的基本操作程序
已知基因的核苷酸序列 ； ③前提条件：_______________________ 模板DNA 、___________ DNA引物 、 原料：___________ 热稳定DNA聚合酶 、 ________________ 四种脱氧核苷酸 。 __________________ 指数 方式扩增，即____ 2n （n为扩增 ④方式：以_____ 循环的次数） ⑤结果： 使目的基因的片段在短关信息。
如：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
基因翻译产物蛋白知道序列，NA B、线粒体DNA C、总mRNA D、tRNA
3、化学方法人工合成目的基因
（1）范围
在基因较小，核苷酸序列已知的 情况下，可以利用DNA合成仪人工合 成。
（2）方法 化学合成法 、 反转录法
（在DNA合成仪中合成）
人工合成 (基因比较小)
DNA合成仪
48
①反转录法：
以目的基因转录成的信使 RNA为模板，反转录成互补的 单链DNA，然后在酶的作用下 合成双链DNA，从而获得所需 的基因。
（二）、目的基因
主要指的是编码蛋白质的结构基因
也可以是一些具有调控作用的因子。
例如：与生物抗逆性相关的基因，与生物优良品质 相关的基因，药物和保健品相关的基因，与毒物降 解相关的基因，以及与工业所需要酶相关的基因。
目前被广泛提取使用的目的基因有： 苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因 （抗病毒、抗细菌)、人胰，导入的 一段碱基序列互补配对。
温度控制和缓冲液（Mg2+）
（5）、仪器： PCR扩增仪（自动调控温度的仪 器） （6）、方式： 以_____ 指数 方式扩增，即 ____ 2n （n为扩增循环的次数）
高中生物专题1基因工程2基因工程的基本操作程序教案2新人教版选修3
基因工程的基本内容
教学目的：（1）让学生了解基因工程的概念。
（2）让学生了解和掌握基因工程的步骤和基因操作的工具，培养学生的识图能力。
（3）让学生学会归纳总结，整理成知识点框架图有利于记忆。
教学重点：(1)基因工程的基本原理。
（2）基因工程的操作步骤
教学难点：（1）限制酶和运载体的作用
（2）提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径
教学方法：以“创设问题情境——操作探讨交流一一总结应用拓展”为主线实施教学教具准备：多媒体课件，通过FLAS动画，让学生直观的了解基因工程的全过程。
《基因工程的基本操作程序》教案
《基因工程的基本操作程序》教案一、教学目标1. 知识目标了解基因工程的概念及其应用领域。
掌握基因工程的基本操作程序和原理。
理解基因工程在生物技术和农业上的重要性。
2. 技能目标能够运用基因工程的原理和技术，设计和实施基因改造实验。
能够分析基因工程实验结果，并提出合理的解释和结论。
3. 情感目标培养对基因工程技术的兴趣和好奇心，提高对生物科学的热情。
培养学生的团队合作意识和批判性思维能力。
二、教学内容1. 基因工程概述介绍基因工程的概念和定义。
讨论基因工程在生物技术和农业上的应用领域。
2. 基因重组技术解释基因重组技术的原理和步骤。
介绍基因重组技术在基因工程中的应用实例。
3. 基因克隆与表达讲解基因克隆的概念和过程。
探讨基因表达的调控机制和表达水平的优化方法。
4. 基因编辑技术介绍基因编辑技术的原理和操作步骤。
探讨基因编辑技术在基因工程中的应用实例和前景。
5. 基因工程实验设计学习基因工程实验设计的基本原则和方法。
练习设计和实施基因改造实验。
三、教学方法1. 讲授法通过教师的讲解，引导学生掌握基因工程的基本概念和原理。
结合实例讲解基因工程技术的应用和实验设计方法。
2. 实验法安排基因工程实验课程，让学生亲手操作，实践基因改造技术。
引导学生分析实验结果，培养学生的实验操作和数据分析能力。
3. 小组讨论法分组让学生讨论基因工程技术的应用和实验设计问题。
培养学生的团队合作意识和批判性思维能力。
四、教学评价1. 课堂参与度观察学生在课堂上的发言和提问情况，评估学生的参与度。
2. 实验报告评估学生在基因工程实验中的操作技能和实验结果分析能力。
3. 小组讨论报告评估学生在小组讨论中的表现和提出的观点，包括团队合作意识和批判性思维能力。
4. 课后作业和测验布置相关基因工程主题的课后作业和测验，评估学生对知识点的掌握情况。
五、教学资源1. 教材和参考书选择适合基因工程课程的教材和参考书，为学生提供全面的学习资源。
【高中生物】1、2-基因工程的基本操作程序
1、2 基因工程的基本操作程序课标要求简述基因工程的原理和技术能力要求（1）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。
（2）通过对基因工程的基本操作程序的学习，使学生在理解步骤的同时，举一反三，对于其他基因工程操作实例做到能理解、能介绍，从而培养学生对相关知识的理解能力及良好的语言表达能力。
（3）通过引导学生在网上的探究活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
知识网络体系目的基因：指编码蛋白质结构基因基因文库从基因文库中获取基因组文库目的基因的获取方法部分基因文库人工合成PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
利用PCR技术扩增目的基因目的：获取大量的目的基因原理：DNA复制过程目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，基因表达载体的构建并使目的基因能够表达和发挥作用。
（基因工程的核心）目的基因：基因表达载体的组成：启动子：终止子：标记基因：转化：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达的过程农杆菌转化法导入植物细胞的方法：基因枪法将目的基因导入受体细胞方法：花粉通道法导入动物细胞的方法：显微注射技术导入微生物的方法：检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因检测：方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物DNA）目的基因的检测和鉴定检测目的基因是否转录方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物mRNA）检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原—抗体杂交鉴定：对生物进行个体水平的鉴定重难热点归纳提取目的基因的方法目的基因导入受体细胞的途径。
知识拓展1．外显子与内含子一般来说，结构基因都是由外显子和内含子组成，但是，外显子和内含子的关系不是完全固定不变的。
有时同一条DNA链上的某一段DNA序列，当它作为编码某多肽链的基因时是外显子，而作为编码另一多肽链的基因时，则是内含子，结果是同一基因可以同时转录为两种或两种以上的mRNA。
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序2教案新人教版选修3
教学目标
简述基因工程原理及基本操作程序
重点
简述基因工程原理及基本操作程序
难点
简述基因工程原理及基本操作程序
教学过程
时间
设计意图
个人备课
一、检查预习
检查世纪金榜自主预习【6】完成情况。
二、导入新课
复习导入
三、推进新课
1、基因工程的第二步(核心)—基因表达载体的构建
A、构建基因表达载体的目的:
②受体细胞:原核生物(使用最广泛的是大肠杆菌)。
③原核生物的特点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等
四、课堂训练
五、课堂小结
六、作业和预习
预习基因工程的基本操作程序第3课时
3
1
30
6
4
1
检查预习情况，为讲解新课铺垫。
导入新课，口述学习目标
讲授分析，简述基因工程原理及基本操作程序
当堂训练，检测知识运用
B、转化方法:
(1)导入植物细胞。
①最常用方法:_________(双子叶植物或_____植物)。
②其他方法。a.基因枪法:_____植物。b._____通道法。
(2)导入动物细胞。
①常用方法:_________技术。
②常用受体细胞:_______。
(3)导入微生物细胞。
①方法：用____处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为__________)。
总结本课学习内容，学生记忆相关知识点。
布置下节课的预习任务
教学反思
(1)使目的基因在_________中稳定存在,并且可以_____给下一代。
(2)使目的基因能够_____和_________。
[精品]2019高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序(练习课)教案 新人教版选修3
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5、基因工程的第四步——目的基因的检测与鉴定
二、习题讲解
世纪金榜课时检测区P10
三、习题巩固
如图为基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。相关叙述中正确的是()
A排列顺序相同
C.方法a和c均用到DNA聚合酶
3
40
2
总结知识点，加深对本课的理解
讲解练习，培养学生运用知识的能力
通过练习巩固，进一步加深对本课的掌握
教学反思
1.2基因工程的基本操作程序（练习课）
教学目标
复习巩固所学知识，培养学生运用知识的能力
重点
查缺补漏，培养学生运用知识的能力
难点
查缺补漏，培养学生运用知识的能力
教学过程
时间
设计意图
个人备课
一、知识点总结
1、基因工程基本操作的四个步骤
2、基因工程的第一步——目的基因的获取
3、基因工程的第二步(核心)—基因表达载体的构建
D.方法c需要模板
【解题指南】(1)正确识别三种基因。
(2)熟练掌握三种获取目的基因的方法需要的条件。
【解析】选C。题中三种方法都是在体外进行的,且都用到酶(方法a需要反转录酶和DNA聚合酶,方法b需要限制酶,方法c需要DNA聚合酶),A错误、C正确。方法a得到的目的基因不含有内含子,方法c得到的目的基因的碱基序列可能有多种,因此①②③碱基对的数量和排列顺序不相同,B错误。方法c不需要模板,D错误。
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序导学案新人教版选修3
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序导学案新人教版选修3情境导入知识目标：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情感态度价值观：教学重点：基因工程基本操作程序的四个步骤教学难点：1、从基因文库中获取目的基因2、利用PCR技术扩增目的基因★学情分析学生经过上一节的学习已经掌握DNA重组技术所需三种基本工具的作用及基因工程载体所需条件等知识，具备学习基因工程的基本操作程序一节的基础；而且经过一年必修教材的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。
但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。
因此在教学过程中，应在教师引导下适时加强学生解决问题和运用概念图等生物学语言归纳结论等方面的能力。
★教材分析：《基因工程的基本操作程序》是人教版选修3专题1基因工程中第2节内容，本节是《基因工程》专题的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》一节，下接《基因工程的应用》。
对于基因工程，学生接触得很少，文字描述中会感到抽象，为此，教材中采用形象化得呈现方式简述了基因工程基本操作程序的四个步骤。
例如，基因文库中把基因组文库比作国家图书馆，而把cDNA文库比作某市图书馆，这样便于学生理解和掌握。
此外，在教材处理中还呈现主干，割舍枝杈，将非主干内容以《生物技术资料卡》、《拓展视野》等方式呈现，做到有主有次。
★教学建议：采用从“整体-部分-整体”的教学思路，首先引用基因工程案例使学生从整体上了解基因工程的四个步骤，其次采用分步探究的形式帮助学生理解各个步骤的原理、方法和过程，最后教师引导学生用概念图将所学的知识从整体上再次整合。
★导入设计导入一：抑制疾病传播的转基因蚊子巴西等拉美国家深受致倦库蚊的危害。
致倦库蚊可携带多种病毒和寄生虫，能够传播脑炎、丝虫病等传染病。
2020高考生物选修3现代生物科技专题1 1.2基因工程的基本操作程序
解析：B 过程是以 RNA 为模板合成 DNA 的反转录 过程，需要的酶 cDNA 为模板直接进行 PCR 扩增，该过程中所用酶的显著特点 是耐高温。
答案：(1)反转录酶 (2)大于 (3)DNA cDNA 耐 高温
5．基因工程常用的受体细胞都是动植物的体细胞。 (×)
6．基因工程是否成功需进行个体生物学水平上的鉴 定。(√)
要点一 目的基因的获取
1．有哪些方法可以获取目的基因，各有什么优缺 点？
2．PCR 扩增目的基因的原理是什么？
归纳提升 1．获取目的基 物 的 单 链 mRNA ―反―转―录―酶―催―化→ 单 链 互 补 DNAD―N―A聚――合―酶―催→化双链 cDNA 片段与―载―― 体―连→热变性后解链为单链，与 引物结合，然后在 Taq DNA 聚合酶的作用下进行延伸形 成 DNA。
3．化学合成目的基因：如果基因比较小，核苷酸序 列又已知，也可以利用 DNA 合成仪化学合成。
二、基因表达载体的构建
1．表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋ 标记基因。
(4)PCR 扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退 火温度过高会破坏____________的碱基配对。退火温度的 设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但 ____________的引物需要设定更高的退火温度。
(5)如果 PCR 反应得不到任何扩增产物，则可以采取 的改进措施有________(填序号：①升高退火温度 ②降 低退火温度 ③重新设计引物)。
受体细胞
植物细胞 (体细胞)
导入方法
①农杆菌转化法：目的基因插入Ti质粒的TDNA→农杆菌→导入植物细胞→稳定维持和 表达 ②基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基 因转化方法，但是成本较高 ③花粉管通道法：这是我国科学家独创的一 种方法，是一种十分简便经济的方法
《基因工程的基本操作程序》教案
《基因工程的基本操作程序》教案教案：基因工程的基本操作程序一、教学目标：1.了解基因工程的定义和基本原理；2.掌握基因工程的基本操作程序；3.能够进行基因工程实验的设计和实施；4.培养学生的实验操作技能和科学思维能力。
二、教学内容：1.基因工程的定义和基本原理；2.基因工程的基本操作程序；3.基因工程实验的设计和实施。
三、教学过程：Step 1 引入新知识（10分钟）教师用简明扼要的语言介绍基因工程的定义和基本原理，引发学生对基因工程的兴趣和好奇心。
Step 2 理论讲解（20分钟）教师通过幻灯片或黑板等工具详细讲解基因工程的基本操作程序，包括以下内容：1.DNA提取：从细胞或组织中提取DNA，如何保证提取到高质量的DNA；2.DNA切割：使用限制性内切酶对DNA进行切割，切割的目的和操作步骤；3.电泳分离：将切割后的DNA片段通过电泳进行分离，以获得所需的目标DNA片段；4.DNA连接：将目标DNA片段连接到载体DNA上，选用适当的连接酶和连接条件；5.转化：将连接好的DNA转化到细胞中，以产生转基因细胞；6.分析与筛选：对转基因细胞进行鉴定和筛选，确定所需的基因是否成功被转移。
Step 3 案例分析（20分钟）教师给出一些基因工程实验的案例，分析每个案例中的实验设计和操作步骤，帮助学生深入理解基因工程的基本操作程序。
Step 4 实验设计（30分钟）学生自主或分组完成一个基因工程实验的设计。
要求学生选择一个合适的实验题目，设计实验具体步骤，并解释每一步的目的和操作原理。
可以提供一些指导性问题，如何选择限制性内切酶？如何选择载体？如何筛选转基因细胞？等等。
Step 5 实验实施（60分钟）学生根据自己的实验设计和教师的指导，进行实验操作。
教师要在实验过程中及时进行指导和解答学生的问题。
Step 6 实验结果分析与讨论（30分钟）学生根据实验结果分析和讨论实验的结果，思考实验中可能存在的问题及改进的方法，并对实验结果进行合理解释。
专题Ⅰ基因工程之基本操作程序
寻根问底
• 将目的基因直接导入受体细胞不是更简便 吗？如果这么做，结果会怎样？
• 没有进行表达载体的构建，这种方法针对 性差，完全靠运气，也无法确定什么基因 导入了受体植物。此法目前争议颇多，严 格来讲不算基因工程。
第三步：将目的基因导入受体细胞
• 一、转化 • 目的基因进入受体细胞内，并且在受体 细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化。 • 二、导入方法 • 1、将目的基因导入植物细胞的方法 • （1）农杆菌转化法 （常用） • （2）基因枪法 • （3）花粉管通道法
PCR技术 相 原理 同 原料 点 条件 DNA复制
碱基互补配对 四种脱氧核苷酸
模板、ATP、酶 DNA在高温下 变性解旋 体外复制
解旋 方式
不 场所 同 酶、 点 引物 结果
解旋酶催化
细胞核内
热稳定DNA聚合酶 细胞内含有的DNA聚合酶， 需引物 不需引物 短时间内形成大 量DNA片段 形成整个DNA分子
第一步：目的基因的获取
• • • • • •
•
•
三、目的基因的获取方法 2、利用PCR 技术扩增目的基因 （5）PCR技术的过程： 变性：加热至90～95℃，目的基因DNA 受热变性 后解链为单链； 复性：温度恢复到55～60℃，引物与单链相应互 补序列结合； 延伸：加热至70～75℃，然后在Taq酶作用下进 行延伸 重复循环，目的基因则可成指数形式扩增(约为2n， 其中n为扩增循环的次数) 。 （6）PCR扩增仪
第一步：目的基因的获取
• • • • • • 三、目的基因的获取方法 3、用化学方法直接人工合成 （1）条件 基因比较小，核苷酸序列已知 （2）方法 DNA合成仪
第二步：基因表达载体的构建
人教版高中生物选修三学案：1.2 基因工程的基本操作程序
1。
2 基因工程的基本操作程序【导学目标】1。
简述基因工程原理及基本操作程序。
2.尝试设计某一转基因生物的研制过程.【自主学习】基因工程的基本操作程序1。
的获取。
2．的构建.3．将目的基因导入。
4．目的基因的与鉴定.一、目的基因的获取1。
目的基因：主要是指编码蛋白质的，也可以是一些具有。
2．基因文库(1）基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多，导入的群体中储存，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。
（2）基因文库的种类①基因组文库：含有一种生物的基因。
②部分基因文库：含有一种生物的基因。
3．获取目的基因的方法(1)从基因文库中获取目的基因（2)利用PCR技术扩增目的基因①PCR的含义：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术.②过程：目的基因受热形成，与引物结合,在的作用下延伸形成DNA.③方式：指数扩增＝2n(n为扩增循环的次数).(3）人工合成法:若较小，序列已知,可以人工合成。
二、基因表达载体的构建1。
基因表达载体的组成2．基因表达载体的功能（1)使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以给下一代。
(2）使目的基因和发挥作用。
三、将目的基因导入受体细胞1.转化：进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2．导入植物细胞（1）方法：、基因枪法、花粉管通道法等。
（2）农杆菌的特点①易感染和裸子植物。
②Ti质粒上的可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞上。
3．导入动物细胞（1)常用方法: 技术. （2）常用受体细胞: .4．导入微生物细胞（1）原核生物特点:繁殖快、多为、遗传物质相对等。
（2)对受体细胞的常用处理方法：用处理细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（这种细胞称为）。
四、目的基因的检测与鉴定1。
检测方法(1) 技术:①检测转基因生物的上的目的基因；②检测目的基因是否转录出 .（2）抗原—抗体杂交技术:用于检测目的基因是否翻译成 .2．鉴定：鉴定、抗性鉴定等.思考交流1．利用PCR技术扩增目的基因时，需要提供哪些物质和条件?2．一般情况下，基因工程操作获得成功的标志是什么？正误判断1．基因工程操作程序中的核心步骤是基因表达载体的构建。
1.2 基因工程的基本操作程序
1.2 基因工程的基本操作程序
2008年11月1日闭 幕的东京国际花卉 博览会上，全球首 批真正的蓝玫瑰首 次在公众面前亮相。
英国《每日电讯报》10月31日报道，近年出 现在花卉市场上的蓝色玫瑰实际上是采用染色技术 培育而成的白玫瑰。这次花卉博览会上展出的才是 名副其实的蓝玫瑰。 这种蓝玫瑰是转基因玫瑰，被植入三色紫罗兰 所含一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然 呈现蓝色。
④条件： 模板DNA；引物；四种脱氧核苷酸；
热稳定DNA聚合酶等。
⑤过程： 变性、复性、延伸三步曲
⑥结果： 2n
一、目的基因的获取
目的基因 （3）用化学方法直接人工合成 a、条件：基因比较小，序列已知。 b、过程：
1.基因的结构
（1）原核生物基因结构 非编码区 编码区 非编码区
…A‥………ATGTGCACGTAGTTA……… 启动子 终止子 …T‥………TACACGTGCATCAAT………
编码区上游 编码蛋白质 调控遗传信息的表达 （调控程序） 编码区下游
非编码区 启动子
RNA聚合酶
编码区
ATGTGCACGTAGTTA TACACGTGCATCAAT AUGUGCACGUAGUUA
氨基酸序列
合成 推测 推测
mRNA碱基序列
DNA碱基序列
目的基因 和生物体内真实DNA序列不同
课堂练习 1、有关基因工程的叙述中，错误的是( A )
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来
B、限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、人工合成目的基因不用限制性内切酶
一、目的基因的获取
2.获取目的基因的常用方法
（1）从自然界已有的物种中分离 （2）用人工的方法合成
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序1.2.2目的基因的导入、检测与鉴定课件新人教版选修3
(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是_单__子__叶__植__物___，利用农杆菌自然 条件下感染植物的特点，能实现_将__目__的__基__因__导__入__植__物__细__胞___的目的。 具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA片段，它具有可转移至受体 细胞并整合到受体细胞_染__色__体__的__D__N_A__上的特点，因此只要将携带外源 基因的DNA片段插入到_T_-_D_N__A_片__段__(_内__部__) (部位)即可。 解析 一般农杆菌不能感染的植物是单子叶植物，可感染双子叶植物和 裸子植物。利用其感染性，可实现目的基因导入植物细胞的目的。真正 可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上的是农杆菌T-DNA 片段，因此目的基因必须插入到该部位才能成功。
解析 答案
(2) 根 据 T-DNA 这 一 转 移 特 点 ， 推 测 该 DNA 片 段 上 可 能 含 有 控 制 _D_N__A_连__接__酶__、__限__制___酶合成的基因。 解析 根据T-DNA这一转移特点，可以推测该DNA片段能控制合成DNA 连接酶、限制酶以实现与双子叶植物细胞染色体DNA的整合。
解析 植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还有基因枪法和花粉管 通道法等。
解析 答案
易错易混
农杆菌转化法中两次拼接、两次导入的辨析 第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA的中间部位，第二次拼 接(非人工操作)指被插入目的基因的T-DNA被拼接到受体细胞染色体的 DNA上；第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌，第二次 导入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。
(2)导入动物细胞 ①方法： 显微注射 技术。 ②常用受体细胞： 受精卵 。 ③步骤：目的基因表达载体 提纯 →取卵(受精卵)→ 显微注射 →受精卵发 育→获得具有新性状的转基因动物
1.2 基因工程的基本操作程序
点点生物学教学
基因工程的基本操作程序主要包括 四个基本步骤: 四个基本步骤: 1)目的基因的获取 2)基因表达载体的构建 3)将目的基因导入受体细胞 4)目的基因的检测与鉴定
点点生物学教学
点点生物学教学
步骤一: 步骤一:目的基因的获取 目的基因是人们所需要转移或改造的基因, 目的基因是人们所需要转移或改造的基因, 获取目的基因是实施基因工程的第一步 . 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因,还有植 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因, 物的抗病(抗病毒,抗细菌)基因, 物的抗病(抗病毒,抗细菌)基因,种子贮 藏蛋白的基因,以及人的胰岛素基因, 藏蛋白的基因,以及人的胰岛素基因,干扰 素基因等. 素基因等.
点点生物学教学
点点生物学教学
步骤三:目的基因导入受体细胞---转化 步骤三:目的基因导入受体细胞---转化 常用的受体细胞: 常用的受体细胞: 有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌, 有大肠杆菌,枯草杆菌,土壤农杆菌, 酵母菌和动植物细胞等. 酵母菌和动植物细胞等. 将目的基因导入受体细胞的原理 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径. 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径.
点点生物学教学
点点生物学教学
前三步的处理十分繁锁, 前三步的处理十分繁锁,为保证目的基因得到有 效利用, 效利用,通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基 这样, 因.这样,处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的 很少,必须将它从中检测出来. 很少,必须将它从中检测出来.
无表达产物
无表达产物
有表达产物
②间接导入法常用的载体是质粒,λ噬菌体,科斯质粒. 间接导入法常用的载体是质粒, 噬菌体,科斯质粒.
(1)质粒是细菌染色体DNA以外的环状双链DNA分子,它能自 质粒是细菌染色体DNA以外的环状双链DNA分子, DNA以外的环状双链DNA分子 我复制,也可整合到细胞染色体DNA中与其一起表达. DNA中与其一起表达 我复制,也可整合到细胞染色体DNA中与其一起表达.质粒通常 还含有标记基因,这可以从细胞的表型特征来识别. 还含有标记基因,这可以从细胞的表型特征来识别. 噬菌体是一种细菌病毒,其环状双链DNA DNA可以作为目的基 (2)λ噬菌体是一种细菌病毒,其环状双链DNA可以作为目的基 因的载体. 因的载体. 科斯质粒是一种杂种质粒,含有质粒和λ噬菌体的部分顺序, (3)科斯质粒是一种杂种质粒,含有质粒和λ噬菌体的部分顺序, 很适合用作真核生物基因的载体. 很适合用作真核生物基因的载体.
高中生物必修3-基因工程的基本操作程序-学案
1．2基因工程的基本操作程序一、基因工程的基本操作程序：①目的基因的；②的构建；③将目的基因；④目的基因的。
二、基因工程的基本操作程序：（一）目的基因的获取1．目的基因：主要是指的基因，也可以是一些具有作用的因子。
2.的基因的获取：目的基因可以从中分离出来，也可以用合成。
常用的方法有以下几种：（1）从基因文库中获取目的基因①基因组文库和部分基因文库（如cDNA文库）基因组文库 cDNA文库如根据基因的、的、基因在染色体上的、基因的，以及基因的等特性。
（2）利用PCR技术扩增目的基因①PCR是____________________________________技术，是的缩写。
②原理：____________________。
③前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_________。
④条件：DNA模板、。
⑤扩增过程：（根据课本第10页，图1-8回答问题）a．变性（℃）：目的基因DNA受热变性后接连为单链；b．退火（冷却℃）：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。
PCR技术与DNA复制的比较：（3）化学法直接合成：适用于基因比较，核苷酸序列又。
（二）——基因工程的核心1．基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中能，并且可以，同时，使目的基因能够。
2．基因表达载体= + + +（1）启动子：是一段有特殊结构的，位于基因的，它是识别和结合的部位，有了它才能驱动基因，最终获得所需要的蛋白质。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的，位于基因的，相当于一盏红色信号灯，使在所需要的地方停止下来。
（3）标记基因：作用是为，从而将含有目的基因的细胞出来，如基因。
3．构建基因表达载体的过程：用（同、不同）种限制酶去切目的基因与运载体，再用使其连接,形成重组DNA分子。
（三）将目的基因导入受体细胞将目的基因受体细胞，并且在受体细胞内和的过程，称为转化。
1.2基因工程的基本操作程序_学案3
11．2基因工程的基本操作程序【学习目标】：1．简述基因工程原理及基本操作程序；2．尝试设计某一转基因生物的研制过程。
【合作探究学习】思考：阅读课本P 8页内容并思考，在借助于前面所讲的基因工程三种工具的基础上，完成以下抗虫棉的培育过程需要经历哪些步骤？这些步骤的完成分别可以达到怎样的目的？一、目的基因的获取思考①：上述例子中的抗虫基因在基因工程中有没有它的专有名词？基因工程中的这类基因还有哪些？思考②：获得目的基因的途径有哪些？1．从基因文库中获取目的基因①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多 ，导入受体菌的群体中 ，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
基因组文库：含有一种生物的 基因②种类cDNA 文库：含有一种生物的 基因③目的基因的获取根据基因的有关信息：基因的 序列、基因在 上的位置、基因的 产物mRNA 、基因的 产物蛋白质等特性获取目的基因。
2．利用PCR 技术扩增目的基因①PCR ：是一项在生物体外 特定DNA 片段的核酸合成技术。
②前提：已知目的基因的 序列。
③条件： ④过程：目的基因DNA 受热形成 ，与 结合，然后在_________的作用下进行延伸形成DNA 。
⑤方式：指数扩增=2n(n 为扩增循环的次数)思考①：是不是任何情况下都可以利用这种技术来大量的扩增目的基因？它的应用有没有一定的限制？假如已知某一段目的基因的核苷酸序列含有100个碱基对，其中含有胞嘧啶60个。
经过4次扩增循环，可以获得多少个目的基因片段？我们需要提供多少个胸腺嘧啶脱氧核苷酸？3.人工合成法：基因较小，核苷酸序列 ，可以人工合成。
思考：还有没有其他的获取目的基因的方法？如果有，哪些条件可以为它提供依据？【例1】、多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA 片段的技术。
PCR 过程一般经历下述三十多次循环：95℃下使模板DNA 变性、解链→55℃下复性（引物与DNA 模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。
高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序 新人教版选修3
三、将目的基因导入受体细胞 1．转化含义：目的基因进入受体细胞内，并且在受 体细胞内维持稳定和表达的过程。
2．转化方法。 (1)导入植物细胞。 ①最常用方法。 农杆菌转化法：双子叶植物或裸子植物。
②其他方法。 a．基因枪法：单子叶植株。 b．花粉管通道法。 (2)导入动物细胞。 ①常用方法：显微注射技术。 ②常用受体细胞：受精卵。
一、目的基因的获取1．从基因中获取目的基因：将含有某种生物不 同基因的许多 DNA 片段导入受体菌的群体中储存，各个 受。 a．用 Ca2＋处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环 境中 DNA 分子的生理状态(这种细胞称为感受态细胞)。 b．感受态细胞吸收重组表达载体 DNA 分子。 ②受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌)。 ③原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物 质相对较少等。
(2)四种方法的比较。基因的构建方法基因组
部分基因 (如cDNA)PCR技术 扩增人工合成
优点 操作简单
专一性
专一性强， 可在短时间 可产生自 内大量扩增 然界中不 目的基因 存在的新
基因
缺点
工作量大、 盲目性大、 专一性差
操作过程较烦 琐，技术要求 过高
需要严格控 制温度，技 术要求高
适用范围 小
2.生物体内 DNA 复制与 PCR 技术的比较
比较项
DNA复制
PCR技术
区别 解旋方式 解旋酶催化
DNA在高温作 用下变性解旋
场所
细胞内(主要在细 细胞外(主要在
胞核内)
PCR扩增仪内)
区别
酶 温度条件
DNA解旋酶、普 通的DNA聚合酶 等
细胞内温和条件
耐热的DNA聚 ―反―转―录―酶―催―化→ 单 链 互 补 DNAD―N―A聚――合―酶―催→化双链 cDNA 片段与―载―― 体―连→链 DNA―→双链 DNA―→大量目的 基因 ④人工合成： 蛋 氨白 基质 酸的 序列―→m核R苷N酸A序列―→D苷N酸A序核列―→目基的因
2019-2020年高中生物 1.2基因工程的基本操作程序导学案新人教版选修3
2019-2020年高中生物 1.2基因工程的基本操作程序导学案新人教版选修3【自主学习】基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：__________________的获取，的构建，将目的基因________________，目的基因的一、目的基因的获取1.目的基因：主要是指_________________的基因，也可以是一些具有的因子。
2.获取目的基因是实施基因工程的第一步。
目的基因的获取方法主要有两种：①从自然界中已有的物种中分离出来②______________ _________。
3.基因文库——将含有___________________________片段，导入中储存，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。
基因文库根据其大小可分为__________ _____和__________________。
受体细胞是指接受______ ________的细胞，即表达载体导入的细胞。
基因工程常用的受体有____ _____、__________、__________________。
4.PCR技术扩增目的基因原理：DNA复制做法：已知__________________→据已知序列合成__________→DNA扩增结果：扩增出__________________的目的基因。
5、人工合成法：如果基因比较小，又已知_______ ______，可借助__________ _____用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体的构建基因表达载体的构建是基因工程的___ __。
其中心内容是___________ ______，形成_____ ________，最后通过重组运载体将目的基因导入______________。
1.构建表达载体的目的：（1）使目的基因___________ __________，并可_________________，（2）使目的基因能够_________________________。
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教学资料范本【2019-2020】高中生物专题1基因工程1-2基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3编辑：__________________时间：__________________1.2基因工程的基本操作程序题目1.2基因工程的基本操作程序课型新课第1课时学习目标1.简述基因工程的四个步骤。
重点简述基因工程操作程序的四个步骤。
学习过程学习内容 学生活动复习1.DNA重组技术需要那些工具？2.基因工程的载体具有那些特点？基础部分1、目的基因的获取：1。
目的基因概念：________________________________2。
目的基因的举例：________________________________3。
目的基因的获取途径（1）从基因文库中获取①基因文库的概念：将含有某种生物不同___________的许多__________，导入_________的群体中储存，各个___________分别含有__________________，称为基因文库②基因文库的类型：a.基因组文库：将某种生物体内的DNA_________提取出来，选取用适当的__________，将DNA切成一定范围大小的__________，然后，将这些D NA片段分别与载体连接起来，导入________的群体中储存，每个受体菌都含有了一段不同的_________。
也就是说，这个群体包含了这种生物的___________b.部分基因文库：（如cDNA）用某种生物发育的某个时期的______反转录产生的多种______DNA片段，与载体连接后储存在一个_________中，那么，阅读教材归纳这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库 d：两种基因文库的区别主要如下表所示： ③从基因文库中获取目的基因的依据有：__________________、__________________、_________________、__________________、__________________ （2）利用PCR技术扩增目的基因：①概念：PCR是一项______________________的核酸合成技术。
文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小基因中启动子（具有启动作用的DNA片段） 基因中的内含子（位于编码蛋白质序列内的非编码DN A片段）基因多少物种间的基因交流②原理：__________________ ③条件：__________________④过程：_________、__________、___________ （3）人工合成法：①通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成，适用于_________________ ____________的基因②反转录法：根据mRNA逆转录形成目的基因 2、基因表达载体的构建—工程的核心 1。
构建基因表达载体的目的（1）_____________________________________（2）__________________________________ 2。
基因表达载体的组成 （1）_____________ （2）________阅读 归纳①位置：位于____________，是一段有特殊结构的DNA片段②作用：是___________识别和结合部位，有了它才能驱动基因__________，最终获得需要的_______（3）_______① 位置：位于基因的末端,也是一段有特殊结构的DNA片段②作用：________________________________（4）___________：①作用：用于鉴别_______________，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
如：_____________3。
基因表达载体的构建有差别的原因：（1）受体细胞不同，有______、________、________之分（2）_____________________________________提升部分1.为什么要构建基因文库？直接从含目的基因的生物体内提取不行吗？2.如果基因小，核苷酸序列已知，可以用什么方法来合成DNA呢？3.将生物的所有DNA直接导入受体细胞不是更简便吗？如果这么做，结果会怎样？拔高部分全品：当堂自测题板书设计1、目的基因的获取：方法：（1）从基因文库中获取（2）利用PCR技术扩增目的基因（3）人工合成法：2、基因表达载体的构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传下一代使目的基因能够表达和发挥作用组成：启动子，终止子，标记基因，复制原点，目的基因课后反思题目1.2基因工程的基本操作程序课型新课第1课时学习目标1.简述基因工程的四个步骤。
重点简述基因工程操作程序的四个步骤。
学习过程学习内容 学生活动复习1.获取目的基因的方法有几种？2.构建基因表达载体的目的是什么？3.基因表达载体的组成有哪些？回答问题基础知识3、将目的基因导入受体细胞1。
转化：_____________________________________2。
将目的基因导入植物细胞（1）受体细胞：_________或__________（2）导入方法：①__________________法：农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染___________植物和_________植物。
当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的___________，吸阅读教材完成导引_________移向这些细胞，这时农杆菌的________上的T-DNA（可转移的DNA）可转移至受体细胞，并且_______到受体细胞染色体的___________上a.转化过程：____________________________________转化的实质：将目的基因整合到受体细胞的染色体基因组中b.适合于：_____________和___________植物。
约80%的转基因植物都是通过这种方法获得的②基因枪法:__________中常用的一种基因转化方法，但是成本较高③花粉管通道法：植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊A．过程：在植物受粉后，花粉形成的________还未愈合前，剪去柱头，然后，滴加___（含目的基因），使目的基因借助花粉管通道进入________ __B.我国的________________就是用此种方法获得3．将目的基因导入动物细胞（1）受体细胞：__________ （2）导入方法：_______________①基本操作程序：首先将含有___________表达载体提纯，并使DNA浓度保持在1-3μg/mL；然后，从雌性动物体内取出____（卵可以在体内受精，也可以在体外受精），采用____________进行显微注射；再将注射了目的基因的_______ _，经胚胎早期培养一段时间后，再移植到雌性动物的输卵管和子宫内，使其发育成有新性状的的动物②实例：1982年，世界上第一例转基因“超级小鼠”学案4、目的基因的检测与鉴定1.目的基因的检测与鉴定的意义：____________________________2.目的基因检测：______水平（1）检测（2）_______________________________________________ ________①：检测方法：_______________________（DNA分子与DNA分子杂交）②：检测过程：将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA提取出来，在含有__________的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以次作为______，使探针与基因组D NA杂交。
③：检测结果：如果显示出_______，则表明目的基因已经插入染色体DNA中（2）检测______________________________①：检测方法：__________________（DNA分子与_______ ____杂交）②：检测过程：从转基因生物中提取_______，同样用标记的目的基因作探针，与mRNA杂交③：检测结果：_____________________________________ （3）检测___________________________①：检测方法：分子杂交技术（抗体分子与_____________ __杂交）②：检测过程：_____________________________________ ___③：检测结果：_____________________________________ _________3.目的基因的鉴定：_______水平(1)一个抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后，是否赋予了植物抗虫或抗病特性，需要做抗虫或抗病的_______实验，以确定是否________(2)有的基因工程产品需要与天然产品的功能进行______比较，以确定___________1、导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同位素或荧光分子标记的DNA作探针进行检测2、表达检测：转录检测：分子杂交技术翻译检测：抗原—抗体特异性反应法3、个体生物学水平鉴定：抗虫或抗病的接种实验拔高部分教材15页的思考与探究提升部分全品：当堂自测题板书设计3、将目的基因导入受体细胞：①农杆菌转化法②基因枪法③花粉管通道法4、目的基因的检测与鉴定表达检测：转录检测：分子杂交技术翻译检测：抗原—抗体特异性反应法个体生物学水平鉴定：教学后记。