高中生物 第一章 基因工程 1.1 基因工程概述（2）导学案苏教版选修3.doc

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1、第一章基因工程第一节基因工程概述（2）【课程标准】简述基因工程的原理及技术。【学习目标】1．通过知识回顾，能说出传统生物育种方法和运用基因工程育种的差异；2．通过相关实例的分析归纳和教材内容的梳理，能说出获取目的基因常用的方法和技术操作；3．通过图解分析，能初步认识基因表达载体的组成及构建的必要性。4．通过“积极思维”中的实例分析及其他材料的研读，认识导入目的基因的一般方法、检测和鉴定目的基因的不同层次。【教学过程】【活动1】传统的生物育种常采用哪些方法？它们依据的原理分别是什么，有什么特点？若运用基因工程来培育新品种，则有什么明显的优势？三、基因工程的实施过程：（一）获取目的基因【

2、活动2】阅读教材P13页相关内容，回答下列问题：（1）什么是目的基因，什么是供体生物、受体细胞？试举一实例加以说明。（2）获得目的基因的方法有哪些？（3）什么是基因文库？什么是部分基因文库？怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？　　（4）浏览教材P14“知识海洋”，归纳PCR技术依据的原理、操作过程和结果，指出这项技术在基因工程中的主要作用。（5）什么情况下可考虑选择通过化学方法直接人工合成目的基因？【小结】：1.通过基因文库获取目的基因：基因组文库：含有一种生物的基因①种类部分基因文库：含有一种生物的基因②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

3、mRNA、基因的产物蛋白质等特性获取目的基因。2.通过PCR技术扩增目的基因：（1）PCR的含义：。（2）目的：获取大量的目的基因（3）原理：。（4）过程：第一步：加热至℃，DNA解链为单链；第二步：冷却到℃，引物与两条单链DNA结合；第三步：加热至℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。（5）特点：可以指数形式扩增【讨论】：在PCR技术中，为什么不直接加入解旋酶对DNA进行解旋？为什么要求所加入的DNA聚合酶得具有耐高温的特性？子链的合成为什么需要引物？（二）构建基因表达载体【活动3】分析教材P15图1-10，思考以下问题：（1）为什么要构建基因表达载体？（2）一个基因表

4、达载体中需包含哪些部分？它们各有什么作用？（3）怎样构建基因表达载体？【小结】：基因表达载体的构建过程：（1）用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口，露出_________。（2）用_____________切断目的基因，使其产生__________。（3）将切下的目的基因片段插入质粒的______处，再加入适量_______，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）。（三）导入目的基因【活动4】围绕抗软化番茄的培育这个案例，阅读教材P15-16内容，思考并讨论以下问题：（1）番茄为什么通常容易软化？抗软化番茄的抗软化机理是什么？（2）在该项目中，目的基因是什么？其载体是什

5、么？（3）农杆菌是一类什么生物？它为什么适合用于将目的基因导入植物细胞？【小结】：1、将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法：①农杆菌特点：易感染植物和裸子植物，对___________植物没有感染力；Ti质粒的可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。②转化过程：目的基因插入农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。（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：借助花粉萌发后形成的花粉管将目的基因导入受体细胞。【活动5】阅读教材P17内容，思考并讨论以下问题：（1）为什么通常选用动物的

6、受精卵作为目的基因的受体细胞？（2）为什么在基因工程中经常选用微生物作为受体细胞？大肠杆菌细胞最常用的转化方法是什么？【小结】：2．将目的基因导入动物细胞（1）方法：技术。（2）操作程序：目的基因表达载体构建→取卵（受精卵）→显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到____性动物体内发育→新性状动物。3．将目的基因导入微生物细胞（1）原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。（2）转化过程：处理细胞→细胞→基因表达载体与感受态细胞混合→___细胞吸收DNA分子。（四）检测和鉴定目的基因【活动6】阅读教材P17-18，思考：（1）完成第三步操作后，是否意味着目的基因就一定成功

7、导入受体细胞？是否意味着转基因生物就一定培育成功？为什么？（2）什么是基因探针？DNA分子杂交法依据的原理是什么？说说其操作过程。（3）目的基因的检测与鉴定，可从哪几个水平进行？各有什么作用？【小结】：目的基因的检测与鉴定内容和方法的比较：类型步骤检测内容方法结果显示分子检测第一步目的基因是否进入受体细胞是否成功显示出杂交带第二步目的基因是否转录出mRNA是否成功显示出杂交带第三步目的基因是否翻译出蛋白质是否成功显示出杂交带个体水平鉴定包括抗虫、抗病的接种