人教版选修3 基因工程的基本操作程序 学案
高中生物1.2 基因工程的基本操作程序 教案 新人教版选修3
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。
3.培养学生探索科学的严谨态度【教学重点】基因工程基本操作程序的四个步骤。
【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】高考资源网复习：转基因抗虫棉培育的大致过程？引入：基因工程的基本操作程序：(一)、目的基因的获取目的基因：主要是指编码蛋白质的结构基因获取目的基因的方法：①从基因文库中获取（基因组文库，部分基因文库）②利用PCR技术扩增目的基因（变性，复性，延伸）原理：（DNA的复制）条件：（已知基因的核苷酸序列，四种脱氧核苷酸，一对引物，DNA聚合酶）方式：以（指数）方式扩增，即（n为扩增循环的次数）结果：（使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增）过程：a、DNA变性（90℃-96℃）：目的基因DNA受热变性，（氢键断裂），形成（DNA单链）。
b、退火（复性25℃-65℃）：系统温度降低，（引物）与（DNA模板）结合，形成局部双链。
c、延伸（70℃-75℃）：合成链在（DNA聚合酶）作用下进行延伸，合成与模板互补的DNA。
③通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成(二)、基因表达载体的构建基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
目的：使目的基因在受体细胞内稳定存在，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。
基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点基因表达载体的构建过程：1.用一定的_______（限制酶）切割质粒，使其出现一个切口，露出____（黏性末端）。
2.用__________（同一种限制酶）切断目的基因，使其产生__________（相同的黏性末端）。
3.将切下的目的基因片段插入质粒的_____（切口）处，再加入适量_______ （DNA连接酶），形成了一个重组DNA分子（重组质粒）(三)、将目的基因导入受体细胞转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
海南国科园实验学校高中生物 1.2 基因工程的基本操作程序学案 新人教版选修3(1)
海南国科园实验学校高中生物 1.2 基因工程的基本操作程序学案新人教版选修3教学流程主备人授课教师授课日期授课班级个性化内容学习目标:：1、记住基因工程操作的四个步骤。
2、记住每个步骤的操作方法及PCR扩增目的基因的方法。
自学:一、目的基因的获取：1．目的基因：主要是编码蛋白质的___________，也可以是一些具有__________的因子。
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__________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。
②种类：基因组文库：含有一种生物的___________基因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。
二、基因表达载体的构建1．表达载体的组成：除了目的基因外，还有___________、___________及标记基因等。
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。
江苏省响水中学高中生物 1.2基因工程的基本操作程序导学案 新人教版选修3
第2课时基因工程的基本操作程序学习目标：1.简述基因工程原理及基本操作程序。
2.明确获取目的基因的方法。
3.掌握将目的基因导入受体细胞的方法。
4.掌握目的基因检测与鉴定的方法。
知识体系梳理一、目的基因的获取1.从基因文库中获取基因文库种类：。
2.利用PCR技术扩增目的基因(1)含义:是一项在生物体外的核酸合成技术。
(2)原理:④。
(3)过程:第一步,加热至90~95 ℃ DNA解链为⑤;第二步,冷却至,引物与两条单链DNA ;第三步,加热至70~75 ℃,从引物起始进行互补链的合成。
(4)特点: 形式扩增。
3.人工合成法:如果基因较小,又已知,可以通过用化学方法直接人工合成。
二、基因表达载体的构建1.组成:目的基因、、、标记基因。
2.功能:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以给下一代;使目的基因能够和发挥作用。
3.启动子:位于基因的首端,是酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。
4.终止子:位于基因的尾端,功能是终止。
5.标记基因:鉴别受体细胞中是否含有,从而将符合要求的受体细胞筛选出来。
三、将目的基因导入受体细胞1.转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内和表达的过程。
2.导入植物细胞的方法: 、基因枪法、。
农杆菌特点:易感染植物和植物;Ti质粒上的可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞上。
3.导入动物细胞的方法: 注射技术。
4.导入微生物细胞的常用处理方法:用处理受体细胞,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.检测及方法(1)检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了,采用DNA分子杂交技术。
(2)检测目的基因是否转录出了,采用分子杂交技术。
(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质,采用杂交技术。
2.鉴定:除了分子检测外,还需要进行水平的鉴定,如抗虫、抗病鉴定等。
重难点探究1.基因工程的基本步骤中,哪几步用到了限制酶?哪几步涉及碱基的互补配对?2.构建基因表达载体的目的是什么? 基因表达载体由哪些组分组成?各组分起什么作用?3.转化的实质是什么?常见的转化方法有哪些?基础智能检测1.在胰岛素的基因与质粒形成重组DNA分子的过程中,下列有关叙述正确的是( )。
【人教版】生物选修三：1.2《基因工程的基本操作程序》教学案(含答案)
选修三专题1 1.2 基因工程的基本操作程序一、学习目标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。
二、教学建议1.课时数：本节教学建议用1课时。
2.课时侧重点：（1）基因工程基本操作程序的四个步骤。
3.教学策略本节是《基因工程》专题的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》一节，下接《基因工程的应用》。
本节教学难点多，学生学习有一定的困难，因此建议采取化整为零、各个击破的教学策略。
（1）加强预习环节，先解决为什么要分四个步骤的问题，然后解决每一步骤的技术方法问题。
为了突破难点及培养自学能力，在上节课结束时，可布置学生预习本节内容。
在上新课时，首先解决基因工程的基本操作程序为什么要分四个步骤，即分析每一步骤的必要性。
为什么要有“目的基因的获取”这一步？建议引导学生看本专题题图中基因工程的概念：“基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
”可以说这既是概念，也是原理。
这里所说的“更符合人们需要”，就是目的，那么更符合人们需要的那个基因就是目的基因了。
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。
为什么要有“表达载体的构建”这一步？单独的DNA片段──目的基因是不能稳定遗传的。
课文中谈到构建表达载体的目的是为了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，同时使目的基因能表达和发挥作用。
为什么要有“目的基因导入受体细胞”这一步？教材指出含有目的基因的表达载体只有进入受体细胞，并且维持稳定和表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。
为什么要有“目的基因的检测与鉴定”这一步？这是因为目的基因是否真正插入受体细胞的DNA中，是否能够在受体细胞中稳定遗传和正确表达，只有通过检测、鉴定才能得知。
在解决上述为什么基因工程操作程序分四个步骤的基础上，进入每一程序的有关技术和方法的学习。
高中生物-1.2《基因基本操作程序—基因表达载体的构建》教学设计-新人教版选修3
“基因表达载体的构建”专题1 1.2基因工程的基本操作程序之基因表达载体的构建一、目的基因和运载体的连接二、利用标记基因筛选含目的基因的受体细胞 三、目的基因和启动子的相对位置关系 附件1：附件2：【教学反思】基因表达载体的构建是基因工程的关键步骤，空间想象难度大，科学理论和技术实践密切联系，思维跨度也大。
福州屏东中学学生程度一般，正因如此，处理不好会提高学习难度，令学生视高科技为畏途，导致教学流于形式。
本节课用微课和模型成功地化解了难点。
一方面基于学生课前微课的“先学”，学生对表达载体的构建有个整体的认识，然后以此为支架在课堂上填充和拓展内容，当学生在课堂上遇到相关问题时，能尽快到达 “最近发展区”，获得进一步的发展，使学生逐渐对细节有更丰富更具体的理解，这种先整体后局部的处理符合学生的认知规律。
基于微课的先学后教模式实质上是利用微课为学生创设一个情境，使学生带着思考和疑惑走进课堂，节省课堂的热身时间，从而使高效率大容量的课堂教学目标得以实现。
另一方面高二学生具有抽象思维，但是仍然需要感性知识，形象知识作为支持，所以教师精心设计纸质模型，基于教材原有的学习完“DNA 重组的基本工具”后的纸圈模拟活动，再设计了双酶切的活动，化微观为直观，一系列问题的发生都源自学生自己亲手构建的模型，从模型中发现问题，进而逐步由浅入深。
学生像科学家一样思考问题、解决问题，获得成功的体验。
由于是带着问题的探究模拟活动，使学生的课堂参与是形式之上思维的积极参与。
学生获得的体验是：基因工程这么高深的原理原来我也能想得到。
学生的纸质模型立体、科学、易操作，但不好展示，而教师利用不同颜色的磁贴，随着课程的逐步推进，简洁明了地逐步在黑板上呈现，让整个环节衔接自然，师生互动流畅。
直观的教学手段——模型构建，减轻了学生掌握这些知识的阻力，激发了学习积极性，使学生在轻松愉快的氛围中突破了重难点，强化了学生交流合作意识。
总之，作为教师，应该想学生之所难，积极探索有效途径，一堂成功的课不是展示教师的才智、形象、语言，更要通过学生的成功来反映。
高中生物《基因工程的基本操作程序》学案2 新人教版选修3
高中生物《基因工程的基本操作程序》学案2新人教版选修31、2 基因工程的基本操作程序学习目标：①写出基因工程的四个操作步骤。
②解释基因文库、基因组文库、部分基因文库的区别与联系。
③分析基因工程四个步骤的原理、工具及具体的操作程序。
学习重难点基因工程基本操作程序的四个步骤。
学习难点从基因文库中获取目的基因；利用PCR技术扩增目的基因。
学习过程：基因工程的基本操作程序：基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：、、、。
(一)目的基因的获取获取目的基因的方法：(1)从中获取目的基因：①基因文库：将含有某种生物的许多DNA片段，导入受体菌的中储存，各个受体菌分别含有这种生物的，称为基因文库。
基因文库可大可小，如果它包含了一种生物所有的基因，就叫；如果它只包含一种生物的一部分基因，就叫，如。
②具体方法：可根据基因的序列、基因的、基因在上的位置、基因的转录产物以及基因翻译产物等特性来获取目的基因。
(2)利用扩增目的基因：原理：前提：过程：(二)基因表达载体的构建（基因工程的核心）(1)目的：(2)组成：①启动子：是一段有特殊结构的，位于基因的，是识别和结合的部位，能驱动基因，最终获得所需的。
②终止子：也是一段有特殊结构的，位于基因的。
③标记基因的作用：；常用的标记基因是。
(三)将目的基因导入受体细胞(1)转化的概念：(2)常用的转化方法：①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是，其次还有和等。
②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是。
此方法的受体细胞是。
③将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是，最常用的原核细胞是，其转化方法是：先用处理细胞，使其成为，再将溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
(四)目的基因的检测与鉴定(1)首先要检测，方法是采用。
(2)其次还要检测，方法是采用。
(3)最后检测，方法是从转基因生物中提取，用相应的进行杂交。
(4)有时还需进行的鉴定。
高中生物基因工程的基本操作程序教案 新课标 人教版 选修3
基因工程的基本操作程序教学目标一、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。
二、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。
三、教学策略本节是《基因工程》专题的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》一节，下接《基因工程的应用》。
本节教学难点多，学生学习有一定的困难，因此建议采取化整为零、各个击破的教学策略。
1.加强预习环节，先解决为什么要分四个步骤的问题，然后解决每一步骤的技术方法问题。
为了突破难点及培养自学能力，在上节课结束时，可布置学生预习本节内容。
在上新课时，首先解决基因工程的基本操作程序为什么要分四个步骤，即分析每一步骤的必要性。
为什么要有“目的基因的获取〞这一步？建议引导学生看本专题题图中基因工程的概念：“基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
〞可以说这既是概念，也是原理。
这里所说的“更符合人们需要〞，就是目的，那么更符合人们需要的那个基因就是目的基因了。
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。
为什么要有“表达载体的构建〞这一步？单独的DNA片段──目的基因是不能稳定遗传的。
课文中谈到构建表达载体的目的是为了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，同时使目的基因能表达和发挥作用。
为什么要有“目的基因导入受体细胞〞这一步？教材指出含有目的基因的表达载体只有进入受体细胞，并且维持稳定和表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。
为什么要有“目的基因的检测与鉴定〞这一步？这是因为目的基因是否真正插入受体细胞的DNA中，是否能够在受体细胞中稳定遗传和正确表达，只有通过检测、鉴定才能得知。
在解决上述为什么基因工程操作程序分四个步骤的基础上，进入每一程序的有关技术和方法的学习。
基因工程的基本操作程序(第+2课时)教学设计 高二下学期生物人教版选择性选择性必修三
第二节基因工程的基本操作程序（第 2课时）基因表达载体的构建教学设计一、教材分析（一）教学目标：生命观念、阐明构建基因表达载体的过程及意义。
科学思维，科学探究：熟记基因表达载体组成部件及各部件的作用。
社会责任：尝试用用剪刀代表限制酶用胶带代表 DNA链接酶模拟基因表达载体构建过程。
（二）教学重点和难点1、教学重点：基因表达载体构建过程及意义。
2、教学难点：尝试用用剪刀代表限制酶用胶带代表 DNA链接酶模拟基因表达载体构建过程。
二、学情分析学生经过上一节课的学习已经掌握 DNA重组技术所需三种基本工具的作用及基因工程载体所需条件等知识，具备学习基因工程的基本操作程序一节的基础，但本节基因表达载体的构建过程是一个难点，学生学习起来有一定的困难，需借助让学生分组构建模型的活动突破难点。
三、教学方法自主学习法、问题驱动法、讲述法、分组讨论法、合作探究法四、课时安排 1课时五、教学过程（一）导入新课复习提问上节课所学内容：重组 DNA技术的基本工具？限制酶的来源？限制酶的作用特点及作用的化学键？限制酶切割的结果？DNA连接酶的作用？DNA 连接酶作用的化学键？DNA连接酶的种类？基因工程的基本操作程序？通过复习提问以上几个问题，导入本节课题基因工程的操作核心步骤 基因表达载体的构建》。
（二）新课教学设计问题，让学生带着问题去阅读教材 80页相关内容。
〔问题一〕获取目的基因以后为什么不能直接将目的基因导入受体细胞？构建基因表达载体的目的是什么？〔问题二〕基因表达载体的组成包括哪几部分？个部分的作用是什么？阅读教材内容后让学生完成学案【任务一】上的三个问题1.构建基因表达载体的目的是什么？2.自主在空白环状质粒上绘制基因表达载体各组成部分。
3.请写出各组件的功能，组内交流并请代表展示。
完成学案后让让学生展示答案并回答以下问题。
〔问题三〕启动子的本质、位置及功能？〔问题四〕终止子的本质、位置及功能？重要提醒1.启动子≠起始密码子终止子≠终止密码子①启动子是位于基因首端的一段特殊序列，它是 RNA聚合酶识别、结合的部位。
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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
酶原则 结果
2.翻译
场所模板_______________原料_______________
酶原则结果
3.蛋白质中氨基酸有_________种，决定氨基酸的密码子共有草药_____种， 一种tRNA只能携带种氨基酸,一种氨基酸可以由______种tRNA携带。mRNA……U－U－A－G－A－U－A－C－U……这mRNA上有密码子________个，与其相应的反密码子为
8.下列操作中不属于基因表达载体构建过程的是（D）
A.用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端 B.用同一种限制酶切割目的基因露出黏性末端C.将切下的目的基因片段插入质粒切口处 D.将重组DNA导入受体细胞中
9.在遗传学研究中，常用mRNA进行基因的克隆（即形成许多完全相同的DNA），这种快速克隆基因的核苷酸序列 B.基因的功能
C.基因的转录产物mRNA D.以上都是
13.基因表达载体的组成必须有启动子，其作用是（B）
A.启动子位于基因的首端，是一段特殊结构的DNA片段
B.RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录为mRNA
C.转录停止的“信号灯”D.鉴别受体细胞是否含有目的基因的标志
①DNA复制②转录③逆转录④翻译
A.③②①B.③①C.②①④D.②③④
方法
①先熟记四步
②题→知联系
反思
课后作业
及时巩固
课本P6 基础题
方法
对比法反思达Fra bibliotek检测查漏补缺
1.获得目.PCR技术大量获得 D.利用农杆菌转化法获得
2.哪项不是基因表达载体的组成部分(B)
A.启动子 B.终止密码 C.标记基因 D.目的基因
4.已知某基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是（B）
A.用mRNA为模板逆转录合成DNAB.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
6. 下列有关基因工程的叙述中正确的是（D）
A. 限制性内切酶只在获得目的基因时才用
B. 重组质粒的形成在细胞内完成
C. 质粒都可作运载 D. 蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
目的基因：是基因工程操作中需要的外源基因，它主要是编码某种蛋白质的结构基因，如生物的抗逆性基因、抗虫基因等。
9.基因工程的基本操作程序的四个步骤都涉及碱基互补配对吗？
第3个步骤“将目的基因导入受体细胞”不进行碱基互补配对
9.如果将生物的所有DNA直接导入受体细胞，结果会怎样？
若将一个生物中的总DNA提取出来，通过注射或花粉管通道法导入受体植物，没有进行表达载体的构建，这种方法针对性差，也无法确定什么基因导入了受体植物。严格来讲不算基因工程。
2.目的基因的检测内容和方法是怎样的？
方法
按基因工程四步曲如下操作：
学生阅读→交流理解→教师释疑
反思
拓展提传效应的DNA片段，是控制性状的遗传物质的基本结构和功能单位，基因的同种基因。