高中生物选修三基因工程学案
人教版选修3 基因工程的基本操作程序 学案
2.转化的方法
提示:①目的基因导入植物细胞:
农杆菌法;基因枪法;花粉管通道法
②目的基因导入动物细胞:显微注射法
③目的基因导入微生物细胞
过程:Ca2+处理→感受态细胞→重组DNA分子与感受态细胞混和→感受态细胞吸收DNA分子
四、目的基因的检测与鉴定
1.什么是DNA探针?
4.DNA复制
场所模板原料
酶原则 结果
构想模式图对比理解
自主探究
合作交流
一、目的基因的获取
1.目的基因有哪些来源?(物种、合成)类型?(如抗性基因)
2.目的基因的获取方法有哪些?(基因、PCR、化学合成)二、基因表达载体的构建
1.基因表达载体的构建目的何在?
2.基因表达载体的组成有哪几部分
三、将目的基因导入受体细胞
§1—2《基因工程的基本操作程序》学案
科目
生物
年级
高二·下
班级
姓名
课型
新课
主备人
审核人
导学时间
第1周
学习
目标
知识:①简述基因工程操作四步骤;②说出目的基因获取方法,③明确载体的组成与构建目的
能力:说出几种将目的基因导人受体细胞的常用方法,尝试设计某一转基因生物的研制过程。
情感:关注基因工程的发展、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究的技术的创新
教材
分析
重点:简述基因工程基本操作程序的四个步骤。
难点:尝试设计某一转基因生物的研制过程。
导·学
环节
导·学过程
方法渗透
导·学反思
复习反馈
导入新课
1.转录
场所模板原料
高中生物选修3优质学案4:1.3 基因工程的应用
1.3 基因工程的应用导学案学习目标:1.基因工程的原理和应用。
2.尝试运用基因工程原理,提出解决某一实际问题的方案。
3.通过了解我国基因工程的前景及成果,激发学生对生物知识的兴趣,开阔学生的思路。
课前预习案一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力,以及改良农作物的______ __和利用植物生产等方面。
1、抗虫转基因植物⑴杀虫基因种类:Bt毒蛋白基因、、、植物凝集素基因等。
⑵成果:_______ _____、______ ________等。
2、抗病转基因植物⑴植物的病原微生物:、和细菌等。
⑵抗病基因种类①抗病毒基因:病毒基因和基因。
②抗真菌基因:______ _______基因和基因。
⑶成果:抗烟草花叶病毒的烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
3、抗逆转基因植物⑴抗逆基因:调节细胞基因使作物抗碱、抗旱;鱼的使作物耐寒;抗除草剂基因,使作物抗除草剂。
⑵成果:具有抗寒能力的烟草、番茄。
4、利用转基因改良植物的品质⑴优良基因:、控制番茄成熟的基因等。
二、动物基因工程前景广阔1、用于提高动物的生长速度⑴基因:外源基因。
⑵成果:__________ _____________________。
2、用于改善畜产品的品质⑴优良基因:_________ ________。
⑵成果:转基因牛分泌的乳汁中_____ ____含量少。
3、用转基因动物生产药物⑴基因来源:药用基因+ 蛋白基因+启动子。
⑵成果:______________ _________________。
4、用转基因动物作器官移植的供体⑴器官供体:抑制或去除基因。
⑵成果(预期):利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
三、基因工程药物异军突起1、来源:转基因。
2、工程菌:。
3、成果:_________等。
可用来预防和治疗,如等。
四、基因治疗曙光初照1、概念:把导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的。
生物选修3 专题1 基因工程导学案(高三复习)
课题:生物选修3 专题1 基因工程导学案 编写人: 审核组长: 审核主任: 温馨寄语: 【学习目标】 1.说出基因工程的概念 2.分析基因工程研究的理论基础 3.说出DNA 重组技术所需的三种基因工具的作用 4.简述基因工程基本操作程序的四个步骤 5.简述目的基因的获得、运载体的构建、目的基因的导入与检测等常用的方法及其基本原理 6.举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景 7.关注基因工程的发展,认同基因工程的应用促进生产力的提高 【知识梳理】 (一)DNA 重组技术的基本工具 1.基因工程的概念:是指按照_______,进行严格的设计,通过_______和_____技术,赋予生物以__________,创造出___________的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在_______水平上进行设计和施工的,又叫做_______。
2.DNA 重组技术的基本工具 (1)“分子手术刀”—— ______________(简称:_____) ①来源:主要是从_______中分离纯化出来的。
②功能:能够识别双链DNA 分子的某种____的核苷酸序列,并且使每一条链中___部位的两个核苷酸之间的_______断开,因此具有____性。
③结果:经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式:______和_____。
(2)“分子缝合针”—— _______ ①作用:将_______连接起来 ②两种DNA 连接酶(E ·coliDNA 连接酶和T 4DNA 连接酶)的比较: 相同点:都缝合_______键。
区别:E ·coliDNA 连接酶来源于______,只能将双链DNA 片段互补的_____之间的磷酸二酯键连接起来;而T 4DNA 连接酶来源于______,它能缝合_____,但连接平末端之间的效率较____。
③与DNA 聚合酶作用的异同:DNA 聚合酶只能将_______加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
高中生物选修3教案 第1章 基因工程
专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具1、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节,本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具,是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。
2、教学目标1.知识目标:(1)简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
(2)简述DNA重组技术所需的三种基本工具。
2.能力目标:运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。
3.情感、态度和价值观目标:(1)关注基因工程的发展。
(2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
3、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。
4、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识,对于本部分内容已经有了初步了解,所以学习起来应该不会有太大的困难。
5、教学方法1、学案导学:见学案。
2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习6、课前准备1.学生的学习准备:预习《DNA重组技术的基本工具》,初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时一、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。
检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:A.我们以前在哪部分学习过基因工程?(必修二从杂交育种到基因工程)B.回想一下,转基因抗虫棉是怎样培育出来的?经过了哪些主要步骤?(实质是基因工程的基本操作程序:目的基因的获取,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)从这节课开始,我们将深入学习基因工程,今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。
我们来看本节课的学习目标。
(多媒体展示学习目标,强调重难点)(三)合作探究、精讲点拨。
新课标高中生物选修三《基因工程的基本操作程序》导学案
1.2 基因工程的基本操作程序[教学目标]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。
[教学重点和难点]1、教学重点基因工程基本操作程序的四个步骤。
2、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。
[教学过程]一、目的基因的获取:1.目的基因:符合人们需要的,编码蛋白质的。
2.获取目的基因的方法(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,导人受体菌的群体中,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条件:已知目的基因的序列。
③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。
④方式:指数扩增=2n(n为扩增循环的次数)(3)人工合成法:基因较小,核苷酸序列已知,可以人工合成。
例1 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )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③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A.①②③④B.①②③C.②③④D.②③二、基因表达载体的构建1.表达载体的组成:目的基因++ +标记基因等。
2.启动子:位于基因的,它是结合的部位,驱动基因转录产生mRNA。
3.终止子:位于基因的,终止。
4.表达载体的功能:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且给下一代;使目的基因____ 和发挥作用。
5.标记基因:受体细胞是否含有目的基因。
6.不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同,基因表达载体的构建上也会有所差别。
例2科学家在培育抗虫棉时,经过了许多复杂的过程和不懈的努力,才获得成功。
高三生物选修三基因工程导学案(编号2)
高三生物选修三导学案编号:2编写人徐启清审核人郑营编写时间2014.2.16 使用时间2014.2.18课题基因工程第1课时课型复习学习目标1、理解并记忆基因工程的工具和操作程序2、了解基因工程的应用和转基因生物的安全性,并能借助操作流程进行分析合作探究随堂手记基础知识默写一、基因工程的工具下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,圈l、圈2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。
请回答下列问题:(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后,分别含有个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越。
1 / 4(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用Srna Ⅰ切割,原因是。
(4)与只使用EcoR I相比较,使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止。
(5)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入酶。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了。
(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因,将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体,然后在的培养基中培养,以完成目的基因表达的初步检测。
二、基因工程的操作程序下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程,请据图回答下列有关问题:(1)种植上述转基因植物,它所携带的目的基因可能通过花粉传递给近缘物种,造成“基因污染”。
如果把目的基因导入叶绿体DNA中,就可以避免“基因污染”,原因是。
(2)质粒上的两种抗性基因称为基因,其作用是。
(3)图中的重组质粒在组成上除了目的基因外,还必须有、和。
(4)为使图中②过程更易进行,可用处理大肠杆菌。
(5)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒,其上有T-DNA,把目的基因插入Ti质粒的T-DNA,是利用T-DNA可转移至受体细胞并且整合到的特点。
(6)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—↓GATC—,限制酶Ⅱ识别序列和切点是—G↓GATCC—,那么在①过程中,应用限制酶切割质粒,用限制酶切割抗虫基因。
新教材人教版高中生物选择性必修3第3章基因工程 学案(知识点考点汇总及配套习题)
第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具 ............................................................................ - 1 - 第2节基因工程的基本操作程序............................................................................ - 22 - 第3节基因工程的应用............................................................................................ - 46 - 第4节蛋白质工程的原理和应用............................................................................ - 65 -第1节重组DNA技术的基本工具必备知识·素养奠基一、基因工程的诞生和发展判一判:基于基因工程相关基础理论的突破和技术的创新,判断下列说法的正误。
1.1953年,沃森和克里克建立了DNA分子双螺旋结构模型,并用实验证明了DNA分子的半保留复制。
(×)提示:DNA分子半保留复制是梅塞尔森和斯塔尔用实验证明的。
2.1970年,在细菌体内发现了第一个限制酶,后来又发现了多种限制酶、DNA连接酶等。
(√)3.1972年,伯格首先在体外进行DNA改造,并构建了第一个体外重组DNA分子。
(√)4.1983年,科学家采用花粉管通道法培育了世界上第一例转基因烟草。
(×)提示:第一例转基因烟草是用农杆菌转化法培育的。
5.1984年,我国科学家朱作言领导的团队培育了世界上第一条转基因鱼。
(√)6.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。
(√)二、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”1.来源:主要来自原核生物。
高中生物选修3优质学案11:1.3 基因工程的应用
基因工程的应用学习目标:知识:举例说出基因工程的应用。
能力:举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景。
情感:关注基因工程的发展,认同基因工程的应用促进生产力的提高。
学习重点:基因工程在农业和医疗等方面的应用。
学习难点:基因治疗学习过程一.自主学习:1.植物基因工程的成果:植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力,以及改良农作物的和利用植物生产等方面。
2.抗虫转基因植物中用于杀虫的基因主要是基因、基因、基因、基因等.例如,我国转基因抗虫棉就是转入基因培育出来的,它对棉铃虫具有较强的抗性。
3.抗病转基因植物所采用的基因,使用最多的是基因和基因;抗真菌转基因植物中可使用的基因有基因和合成基因。
4.目前科学家们正在利用一些可以调节的基因,来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力,这在烟草等植物中已获得了比较明显的成果.将基因导入大豆、玉米等作物,喷洒除草剂时,杀死田间杂草而不损伤作物。
5.科学家将必需氨基酸含量多的基因,导入植物中,或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的,以提高氨基酸的含量.例如,我国科学家将富含基因导入玉米,获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30℅。
6.动物基因工程在、、等很多方面显示了广阔的应用前景.动物基因工程技术可以提高动物的生长速率,科学家们将基因导入动物体内,以提高动物的生长速率。
7.科学家将基因导入奶牛基因组,使获得的转基因牛分泌的乳汁,在其他营养成分不受影响的情况下,乳糖的含量大大减低.科学家将药用蛋白基因与的启动子等调控组件重组在一起,通过等方法,导入哺乳动物的受精卵中,然后,将受精卵送人母体内,使其生长发育成转基因动物.转基因动物进入后,可以通过分泌的乳汁来生产所需的药品,因而称为乳腺生物反应器或。
8.基因治疗是把导入病人体内,使该基因发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。
二.合作探究与交流展示:1.什么是乳腺生物反应器?用它生产高价值的蛋白质与工厂化生产相比具有哪些优越性?2.用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程怎样?3.什么是基因治疗?常有哪些方法?你能区分基因诊断、基因芯片与基因治疗吗?三. 我的疑问四.归纳总结:1.植物基因工程的成就与应用2.动物基因工程的成就与应用3.基因工程药物的生产4.基因治疗与基因芯片五.自测评估:1.21世纪被认为是生物的世纪,目前基因芯片可以在很短时间内观察病变细胞,并分析出数种由于基因变异而引起的疾病。
人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 基因工程(2)教案
联系实际案例,思考PCR在多方面的应用。
教案
教学基本信息
课题
PCR技术及其应用
学科
生物学
学段:高中
年级
二年级
教材
书名:《选修3现代生物科技专题》出版社:人民教育出版社
出版日期:2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标:
1.通过分析实验室中进行PCR操作加入的各种成分,总结说出PCR所需要的引物、模板、酶、能量、原料和产物,能分析说明PCR成功的关键在于设计特异性引物,渗透科学思维。
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
导入:催生PCR技术的科研背景
简单介绍PCR的发明者,卡尔·穆利斯(Kary Mullis,1944-)生平。
很多生化学家都认为,PCR技术的获奖,大大地提高了诺奖本身的含金量。生物学可以分为两个时代,一个是没有PCR,一个是有PCR。
通过发明者的故事引入,简单明了,引发兴趣。
2.能根据视频直观体会并能概述出PCR的操作过程,并自主画出三个循环的示意图,进一步培养科学素养和科学思维。
3.分析具体的案例或例题,能够举例说明PCR的应用,并体会PCR发明者及应用中人类的智慧,体会PCR技术在现代分子生物学中的重要地位,体现社会责任感和生命观念的教育。
教学重点:PCR的过程。
教学难点:1.特异性引物的设计。2.PCR的过程。
一个循环:变性-退火-延伸。
请同学们观看视频,尝试画出PCR的三个循环过程。同时思考并回答下列问题:
1.几个循环后会出现一个目的基因的短片段?2.理论上讲,n个循环后,会出现多少个DNA分子?
例题2:引物的选择。
例题3:PCR的基本操作。
高中生物选修3 第一章 基因工程 学案
第一章 基因工程基因工程的原理和技术 1.获得目的基因如果目的基因的序列是已知的,可以用____________合成目的基因,或者用__________________扩增目的基因。
如果目的基因的核苷酸序列是未知的,可以建立一个包含目的基因在内的_____________。
2.形成重组DNA 分子载体(主要是质粒)和含目的基因的DNA 分子用______________________切割,使目的基因和载体具有_______的粘性末端,然后用_______________将目的基因和载体连接在一起,形成_________分子。
3. 将重组DNA 分子导入受体细胞4.筛选含有目的基因的受体细胞肉眼无法看到质粒是否进入受体细胞,只有质粒上带_____________才能对重组DNA 是否进入受体细胞进行鉴定。
5.目的基因的表达题组训练1.如图为抗虫棉的培育过程,请据图回答:(1)该基因工程中的目的基因是 。
载体是 。
(2)该实例中,采用 方法导入目的基因。
(3)该实例中,检测目的基因是否表达最简单常见的方法是 。
A .抗原—抗体杂交法B .用棉叶饲喂棉铃虫C .检测mRNA 的存在D .显微镜直接观察2.人血清蛋白(HSA )具有重要的医用价值.如图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径.(1)如果HSA基因序列未知,可以采用的方法获取该目的基因,为了使目的基因能够在宿主细胞中复制和稳定保存,通常要先构建后才能导入宿主细胞.(2)方框中的“?”一般选用的生物是,为了提高II过程的导入成功率,通常用处理大肠杆菌.(3)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性,所以,选择途径___(填I或II)获取rHSA更有优势.(4)为了鉴定宿主细胞中是否产生rHSA,可以用方法来进行检验.A.检验HSA基因是否导入 B.检验细胞中是否产生相应的mRNAC.抗原、抗体杂交 D.检测是否有标记基因.3.(2015年杭州市一模)下图是某研究小组利用基因工程技术将抗农药马拉硫磷小菜蛾的羧酸酯酶(CarE)基因导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。
人教版生物选修三学案设计--第一章-基因工程 学案设计(无答案)
第一章基因工程(3)主备人:xx 审核人:xxx 使用时间: 2、12 编号:3【学习目标】1.说出基因工程的具体应用。
2.能够简述蛋白质工程的基本原理3.举例说明蛋白质工程的应用和发展4.能够理解转基因生物的安全性问题及生物武器对人类的威胁。
【学习重难点】1、基因工程的具体应用。
2、蛋白质工程的基本原理;3、转基因生物的安全性问题及生物武器对人类的威胁。
【教学过程】学生对照学案解决基因工程的具体应用有哪些?一、基因工程的应用1. 动物基因工程:用于提高动物__________从而提高产品产量;用于改善畜产品品质;用转基因动物生产_____;用转基因动物作器官移植的_____等。
2.植物基因工程:培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和____转基因植物。
3. 比较基因诊断与基因治疗二、蛋白质工程(一)、蛋白质工程崛起的缘由:(1)基因工程的实质:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,使后者产生本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状。
(2)基因工程的不足:在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
2、天然蛋白质的不足:天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的,它们的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
3、蛋白质工程的目的:生产符合人类生产和生活的需要的蛋白质。
(二)、蛋白质工程的概念和原理1、概念:蛋白质工程是指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的结构和功能,并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因,以定向改造天然蛋白质,甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。
2、原理:改造基因(基因修饰或基因合成)3. 蛋白质工程流程:三、转基因生物的安全性和生物武器:(一)转基因生物的安全性:1. 转基因生物存在安全性问题的原因(1)目前对__________、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。
(2)目的基因往往是__________的基因。
(3)外源基因插入宿主基因组的部位往往是_____的。
高三生物学《基因工程》教案
高三生物学《基因工程》的教案一、教学目标1. 知识目标简述基因工程的基本原理。
说出基因工程的操作工具及作用。
概述基因工程的基本操作步骤。
2. 能力目标通过对基因工程操作步骤的分析,培养学生的逻辑思维能力。
通过小组讨论和案例分析,提高学生的合作学习能力和解决问题的能力。
3. 情感目标关注基因工程的发展,体会科学技术对人类生活的影响。
培养学生的创新意识和科学态度。
二、教学重难点1. 教学重点基因工程的基本原理和操作步骤。
基因工程的操作工具。
2. 教学难点基因工程中各种工具的作用及操作步骤的理解。
三、教学方法讲授法、讨论法、案例分析法、多媒体辅助教学法。
四、教学过程1. 导入新课通过展示一些基因工程的成果图片,如转基因抗虫棉、转基因大豆等,引出本节课的主题——基因工程。
提问学生对基因工程的了解,激发学生的学习兴趣。
2. 讲授新课基因工程的概念和基本原理讲解基因工程的定义,强调基因工程是在分子水平上进行的操作。
分析基因工程的基本原理,即基因重组。
通过实例说明基因工程是如何实现不同生物之间的基因转移和重组的。
基因工程的操作工具限制酶:介绍限制酶的来源、作用特点和作用结果。
通过图片和实例展示限制酶如何识别特定的核苷酸序列并切割DNA 分子。
DNA 连接酶:讲解DNA 连接酶的作用,即连接被限制酶切开的磷酸二酯键。
比较不同类型的DNA 连接酶的特点和用途。
运载体:介绍运载体的种类,如质粒、噬菌体和动植物病毒等。
分析运载体的作用,包括携带目的基因、在宿主细胞中复制和表达等。
基因工程的基本操作步骤目的基因的获取:讲解获取目的基因的方法,如从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增目的基因等。
分析各种方法的优缺点和适用范围。
基因表达载体的构建:强调基因表达载体的组成部分,包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
讲解构建基因表达载体的过程和目的。
将目的基因导入受体细胞:介绍将目的基因导入不同受体细胞的方法,如农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等。
人教版高中选修三生物第3节《基因工程的应用》教学设计
第一章《基因工程的应用》(人教版)一、教案背景1、面向学生:高中2、学科:生物3、课时: 1课时4、课前准备:a.老师准备:提前下发课前预习学案,通过百度搜索关于基因工程的图片,视频等资料,制备关于基因的教学课件,模型。
b.学生准备:填好预习学案,上网查阅资料,通过百度搜索有关基因的工程应用及进展。
二、教学课题:高中生物选修三第一章:基因工程的第三节:基因工程的应用三、教材分析:基因工程的应用是基因工程基本操作程序的一个必然结果。
如果本节只作为成果的学习,那么就显得思维力度不足了。
为此,建议加强指导学生收集和处理信息这一环节,让学生上网,利用百度搜索基因工程的最新资料,激发学生学习生物的兴趣。
具体做法如下:无论是学习转基因植物方面的应用,还是学习转基因动物方面的应用,乃至转基因工程菌生产药物方面的应用,首先必须寻找目的基因。
教师可利用表格形式,指导学生整理课本中提供的信息,填写表格。
这样做既可以调动学生学习的积极性,也增强了他们分析和处理信息的能力。
(一)、教学目标1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。
(二)、教学重点和难点1.教学重点基因工程在农业和医疗等方面的应用。
2.教学难点基因治疗。
(三):教学方法:自主学习、小组合作四:教学过程:第一环节:教师指导引课:时间5分钟课前利用时间,在网上用百度搜索我国基因工程发展的视频,感受我国生物科技发展所取得重大成就,充分理解科技是第一生产力。
上课一开始,教师就利用多媒体放映一段用百度搜索的基因工程的视频通过视频引发学生思考,什么基因工程?基因工程有哪些应用?从而引出本节课.多媒体展示本节课的学习目标,学生记忆一下。
第二环节:自主学习:时间7分钟教师用多媒体展示自学要求:1、完成课堂下发的课中学案2、把自己用百度搜索的基因工程的资料整理一下,待会小组讨论时发言。
3、找出本节课存在的问题,待会小组讨论时提出来。
人教版高中生物选修三章基因工程学案
人教版高中生物选修三章基因工程学案选修三章基因工程学习目标.基因工程的诞生。
基因工程的原理及技术。
基因工程的应用。
蛋白质工程。
课前探究基因工程的概念供体:提供。
操作环境:。
操作水平:水平。
原理:。
受体:表达目的基因。
本质:性状在受体体内的表达。
优点:克服的障碍,定向改造生物的。
DNA重组技术的基本工具限制性核酸内切酶①主要是从生物中分离纯化出来的。
②作用:识别特定的并切开特定部位的两个核苷酸之间的。
③结果:产生或平末端。
DNA连接酶①种类:按可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。
②作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的。
③DNA连接酶和限制酶的关系载体①种类:、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点:基因工程的操作过程与应用.基因工程的基本操作步骤获得目的基因①目的基因:人们所需要的基因。
如:人的胰岛素基因、白细胞介素基因、植物的抗病基因等。
②获取方法形成重组DNA分子一般用分别切割含有的供体DNA分子和载体DNA,使其产生相同的,然后用将两者连接在一起,形成。
将重组DNA分子导入受体细胞①常用的受体细胞:、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
②导入方法举例:用质粒作为载体,宿主细胞应该选择,用处理大肠杆菌,增加其的通透性,使含有目的基因的进入大肠杆菌宿主细胞。
筛选含有目的基因的受体细胞①筛选原因:并不是所有的细胞都接纳了。
②筛选方法举例:质粒上有抗生素如四环素的,所以含有这种重组质粒的受体细胞就能够在有的培养基中生长,而没有接纳的细胞则不能生长,这样就能筛选出含有的受体细胞。
目的基因的表达:目的基因在中表达,产生人们需要的。
.基因工程的应用基因工程与遗传育种①转基因植物:培育优点②转基因动物基因工程与疾病治疗①基因工程药物:如通过大肠杆菌生产胰岛素治疗糖尿病,通过酵母菌生产乙肝疫苗等。
②基因治疗指的是向目标细胞中引入的基因,以基因的缺陷,达到治疗的目的。
高二生物学人教版选修3基因工程(3)-教案
2.农杆菌转化法:科研人员尝试用农杆菌转化法获得Bt转基因抗虫棉,也获得了成功。
原理:农杆菌中的Ti质粒的T-DNA(transfer DNA,转移DNA)可转移至植物细胞并整合到其染色体上。
优点:转化频率高、成本低、操作相对简单。在植物转基因技术中,占据主导地位,主要用于双子叶植物的转基因。
3.基因枪法:又称微弹轰击法,利用压缩气体产生的动力,将包裹在金属颗粒表面的重组表达载体DNA打入受体细胞。成本较高,常用于单子叶植物。
四、目的基因的检测与鉴定
问题:在棉花细胞中,重组表达载体是否导入成功?
目的基因的检测与鉴定——重组表达载体的筛选
问题:如何筛选正确的重组表达载体?学生应用所学提出一些方法,如“PCR法”、“酶切法”、“标记基因法”等。教师引导,并完善。鉴定完成后,提取重组表达载体DNA导入棉花细胞。
三、目的基因导入受体细胞——棉花
问题:怎样将Bt表达载体导入到棉花细胞?
用我国科学家的做法,依次介绍目的基因导入植物细胞的方法:
教案
教学基本信息
课题
基因工程(3)
——基因工程的基本操作程序(一)
学科
生物学
学段:高中
年级
高二
教材
书名:选修3现代生物科技专题出版社:人民教育出版社出版日期:2007年2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
1.基于已学的原理并能用结构与功能观解释获取目的基因几种途径的原因、特点以及基因表达载体的组成部分以及目的基因检测与鉴定的方法。
2. 能运用流程图的形式概括出基因工程的方案并就其中的操作程序展开探究。
新课标高中生物选修三《基因工程的基本操作程序》导学案
1.2 基因工程得基本操作程序[教学目标]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得研制过程。
[教学重点与难点]1、教学重点基因工程基本操作程序得四个步骤。
2、教学难点(1)从基因文库中获取目得基因。
(2)利用PCR技术扩增目得基因。
[教学过程]一、目得基因得获取:1.目得基因:符合人们需要得,编码蛋白质得。
2.获取目得基因得方法(1)从基因文库中获取目得基因①基因文库:将含有某种生物不同基因得许多,导人受体菌得群体中 ,各个受体菌分别含有这种生物得不同基因,称为基因文库。
基因组文库:含有一种生物得基因②种类cDNA文库:含有一种生物得基因③目得基因得获取根据基因得有关信息:基因得序列、基因在上得位置、基因得产物mRNA、基因得产物蛋白质等特性获取目得基因。
(2)利用PCR技术扩增目得基因。
①PCR:就是一项在生物体外特定DNA片段得核酸合成技术。
②条件:已知目得基因得序列。
③过程:目得基因DNA受热形成,与结合,然后在 ______得作用下进行延伸形成DNA。
④方式:指数扩增=2n(n为扩增循环得次数)(3)人工合成法:基因较小,核苷酸序列已知,可以人工合成。
例1 下列获取目得基因得方法中需要模板链得就是( )①从基因文库中获取目得基因②利用PCR技术扩增目得基因③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A.①②③④B.①②③C.②③④D.②③二、基因表达载体得构建1.表达载体得组成:目得基因++ +标记基因等。
2.启动子:位于基因得,它就是结合得部位,驱动基因转录产生mRNA。
3.终止子:位于基因得,终止。
4.表达载体得功能:使目得基因在受体细胞中稳定存在,并且给下一代;使目得基因____ 与发挥作用。
5.标记基因: 受体细胞就是否含有目得基因。
6.不同得受体细胞及目得基因导入受体细胞得方法不同,基因表达载体得构建上也会有所差别。
例2科学家在培育抗虫棉时,经过了许多复杂得过程与不懈得努力,才获得成功。
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。
(完整版)新课标高中生物选修三《基因工程的应用》导学案
1.3 基因工程的应用[教学目标]1、列举基因工程在植物、动物、微生物方面的具体应用及取得的丰硕成果。
2、关注基因工程的进展。
3、认同基因工程的应用促进生产力的提高。
[教学重点和难点]1、教学重点基因工程在农业和医疗等方面的应用;2、教学难点基因治疗。
[教学过程]一、植物基因工程的成果:植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力,以及改良农作物的和利用植物生产等方面。
(一)抗虫转基因植物1.杀虫基因种类:Bt毒蛋白基因、抑制剂基因、抑制剂基因、植物凝集素基因等。
2.成果:抗虫植物:棉、玉米、马铃薯、番茄等。
(二)抗病转基因植物1.植物的病原微生物:、真菌和细菌等。
2.抗病基因种类(1)抗病毒基因:病毒基因和病毒的复制酶基因。
(2)抗真菌基因:基因和抗毒素合成基因。
(3)成果:烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(三)抗逆转基因植物1.抗逆基因:调节细胞基因使作物抗碱、抗旱;鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒;抗除草剂基因,使作物抗除草剂。
2.成果:烟草、大豆、番茄、玉米等。
(四)转基因改良植物品质1.优良基因:必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
2.成果:转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
例1、科学家已能运用基因工程技术,让羊合成并由乳腺分泌抗体,相关叙述中正确的是( )①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A.①②③④ B.①③④ C.②③④ D.①②④二、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1.生长基因:外源基因。
2.成果:转基因绵羊、转基因鲤鱼。
(二)改善畜产品的品质1.优良基因:肠乳糖酶基因。
2.成果:转基因牛含量少。
(三)转基因动物生产药物1.基因来源:药用基因+ 蛋白基因+启动子。
2.成果:乳腺生物反应器。
(四)转基因动物作器官移植的供体1.器官供体:抑制或除去抗原决定基因。
人教版高中选修三生物1.3基因工程的应用-学案(附答案)
专题1 §1.3 基因工程的应用知识目标:举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。
能力目标:关注基因工程的进展,认同基因工程的应用促进生产力的提高。
学习重点:基因工程在农业和医疗等方面的应用。
学习难点:基因治疗。
预习导学:一、植物基因工程的成果植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力、以及改良农作物的和利用植物产生等方面。
(一)抗虫转基因植物1、杀虫基因:、、、。
2、成果:抗虫植物如水稻、棉、玉米、马铃薯、番茄等。
3、好处:减轻、有利人类、可以降低生产等。
练习:转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的也应当。
在大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食。
这种做法的主要目的是()A、维持棉田物种多样性B、减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度C、使食虫鸟有虫可食D、维持棉田生态系统中的能量流动(二)抗病转基因植物1、病原微生物:、、等。
2、抗病基因种类:(1)抗病毒基因:、等。
(2)抗真菌基因:、等。
3、成果:抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(三)抗逆转基因植物1、抗逆基因:调节细胞的基因使作物抗碱、抗旱;鱼的使作物耐寒能力提高;使作物抗除草剂等。
2、成果:具抗寒能力的烟草、番茄,具抗除草剂的大豆、玉米等。
练习:为了培育节水高产品种,科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦,其水分利用率提高了20%。
这项技术的遗传学原理是()A.基因突变 B.基因重组 C.基因复制 D.基因分离(四)利用转基因改良植物品质1、优良基因:必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因等。
2、成果:转基因玉米、转基因延熟番茄、转基因矮牵牛花等。
二、动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1、生长基因:外源基因2、成果:转基因绵羊、转基因鲤鱼等。
(二)改善畜产品的品质1、优良基因:肠基因。
2、成果:转基因奶牛分泌的牛奶中减少。
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Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
四、目的基因的检测与鉴定
1、检测目的基因是否插入
2、检测目的基因是否转录:
3、检测目的基因是否翻译:
4、个体鉴定:
第四节、蛋白质工程的崛起
三、“分子运输车”-----()
1、类型:
2、作用:
3、最常用的运载体:
第二节、基因工程的基本操作程序
四个步骤:
一、目的基因的获取
1、目的基因:
2、目的基因的来源:
3、分为:()和()
(2)人工合成法
条件:
(3)用PCR技术扩增目的基因
原பைடு நூலகம்:
专题一、基因工程
一、基因工程的概念
1、基因工程又叫:
2、操作环境:
3、操作对象:
4、操作水平:
5、操作原理:
6、结果:
7、优点:
第一节、基因工程的基本工具
一、“分子手术刀”-----()简称()
1、来源:
2、作用:识别具有性
切割,切键
3、形成:末端
末端
二、“分子缝合针”-----()
1、作用:
2、类型:
1、概念:基础:
手段:
目的:
2、结果:产生:
(与基因工程对比:)
3、基本流程:
场所:
条件:
操作步骤:
二、基因表达载体的构建(基因工程的)
1、基因表达载体:
2、目的:
4、组成:
5、构建过程:
三、将目的基因导入受体细胞
1、转化:
2、方法:
生物种类
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
常用方法
农杆菌转化法
显微注射技术
感受态细胞法
受体细胞
体细胞
受精卵
原核细胞
转化过程
将目的基因插入到Ti质粒的T—DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA上→表达