专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序教学准备1.教学目标1知识目标尝试分析某一转基因生物的研制过程及基本操作程序2能力目标通过让学生了解世界最前沿技术,追踪社会热点,提高学生收集处理信息能力,提高学生语言表达能力和信息交流能力,培养学生的独立动手能力和合作态度。3情感态度与价值观⑴通过对基因工程原理及基本操作程序的理解,掌握理论联系实际的朴实观念以及对当今世界的前沿技术有更深刻的了解。⑵通过对四步基本操作程序的具体操作技术的学习,增强学生爱科学,学科学的情感和建设祖国的社会责任感,并且建立起知识创造价值,知识为人类服务,使人类生活质量更好的美好愿望。2.教学重点/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.教学用具4.标签教学过程师: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。师: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?师: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。师:怎样才能获得这些目的基因呢?获取目的基因的方法有哪些呢?学生阅读书本讨论.师生归纳:(一)可从基因文库中获取目的基因。师:通过讨论分析我们已知什么是基因文库了,那么基因文库和基因组文库有什么区别呢?可结合P10生物技术资料卡讨论分析。生: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。师:怎样从基因文库中得到我们所要的目的基因呢?师、生: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。师: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。师: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。师:同学们要认真观察多媒体演示过程并结合书本,学会描述扩增的过程以及PCR的原理。生:目的基因DNA受热(加热至90—950C)变性后解链为单链,然后在DNA聚合酶作用下延伸,如此重复循环。师:PCR的原理是什么呢?生:利用DNA双链复制的原理,将基因的核苷酸序列不断加以复制,使其数量呈指数方式增长。师:PCR扩增过程所需前提的条件是什么?(教学过程中可先引导学生复习DNA复制的过程)生归纳:需要引物和已知的一段目的基因的核苷酸序列。师生共同归纳:PCR技术扩增目的基因过程:目的基因DNA加热至90—950C变性形成单链DNA——温度降低至55—600C引物与互补DNA链结合——适当升温至70—750C,在DNA聚合酶作用下从引物起始进行互补链的合成。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。师: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?生: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。师:一个基因表达载体有哪些结构组成的呢?师生共同归纳: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。师:什么是启动子、终止子?它们的作用是什么呢?生: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。终止子也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。师:标记基因的作用是什么呢?生: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。师:基因表达载体构建完成后,如何将目的基因导入受体细胞呢?师:根据受体细胞的不同,导入的方法也有所不同,将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法。下面以农杆菌转化法为例。师:农杆菌有什么样的特点,使其可以帮助目的基因进入受体细胞的呢?生讨论归纳:农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,当植物受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物,吸引农杆菌移向细胞...
