基因表达载体教学设计
基因的表达教学设计方案
基因的表达教学设计方案【教学重点、难点、疑点及解决办法】1．教学重点：染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。
2．教学难点：基因控制蛋白质合成的过程和原理。
3．教学疑点：（1）蛋白质和性状的关系。
（2）DNA的两条链都能转录吗？4．解决办法：（1）强调是重要的基本概念，引起学生重视。
（2）加强三者之间关系的举例与解析。
（3）配合图示（课本第12页图6－7）说明染色体和基因间的关系。
（4）重视学生阅读、理解和记忆。
（5）对遗传效应的内容要举例解释清楚。
（1）运用蛋白质合成示意图形象说明转录、翻译的场所、模板、原料、工具等；（2）对RNA和DNA的组成进行比较，RNA的种类及每种RNA的功能要举例讲清楚；（3）注意t RNA的反密码子和所携带的氨基酸的密码子不要混淆；（4）对3种碱基互补配对原则“要挑出来讲明用途”；（5）用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。
（1）蛋白质与性状——举例说明不同的蛋白质结构就是不同的性状。
基因控制蛋白质的合成，就是控制性状。
（2）DNA的两条链都能转录吗？——不能。
对还有疑问的学生用DNA结构挂图或书中的插图讲解说明两条链方向不同。
（注：转录的只是其中一条链即35－55链，这在DNA的立体结构中已埋下伏笔）。
【课时安排】 2课时。
【教学过程】第一课时引言：DNA分子是怎样控制遗传性状的呢？现代遗传学的研究认为，基因是决定生物性状的基本单位。
那么，基因与DNA有什么关系呢？1．基因是有遗传效应的DNA片段讲述：每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，基因是什么？（l）基因的概念：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。
此概念有三个要点：①基因是有遗传效应的DNA片段这就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。
有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
基因治疗中的表达载体构建与优化方法
基因治疗中的表达载体构建与优化方法基因治疗是一种新兴的治疗方法，通过将修饰过的基因导入患者体内，以实现对疾病基因的修复或替代。
在基因治疗中，表达载体的构建和优化是关键的一步，它决定了基因在患者体内的表达效率和稳定性。
本文将介绍基因治疗中常用的表达载体构建与优化方法。
表达载体是将目标基因导入细胞内进行表达的工具。
常见的表达载体主要包括质粒和病毒载体。
质粒是一种双链DNA分子，它可以自主复制和表达携带的基因。
病毒载体是一种利用病毒基因表达机制的表达工具，常见的病毒载体有腺病毒、逆转录病毒和腱病毒等。
表达载体的选择应根据具体的治疗目标、基因大小和细胞类型等因素进行考虑。
表达载体的构建是基因治疗中的关键一步。
首先，需要将目标基因克隆到合适的表达载体中。
这可以通过PCR扩增目标基因，然后利用限制性内切酶进行酶切，并将目标基因与表达载体连接。
常用的连接方法有限制性内切酶切和连接、PCR聚合、Ligase连接等。
连接完成后，需要进行质粒或病毒载体的复制，以获得足够多的表达载体。
表达载体的优化是为了提高基因在患者体内的表达效率和稳定性。
优化的方法有很多种，下面将介绍几种常见的方法。
首先，可以通过调整启动子和增强子的选择来提高基因表达效率。
启动子是调控基因转录的序列，它的选择可以影响基因的表达水平。
常用的启动子有CMV启动子、EF1α启动子和PGK启动子等。
增强子可以增加基因的表达水平，常用的增强子有CMV增强子、SV40增强子和EF1α增强子等。
通过合理选择启动子和增强子的组合，可以提高基因在细胞内的表达水平。
其次，可以通过改变表达载体的拓扑结构来提高基因表达效率。
常用的方法有线性化质粒和环形质粒之间的选择。
线性化质粒在导入细胞内后，可更容易与细胞内的转录因子结合，从而促进基因的表达。
环形质粒则具有更好的稳定性，在不进一步构建的情况下，可以长期保持在细胞内。
此外，还可以通过引入信号序列来优化基因的靶向表达。
信号序列是一段具有特定功能的氨基酸序列，能够促使基因产物在细胞中的定位和分泌。
高中生物第章基因工程第节基因工程的操作程序-目的基因的获得基因表达载体的构建同步备课教学案
第1课时目的基因的获得、基因表达载体的构建图文，驾驭获得目的基因的两种方法。
2.结合教[目标导读] 1.阅读教材P72～74图4－11，理解基因表达载体的构建过程。
材P77[重难点击] 1.目的基因的含义与常用获得方法。
2.基因表达载体的构建。
3.大肠杆菌质粒的提取。
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、丝虫等传染病，而这些传染病常年在拉美国家肆虐。
为了抑制疾病的传播，巴西科学家培育出了一种转基因雄性致倦库蚊。
科学家在雄性致倦库蚊体内植入一种特别基因，当具该基因的转基因雄蚊与野生雌蚊交配时，这种基因可以进入雌蚊的基因组，并使雌蚊死亡，从而削减了该种蚊子的数量，达到抑制疾病传播的目的。
怎样才能最终得到转基因雄蚊呢？让我们一起来学习基因工程的基本操作程序吧！一、目的基因的获得1．目的基因：是指人们所须要的进行探讨的基因，如抗虫基因、抗病基因等。
2．获得目的基因的方法(1)化学合成法①概念：利用化学反应干脆合成基因。
②适用条件：已知核苷酸序列的、相对分子质量较小的目的基因。
③仪器：自动合成仪。
④缺点：成本昂贵，不适用于序列未知的目的基因。
(2)从基因组中干脆分别法——鸟枪法(如图所示)(3)扩增：在驾驭了目的基因的部分或全部信息后，可以设计引物，利用扩增仪(仪)干脆扩增目的基因。
(4)反转录法以为模板，借助反转录酶，通过仪合成与序列互补的片段，然后在聚合酶的作用下合成双链，从而获得所须要的目的基因。
如图表示基因工程中获得水稻某目的基因的不同方法。
据图分析：1．图示分别是哪种方法？是在体内还是体外进行的？答案三种方法分别是：反转录法、干脆分别法和化学合成法，都是在体外进行的。
2．三种方法都须要酶，分别是哪些酶？答案方法a须要反转录酶和聚合酶；方法b须要限制性内切酶；方法c须要聚合酶。
3．三种方法获得的目的基因的碱基对的排列依次都相同吗？答案不都相同。
《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. 了解基因工程的基本概念及应用领域。
2. 掌握基因工程的基本操作程序及技术原理。
3. 能够运用基因工程知识解决实际问题。
二、教学内容1. 基因工程概述：基因工程的概念、发展历程及应用领域。
2. 基因克隆：基因克隆的原理、方法及应用。
3. 基因表达：基因表达的调控机制、表达载体的构建及应用。
4. 基因编辑：基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）的原理及应用。
5. 基因工程实验操作：实验原理、操作步骤及注意事项。
三、教学方法1. 讲授：讲解基因工程的基本概念、原理及技术。
2. 案例分析：分析典型基因工程应用案例，加深对知识的理解。
3. 实验操作：演示基因工程实验操作，培养学生的动手能力。
4. 小组讨论：分组讨论基因工程应用及实验操作中的问题，提高学生的思考能力。
四、教学评估1. 课堂问答：评估学生对基因工程基本概念的理解。
2. 实验报告：评估学生在实验操作中的动手能力及对知识的理解。
五、教学资源1. 教材：基因工程相关教材，如《基因工程与应用》等。
2. 实验材料：基因工程实验所需的试剂、仪器等。
3. 网络资源：基因工程相关网站、论文、新闻等，用于拓展学生视野。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16课时理论教学和16课时实验教学。
2. 教学计划：课时1-4：基因工程概述及发展历程课时5-8：基因克隆与克隆载体课时9-12：基因表达与表达载体课时13-16：基因编辑技术课时17-20：基因工程实验操作与实践七、实验教学内容1. 实验一：DNA提取与纯化2. 实验二：PCR扩增目的基因3. 实验三：DNA连接与转化4. 实验四：基因表达与蛋白质检测5. 实验五：CRISPR/Cas9基因编辑实验八、教学资源补充1. 辅助教材：提供相关的辅助教材和阅读材料，如《基因工程实验指南》等。
2. 在线资源：推荐学生访问基因工程相关的在线课程、学术论坛和新闻网站，如NCBI、GeneCards等。
目的基因重组表达载体的构建及在原核上的表达实验报告
目的基因重组表达载体的构建及在原核上的表达实验报告目的基因重组表达载体的构建及在原核上的表达实验报告引言•介绍目的基因重组表达载体的意义和作用•阐述本实验的研究目的和重要性材料和方法1.实验所需材料清单2.载体构建方法的详细步骤3.基因重组方法的详细步骤4.原核表达实验的操作细节5.实验数据的收集和处理方法结果与讨论载体构建•描述目的基因的克隆过程和结果•分析目的基因在载体中的定位和正确性基因重组•阐述基因重组的具体过程和结果•讨论基因重组是否成功，并进行分析和验证原核表达实验•详细描述原核表达实验的步骤和操作细节•提供实验数据的结果和分析•讨论目的基因在原核中的表达情况并与预期进行比较结论•总结实验的目的、方法和结果•分析实验结果的意义和影响•提出未来进一步研究的建议致谢•感谢实验室的支持和帮助•感谢实验过程中的合作伙伴的贡献•感谢本研究所使用的仪器和设备的供应商参考文献•引用实验中使用到的相关文献和资料注意：以上内容仅供参考，具体报告的内容可以根据实验设计和实验数据进行调整和补充。
目的基因重组表达载体的构建及在原核上的表达实验报告引言•采用目的基因重组表达载体的方法可以将特定基因导入到细胞中，并在表达载体的指导下进行高效表达，从而实现研究目的。
•本实验旨在构建一种能够在原核中高效表达目的基因的表达载体，并在原核表达系统中进行实验验证。
材料和方法1.实验所需材料清单：•目的基因序列•原核表达载体•适当的限制酶•购买的DNA分析和纯化试剂盒等2.载体构建方法的详细步骤：•参考文献方法进行载体构建•分别提取目的基因和载体的DNA•利用限制酶切将目的基因插入载体中•进行连接酶切和连接反应•进行DNA纯化和质检3.基因重组方法的详细步骤：•将重组产物转化到感受态细胞中•进行细胞筛选和鉴定•提取目的基因重组载体并进行测序验证4.原核表达实验的操作细节：•利用适当的方法将目的基因重组载体导入感受态细胞中•在适当培养基中培养并加入相关诱导剂•收集样本并进行目的基因的表达检测5.实验数据的收集和处理方法：•记录实验过程中的观察结果•进行数据统计和分析•制作图表和图示以展示实验结果结果与讨论载体构建•成功构建出目的基因重组载体，经测序验证其准确性和完整性。
基因表达载体的构建 教学设计
《基因表达载体的构建》教学设计
一、教学目标
阐明基因表达载体的组成和构建过程
二、教学重难点
基因表达载体的构建过程
三、教学过程
1.基因表达载体的构建目的
基因工程的核心是基因表达载体的构建，其目的是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。
2.基因表达载体的组成
一个基因表达载体的组成，除了有目的基因外，还必须有启
动子、终止子、标记基因等。
①启动子：启动子是一段有特殊序列结构的DNA片
段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶
识别和结合的部位，有了它才能够驱动基因转录出mRNA，最终表
达出人类所需的蛋白质。
②终止子：位于基因的下游，也是一段有特殊
序列结构的DNA片段，是转录过程终止的信号。
③标记基因的作用：用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗生素抗性基因就可以作为标记基因。
3.基因表达载体的构建程序
单酶切：先用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶（同尾酶）切割载体和含有目的基因的片段，再用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体上，形成重组DNA分子。
双酶切：用酶a,酶b两种酶切割质粒和目的基因。
因为酶a,酶b产生的黏性末端不同，所以可以防止质粒重新环化，酶a切割目的基因和质粒产生的黏性末端相同，酶b切割目的基因和质粒产生的黏性末端相同，所以目的基因和质粒连接的时候只能正向连接，防止了质粒和目的基因反向连接，目的基因两端的切口的黏性末端不同，所以可以防止目的基因自身环化。
另外还可以防止质粒与质粒以及目的基因与目的基因的自身大量连接,大大提高正确连接的效率。
1.2-2基因表达载体的构建(共15张PPT)【优秀课件】
1.日本那些再现曲水宴的表演，有着 不少“中 国元素”，但是 由于现 代年轻 人对古 代中国 文化了 解甚少 ，并不 知道哪 些元素 来自中 国。 2.本着保证校车安全的原则，公安机 关将会 同教育 行政等 部门对 校车驾 驶人进 行逐一 审查， 坚决清 退不符 合安全 规定的 校车驾 驶人。 3.山寨文化是一种平民文化、草根文 化，自 然有其 存在的 意义和 价值， 但山寨 产品的 泛滥则 是中国 知识产 权意识 不足的 揭露与 讽刺。
谢谢观赏 4.神舟7号宇宙飞船载着三位航天英雄胜利返回地球，这艘宇宙飞船是我们国家自行研制的，每一个中国人不能不为之骄傲。 5.这家工厂虽然规模不大，但曾两次 荣获省 科学大 会奖， 三次被 授予省 优质产 品称号 ，产品 远销全 国各地 和东南 亚地区 。 6.杭州湾跨海大桥是一座由我国自行 建造、 自行设 计、自 行管理 、自行 投资的 特大型 交通基 础设施 ，是我 国跨海 大桥建 设史上 的一个 重要里 程碑。 7、为防止东南亚地区发生的禽流感 传入我 国，国 家质检 总局和 农业部 今天联 合发出 通知， 自即日 暂行禁 止进口 来自疫 区的禽 类及其 产品。
基因工程的基本操作程序P8
目的基因的获取 方法
目的基因的获取可以从自然界中已有的物种中分离出来，也可以用人工 的方法合成。1.从基因中获取2.利用PCR
技术扩增目 的基因
3.化学方法直
接人工合成
第二步：基因表达载体的构建（核心步骤）
1.基因表达载体构建的
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 使目的基因能够___表_达____和 发挥作用 。
1.下列有关抗虫基因表达载体的叙述，正确的是（ C ）
第三章 第一节 基因工程（基因表达载体的构建）
4．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C （图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列 操作与实验目的不符的是（ C ）
A．用限制性核酸内切酶EcoR Ⅰ和连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用DNA分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
三、目的基因及其表达产物的检测鉴定
1．检测与鉴定的内容、方法
阅读教材98~99页的内容，根据表格提示的项目填写表格中缺 少的内容。
检测水平
分子水 DNA 平的检 RNA
测 蛋白质 个体水平的检测
检测内容
方法
结果显示
1．检测与鉴定的内容、方法
检测水平
检测内容
方法
结果显示
检测转基因生物的染色体 DNA分子杂交法（基因探针
3．对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，因为受精卵的全 能性高，而高度分化的动物体细胞的全能性受到限制。
4．大肠杆菌和酵母菌在基因工程中都可以作为受体细胞，但 又有所不同。大肠杆菌为原核生物，而酵母菌为真核生物（具有 多种细胞器），所以酵母菌在用于生产需要加工和分泌的蛋白质 时比大肠杆菌有优势。 有内质网和高尔基体
2．病毒感染法 用病毒DNA与目的基因一起构建的载体，去感染受体动物细胞， 也能使目的基因导入动物细胞内。
（三）将目的基因导入微生物细胞 1．感受态细胞 经过适当的处理（如用Ca2+处理）后，细胞质膜对DNA的通透性会
发生改变，细胞变得容易接受外来的DNA，处于这种状态的细胞称为 感受态细胞。
2．过程
Ca2+处理微生物细胞
感受态细胞
基因表达载体的构建课件-高二下学期生物人教版(2019)选择性必修3
二.基因表达载体的构建 【小结】 基因表达载体的组成：
启动子
终止子 标记
首端 RNA聚合酶
转录
尾端 RNA聚合酶
转录 目的基因
【变式训练】以下关于基因表达载体的构建的说法正确的是( B )
A.基因表达载体的构建是在生物体的细胞内完成的 B.基因表达载体中只有启动子才能驱动目的基因转录出mRNA C.基因表达载体的组成应包括启动子、终止密码子、目的基因、标记 基因等 D.基因表达载体通常采用抗生素合成基因作为标记基因
获取了足够量的Bt基因后，下一步就是要让基因在受体细胞中稳定存在， 并且遗传给下一代；同时，使Bt基因能够表达和发挥作用。
构建基因表达载体（核心工作）
基因表达载体由哪些部分组成
二.基因表达载体的构建 ——核心步骤 1.目的
① 使目的基因在受体细胞中稳定存2016·全国课标卷Ⅰ，40)某一质粒载体如图所示，有人将此质粒用BamH Ⅰ酶切 后，与用BamH Ⅰ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用
得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被 转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了 目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：
。
2.组成
启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基
因转录出mRNA。
终诱止导子型：启终动止子目：的当基诱因导转物录存的脱在氧时核，苷可酸以序列。 标激记活基或因抑：制便目于重的组基D因N的A分表子达的筛选。
目的四基环因：素能抗控性制基表因达、所氨需要苄的青特霉殊性状。 注素意抗：性目基的因基、因荧必须光插蛋入白到基启因动子与 终止子之间。
复制原点： DNA复制所需的结构。
构建目的基因的真核表达载体实战操作
构建目的基因的真核表达载体实战操作最后更新：2010-5-16 阅读次数：451 【字体：小中大】目的：构建目的基因的真核表达载体一.PCR扩增得到目的片段1.引物的设计与合成：这里有很多血与泪的教训。
我前后一共送过九个载体测序，其中居然有五个是引物出错。
最后一次挑的两个克隆都是上游引物出错（此上游引物40个碱基），后来和这家引物公司交涉，他们拿走了我的板子，一次送了五个克隆测序，三个是上游引物出错，两个是正确的克隆，60％的出错率。
现在想想，有几点教训：(1)尽量避免长引物的合成。
越长意味着出错的几率越大，哪家公司都这样(2)选择一家质量可靠的公司，千万别在这省钱，引物再贵也花不了多少钱，可一轮构建下来，一测序发现引物错了，不知白扔了多少钱不说，那种心情实在是难以收拾（3）一旦发现引物有问题，及时换公司，我就让他们拿回去又是纯化又是重新合成过，结果还是错，时间咱耽误不起2.Pfu酶扩增：（1）扩增效率低的问题：往往taq酶扩的很好，一换成pfu就是扩不出来。
解决办法：a延长延伸时间(我1.2kb用3分15秒才扩出来)，并适当增加循环数;b多试几家的pfu，总有一家能扩出来;c多设计几对引物试试，总有一对能扩出来，因为pfu有外切活性，可否适当的延长引物的3’互补端；d构建中间载体：一旦用某一对引物能扩出来，把此目的片段连接t－easy中间载体，测序正确后，即可以此中间载体做pcr扩增的模板。
实践证明以此中间载体为模板的pfu扩增效率远远高于以cDNA为模板。
（2）pfu保真性的问题：即使是pfu，也会出错。
现在各家公司都有号称高保真的pfu酶出售，价格不一。
虽然都是pfu，但质量不不见得一样，在都能扩增出来的情况下，选择信誉好的公司的pfu。
我用的是一家小公司的pfu，很便宜，100u才80块钱，但我1.2kb的片段却频频出错。
所以万不可在酶上省那百十块钱，最后花了大钱不说，还浪费了时间精力。
2021--2022学年 人教版 选择性必修三 目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建 教案
第2节基因工程的基本操作程序一目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建课程标准素养要求阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测与鉴定等步骤。
1.科学思维：结合生产实例，举例说出基因工程的基本操作程序。
2．科学探究：针对人类生产和生活的某一需求，尝试提出初步的基因工程构想，完成初步设计。
一、目的基因的筛选与获取(第一步) 1．目的基因2．利用PCR获取和扩增目的基因[提醒]PCR使目的基因的核苷酸序列以指数形式(约为2n，n为扩增循环的次数)扩增。
二、基因表达载体的构建(第二步)(1)PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应。
()(2)用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列。
()(3)PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶。
()(4)表达载体的复制和目的基因的表达均启动于复制原点。
()(5)外源DNA必须位于重组质粒的启动子上游或终止子的下游才能进行表达。
()(6)基因表达载体中需要含有起始密码、终止密码、目的基因、标记基因。
()答案：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×知识点一目的基因的筛选与获取1．PCR反应中形成磷酸二酯键所需能量来源在细胞内，DNA的复制需要4种脱氧核苷酸作为原料，而PCR扩增目的基因需要的原料却是dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸，即dATP、dGTP、dCTP、dTTP)。
在耐高温的DNA聚合酶的催化作用下，引物或者已合成的DNA链的3′羟基对靠近的脱氧核糖核苷三磷酸α磷原子发生攻击，从而形成3′，5′磷酸二酯键并脱下焦磷酸(PPi)，形成磷酸二酯键所需要的能量来自α与β磷酸基团之间高能磷酸键的断裂。
2．PCR反应过程模型图形显示一轮循环产生的子链长度小于模板链的长度，到第三轮循环时，才开始出现2个两条脱氧核苷酸链等长的子代DNA。
高中生物基因表达备课教案
高中生物基因表达备课教案教学内容：基因表达的概念、基因转录与翻译、启动子、编码区、终止子、mRNA的转录与剪接、蛋白质合成等教学目标：通过本节课的学习，学生将能够理解基因表达的概念及其在细胞中的重要性，了解基因转录与翻译的过程，掌握mRNA的合成方式和蛋白质合成过程。
教学重点和难点：基因转录与翻译的过程、mRNA的合成和剪接、蛋白质合成的过程。
教学资源：课件、实验视频、图书资料等教学步骤：一、导入（5分钟）通过提问引导学生回顾基因的基本概念，引出基因表达的问题，激发学生的学习兴趣。
二、讲解基因转录与翻译（15分钟）1. 讲解基因转录的过程：介绍RNA聚合酶和启动子、编码区、终止子的作用。
2. 讲解基因翻译的过程：介绍mRNA的合成与剪接，以及tRNA和rRNA在翻译中的作用。
三、分组讨论（10分钟）将学生分成小组，让他们根据所学知识，讨论基因表达在细胞中的重要性以及和遗传疾病的关系。
四、实验演示（15分钟）根据教学资源提供的实验视频，展示基因表达过程中的细胞内蛋白质合成的实验，让学生观察并记录实验过程。
五、概念澄清（10分钟）与学生一起澄清基因表达中的概念难点，解答学生在学习中遇到的疑问。
六、作业布置（5分钟）布置作业：要求学生完成一份关于基因表达的小结，总结基因转录与翻译的过程、mRNA的合成与剪接，以及蛋白质合成的概念。
七、课堂小结（5分钟）对本节课的学习内容进行总结，强调基因表达的重要性及其在细胞中的作用，激励学生对生物学的学习更加认真和深入。
教学反思：本节课的教学内容比较抽象，学生可能需要更多的实验演示和案例分析来帮助理解，可以结合生物学中的一些实际案例来引导学生思考，提高学生的学习兴趣和学习效果。
导入基因表达载体的方法
导入基因表达载体的方法
嘿，朋友们！今天咱们来唠唠导入基因表达载体的那些事儿！
你知道吗？这导入基因表达载体的方法啊，就像是给细胞送“礼物”，得找对“门道”才行。
比如说，有一种方法叫“农杆菌转化法”。
这农杆菌就像是个调皮但能干的“快递小哥”，能把咱们准备的基因表达载体送到植物细胞里去。
它和植物细胞“关系好”，能轻松地把“包裹”送进去，让植物细胞收到咱们想要给它的基因。
还有“基因枪法”，这名字听起来是不是有点酷？就好像拿一把基因“枪”，“砰”的一下把基因表达载体打到细胞里。
想象一下，是不是有点像射击游戏里的神枪手，一射一个准！
“花粉管通道法”也很有意思哦！就像是顺着花粉管这条“秘密通道”，把基因表达载体悄悄送进去，给植物细胞一个大大的惊喜。
对于动物细胞呢，经常会用到“显微注射法”。
这就像是医生拿着超级小的针，小心翼翼又精准地把基因表达载体直接注射到细胞里，是不是感觉特别精细的活儿？
除了这些，还有“病毒感染法”。
病毒就像是个会“夹带私货”的家伙，咱们让它带着基因表达载体去感染细胞，细胞一不小心就接收了咱们想要给它的基因。
啊，导入基因表达载体的方法各有各的妙处，就看咱们要处理的细胞是什么样的，然后选对合适的方法，才能让基因表达载体顺利到达目的地，完成咱们的“基因使命”。
是不是觉得这挺神奇的？其实科学就是这样，充满了各种各样奇妙又有趣的办法，等着咱们去探索和发现呢！希望以后还能有更多更厉害的导入方法出现，让基因工程变得更厉害，为咱们的生活带来更多的惊喜和便利！
好啦，今天关于导入基因表达载体的方法就聊到这儿，下次咱们再一起探索更多好玩的科学知识！。
基因工程-基因表达载体构建(2)
（4）、检测目的基因是否进入受体细胞可以用 DNA分子杂交 方法，用 DNA与RNA杂交 方法检测目的基因是否转录，用 免疫（ 抗原抗体反应 ）法检测目的基因是否表达。另外也 让虫子啃食棉叶，观察虫子的存活状态。 可进行个体水平检测。如 4、基因拼接成功的原因 DNA都是双螺旋结构，基本组成单位都是脱 ；
（3）将目的基因导入受体细胞：基因工程中常用的受体细胞 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞 受精卵 等。动物常把 细胞作为受体细胞。导入植物细胞的 方法有 等；农杆菌转化 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 染色体DNA 法可以将目的基因导入细胞并把其整合到受体细胞的 显微注射法 上，导入动物细胞的方法有 ；如果运载体是质 CaCl2 处理，以增大细菌 细胞壁 粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用 的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。目的 基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制， 由于 细菌繁殖的速度非常 ，在很短的时间内就能够获 快 得大量的目的基因。
途径 方法
供体细胞中的DNA 中直接分离基因 鸟枪法
供体细胞中的DNA ↓限制酶 许多DNA片段 ↓载入 运载体 ↓导入 受体细胞 ↓ 外源DNA扩增, 产生特定性状 ↓分离 目的基因
人工合成基因（真核细胞） 反转录法
目的基因mRNA ↓反转录 单链DNA ↓合成 双链DNA(即目的基因)
根据已知氨基酸 序列合成DNA
氧核苷酸且遵循碱基互不配对原则
转基因表达成功的原因是生物 共用一套遗传密码 。 基因工程的意义： 。 目的性强；克服远源杂交不亲和的障碍。
实例：利用大肠杆菌生产人的胰岛素简要过程：
胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺 中提取，1000Kg胰腺只能提取40-50g的胰岛素，其产量之低和价格之高可 想而知。能否用大肠杆菌生产人的胰岛素？如果能，如何实现？
人教版高中生物选择性必修教学设计第1册 基因工程的基本操作程序
《基因工程的基本操作程序》教学设计一、教学目标（1）生命观念与实验探究—阐明基因工程的原理和基本操作程序，针对生活和生产需求，尝试提出利用基因工程的基本步骤或PCR技术提出解决问题的构想，并进行实验设计和制作；（2）社会责任—能够基于对基因工程的原理和操作流程的认识，以理性的态度对待基因工程的研发和应用，认同我国科研工作者在基因工程领域取得的成就；面对日常生活中与基因工程相关的社会热点，基于实证运用相关生物学概念和原理进行分析讨论。
二、教学重点（1）基因工程基本操作程序的四个步骤。
（2）PCR扩增目的基因。
三、教学难点利用PCR获取和扩增目的基因。
目的基因检测与鉴定的方法。
四、教学过程（一）新课导入展示苏云金杆菌Bt蛋白抗虫机制；让同学们思考如何培育转基因抗虫棉，并试图写出大概的操作步骤。
培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：从苏云金杆菌中获取Bt基因，将Bt基因结合到载体上；将重组DNA分子导入棉花细胞，棉花表现出抗虫性状，即表明成功获得了转基因抗虫棉。
基因工程的基本操作程序的4大步骤，与转基因棉花培育操作基本相同；分为目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
（二）讲授新课一、第一步：目的基因的筛选与获取1.目的基因：用于改变受体细胞性状或获取预期表达产物等的基因，这些基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是具有调控作用的因子。
目前被广泛利用的主要是与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。
为同学们举例：培育转基因抗虫棉所需要的Bt基因，以及植物的抗病毒、抗细菌基因和人的胰岛素基因等都可以是目的基因。
2、筛选合适的目的基因（1）方法：从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选（2）实例：在培育转基因抗虫棉之前，科学家就已经知道苏云金杆菌的Bt基因和杀虫作用相关，并且科学家对Bt基因的序列信息和蛋白产物都有比较清晰的认识，因而，Bt基因就是培育转基因抗虫棉的理想目的基因。
实验十五、、表达载体的构建
在实验过程中，我们对实验条件进行了优化，提高了实验 的效率和成功率，为今后的实验提供了有益的参考。
研究展望
拓展应用领域
未来可以将该表达载体应用于更多的基因治疗和基因功能研究领域， 为相关领域的发展提供有力支持。
改进表达载体
针对本次实验中存在的不足，可以对表达载体进行进一步的优化和 改进，提高其转染效率和稳定性，以适应更多不同类型细胞的需求。
控机制，为基因治疗和基因功能研究提供更加坚实的基础。
03
拓展应用范围
在未来的研究中，可以尝试将该表达载体应用于动物模型和临床试验中，
以验证其在不同生物体内的应用效果和安全性。
THANKS
感谢您的观看
表达载体通常由质粒或病毒DNA改造而来，它们能够将外源基因带入宿主细胞，并 在其中进行复制和表达。
通过构建不同的表达载体，科学家们可以实现基因的异源表达、高表达和定向进化 等目的，为生物制药、农业和工业生产等领域提供有力支持。
02
表达载体的基础知
识
表达载体的定义
表达载体是用于在宿主细胞中复制和 表达外源基因的运载体，它能够将目 的基因导入细胞并使其稳定遗传。
实验十五：表达载体 的构建
目录
CONTENTS
• 引言 • 表达载体的基础知识 • 实验材料与方法 • 实验结果与分析 • 结论与展望
01
引言
实验目的
了解表达载体在基因工程中的应 用。
学会设计并构建基因表达载体。
掌握表达载体构建的基本原理。
01
03 02
实验背景
表达载体构建是基因工程中的关键技术之一，它涉及到将目的基因插入到载体DNA 中，以便在宿主细胞中进行表达。
表达载体是基因工程中的重要工具， 它能够将外源基因在宿主细胞中进行 有效表达，产生所需的蛋白质或代谢 产物。
课件2：3.2.1 目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建
因 文
单链互补DNA
库 （
DNA聚合酶催化
如
双链cDNA片段
cDNA
与载体连接
文
导入受体菌中储存
库
）
体内全部DNA
限制酶
许多DNA片段
与运载体连接导入受体菌群体 基因组某种生物某个时期的mRNA
反转录
cDNA
与运载体连接导入受体菌群体 部分基因（cDNA）PCR技术
DNA复制
碱基互补配对
四种脱氧核苷酸
模板、能量、酶
解旋方式 DNA在高温下变性解旋
不 场所 同 点酶
结果
体外复制 耐高温的DNA聚合酶
大量的DNA片段
解旋酶催化
细胞内（主要在细胞核内） 解旋酶、DNA聚合酶 形成整个DNA分子
第
二
基关于因公表司达载体的构建
步
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使DNA聚合酶能够从引物3′端开始连接脱氧核苷酸
3 扩增方式： 以指数方式扩增，即__2_n_（n为扩增循环的次数）
4 扩增过程：
4 扩增过程：
PCR扩增的计算：
（1）若开始只有一个DNA提供模板，则循环n次后获得的 子代DNA数目为 2n 个。 （2）若开始有N0个DNA提供模板，则循环n次后获得的子 代DNA数目为 N0∙2n个。
〘思考〙用DNA连接酶处理后会出现几种产物？
如何避免质粒的自我环化和目的基因反向连接的问题？
质粒
目的基因
将同一种限制酶切割获得的目的基因和质粒混合后加DNA连接酶会出现的
连接方式有：
目的基因自连
自连
目的基因
质粒自连 目的基因与质粒连接
质粒
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集安市第一中学于洪梅
新课标人教版选修三基因工程专题既是对必修内容的延伸，同时也展示了基因工程领域的技术方法、研究热点及应用前景。
近几年高考中也多有涉及本领域最新研究成果的考点。
因此在设计本节课时，将考纲要求的内容进行了重新整合和适度拓展，力求巩固与提高结合，知识与能力并重。
一、复习目标
1．说明基因表达载体的构建过程及重要意义。
2．评述基因表达载体的组成、工具酶及标记基因的使用。
二、复习重点和难点
重点：1．基因表达载体的组成及作用。
2．获取目的基因的方法及适用范围。
3．标记基因与限制酶的应用。
难点：1．启动子的选择。
2．标记基因和限制酶的应用。
三、复习策略：
一条主线，步步设疑：以如何构建基因表达载体为主干，设置系列问题与学习活动，综合复习与之相关的理论内容。
为实现不同的教学目标，问题及活动设置分三种类型：
引导问题——激发学生学习兴趣，引发思考。
回顾问题——提示学生准确记忆，夯实基础。
学习活动——提高学生分析能力，拓宽视野。
五、板书设计
基因表达载体的构建
1．载体选择
目的基因
启动子
终止子 标记基因
3．工具酶
2．组成元件。