姓名 刘红 单位 枣庄一中
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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 | 学生活动 | 教学意图 | |
| 复习巩固 导入新课 导入语： 一、目的基因获取 过渡语 （一）可从基因文库中获取目的基因 过渡语 提问： 课件展示 （二）、利用PCR技术扩增目的基因。 进行对比 （三）、化学法直接合成 提问： 二、基因表达载体的构建 提问:
课堂巩固 | 听写： 1、基因工程的三个基本工具 2、酶的作用特点 3、运载体的必备条件 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？ 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、将目的基因导入受体、目的基因检测与鉴定。 基因工程概念中的“更符合人们需要”的那个基因就是目的基因了，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 （2）真核细胞的基因结构 怎样才能获得这些目的基因呢？目的基因怎样获得，获取目的基因的方法有哪些呢？ 1、来源：①从自然界已有的物种分离 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”“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。 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。 基因文库又要如何构建呢？ 基因组文库的构建及cDNA文库的构建过程：
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。 2、原理： 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 。 多媒体演示过程并结合书本，学会描述扩增的过程。 知识延伸： PCR技术与DNA复制的比较： | PCR技术 | DNA复制 | |
| 相 同 点 | 原理 | |||
| 原料 | ||||
| 条件 | ||||
| 不 同 点 | 解旋方式 | |||
| 场所 | ||||
| 酶 | ||||
| 结果 | ||||
若基因比较小，核苷酸序列又已知，可通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
该过程需要模板吗？
（不需要）
作为基因工程表达载体，只需含目的基因就可以完成任务吗？为什么要有“表达载体”的构建这一步骤？
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。
一个基因表达载体有哪些结构组成的呢？
共同归纳：基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、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
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
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 | 课前准备听写纸 学生认真听写 （听写完成后，将听写纸收交） 阅读、分析图1-6 学生阅读课本，完成学案相关内容 看学案，并理解 学生阅读书本讨论，找到 师生共同总结，归纳 学生阅读，分析，理解 学生结合学案内容完成 学生阅读课本生物技术资料卡（课本第10页）并完成学案内容 阅读课本的表格，进行掌握 学生阅读课本（第10页）理解该过程，并完成学案上的相关内容 观看课件演示 完成学案上的表格 加深理解，课堂完成 学生讨论、完成 学生思考讨论 学生阅读课本(第11页),了解构建的目的 学生看课本,完成学案上的相关内容 学生完成 | 了解学生上节课的掌握情况，并督促学生课下的学习 自主完成学习 自主完成 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 自主完成 自主完成 自己看课本，完成 培养学生自我总结及归纳的能力 结合前面的补充知识，理解启动子、内含子等概念 学生总结、归纳的自主学习能力 进一步理解，抽象变直观 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 |
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、酶
2、ＤＮＡ连接酶
3、运载体
教后记:
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