基因表达载体教学设计
基因的表达教学设计方案
基因的表达教学设计方案【教学重点、难点、疑点及解决办法】1．教学重点：染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质。
2．教学难点：基因控制蛋白质合成的过程和原理。
3．教学疑点：（1）蛋白质和性状的关系。
（2）DNA的两条链都能转录吗？4．解决办法：（1）强调是重要的基本概念，引起学生重视。
（2）加强三者之间关系的举例与解析。
（3）配合图示（课本第12页图6－7）说明染色体和基因间的关系。
（4）重视学生阅读、理解和记忆。
（5）对遗传效应的内容要举例解释清楚。
（1）运用蛋白质合成示意图形象说明转录、翻译的场所、模板、原料、工具等；（2）对RNA和DNA的组成进行比较，RNA的种类及每种RNA的功能要举例讲清楚；（3）注意t RNA的反密码子和所携带的氨基酸的密码子不要混淆；（4）对3种碱基互补配对原则“要挑出来讲明用途”；（5）用电报的信息转换类比说明转录、翻译的概念。
（1）蛋白质与性状——举例说明不同的蛋白质结构就是不同的性状。
基因控制蛋白质的合成，就是控制性状。
（2）DNA的两条链都能转录吗？——不能。
对还有疑问的学生用DNA结构挂图或书中的插图讲解说明两条链方向不同。
（注：转录的只是其中一条链即35－55链，这在DNA的立体结构中已埋下伏笔）。
【课时安排】 2课时。
【教学过程】第一课时引言：DNA分子是怎样控制遗传性状的呢？现代遗传学的研究认为，基因是决定生物性状的基本单位。
那么，基因与DNA有什么关系呢？1．基因是有遗传效应的DNA片段讲述：每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，基因是什么？（l）基因的概念：基因是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位，是有遗传效应的DNA片段。
此概念有三个要点：①基因是有遗传效应的DNA片段这就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。
有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
基因治疗中的表达载体构建与优化方法
基因治疗中的表达载体构建与优化方法基因治疗是一种新兴的治疗方法，通过将修饰过的基因导入患者体内，以实现对疾病基因的修复或替代。
在基因治疗中，表达载体的构建和优化是关键的一步，它决定了基因在患者体内的表达效率和稳定性。
本文将介绍基因治疗中常用的表达载体构建与优化方法。
表达载体是将目标基因导入细胞内进行表达的工具。
常见的表达载体主要包括质粒和病毒载体。
质粒是一种双链DNA分子，它可以自主复制和表达携带的基因。
病毒载体是一种利用病毒基因表达机制的表达工具，常见的病毒载体有腺病毒、逆转录病毒和腱病毒等。
表达载体的选择应根据具体的治疗目标、基因大小和细胞类型等因素进行考虑。
表达载体的构建是基因治疗中的关键一步。
首先，需要将目标基因克隆到合适的表达载体中。
这可以通过PCR扩增目标基因，然后利用限制性内切酶进行酶切，并将目标基因与表达载体连接。
常用的连接方法有限制性内切酶切和连接、PCR聚合、Ligase连接等。
连接完成后，需要进行质粒或病毒载体的复制，以获得足够多的表达载体。
表达载体的优化是为了提高基因在患者体内的表达效率和稳定性。
优化的方法有很多种，下面将介绍几种常见的方法。
首先，可以通过调整启动子和增强子的选择来提高基因表达效率。
启动子是调控基因转录的序列，它的选择可以影响基因的表达水平。
常用的启动子有CMV启动子、EF1α启动子和PGK启动子等。
增强子可以增加基因的表达水平，常用的增强子有CMV增强子、SV40增强子和EF1α增强子等。
通过合理选择启动子和增强子的组合，可以提高基因在细胞内的表达水平。
其次，可以通过改变表达载体的拓扑结构来提高基因表达效率。
常用的方法有线性化质粒和环形质粒之间的选择。
线性化质粒在导入细胞内后，可更容易与细胞内的转录因子结合，从而促进基因的表达。
环形质粒则具有更好的稳定性，在不进一步构建的情况下，可以长期保持在细胞内。
此外，还可以通过引入信号序列来优化基因的靶向表达。
信号序列是一段具有特定功能的氨基酸序列，能够促使基因产物在细胞中的定位和分泌。
高中生物第章基因工程第节基因工程的操作程序-目的基因的获得基因表达载体的构建同步备课教学案
第1课时目的基因的获得、基因表达载体的构建图文，驾驭获得目的基因的两种方法。
2.结合教[目标导读] 1.阅读教材P72～74图4－11，理解基因表达载体的构建过程。
材P77[重难点击] 1.目的基因的含义与常用获得方法。
2.基因表达载体的构建。
3.大肠杆菌质粒的提取。
抑制疾病传播的转基因蚊子巴西等拉美国家深受致倦库蚊的危害。
致倦库蚊可携带多种病毒和寄生虫，能够传播脑炎、丝虫等传染病，而这些传染病常年在拉美国家肆虐。
为了抑制疾病的传播，巴西科学家培育出了一种转基因雄性致倦库蚊。
科学家在雄性致倦库蚊体内植入一种特别基因，当具该基因的转基因雄蚊与野生雌蚊交配时，这种基因可以进入雌蚊的基因组，并使雌蚊死亡，从而削减了该种蚊子的数量，达到抑制疾病传播的目的。
怎样才能最终得到转基因雄蚊呢？让我们一起来学习基因工程的基本操作程序吧！一、目的基因的获得1．目的基因：是指人们所须要的进行探讨的基因，如抗虫基因、抗病基因等。
2．获得目的基因的方法(1)化学合成法①概念：利用化学反应干脆合成基因。
②适用条件：已知核苷酸序列的、相对分子质量较小的目的基因。
③仪器：自动合成仪。
④缺点：成本昂贵，不适用于序列未知的目的基因。
(2)从基因组中干脆分别法——鸟枪法(如图所示)(3)扩增：在驾驭了目的基因的部分或全部信息后，可以设计引物，利用扩增仪(仪)干脆扩增目的基因。
(4)反转录法以为模板，借助反转录酶，通过仪合成与序列互补的片段，然后在聚合酶的作用下合成双链，从而获得所须要的目的基因。
如图表示基因工程中获得水稻某目的基因的不同方法。
据图分析：1．图示分别是哪种方法？是在体内还是体外进行的？答案三种方法分别是：反转录法、干脆分别法和化学合成法，都是在体外进行的。
2．三种方法都须要酶，分别是哪些酶？答案方法a须要反转录酶和聚合酶；方法b须要限制性内切酶；方法c须要聚合酶。
3．三种方法获得的目的基因的碱基对的排列依次都相同吗？答案不都相同。
《基因工程的基本操作程序》教案
《基因工程的基本操作程序》教案一、教学目标1. 了解基因工程的基本概念及应用领域。
2. 掌握基因工程的基本操作程序及技术原理。
3. 能够运用基因工程知识解决实际问题。
二、教学内容1. 基因工程概述：基因工程的概念、发展历程及应用领域。
2. 基因克隆：基因克隆的原理、方法及应用。
3. 基因表达：基因表达的调控机制、表达载体的构建及应用。
4. 基因编辑：基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）的原理及应用。
5. 基因工程实验操作：实验原理、操作步骤及注意事项。
三、教学方法1. 讲授：讲解基因工程的基本概念、原理及技术。
2. 案例分析：分析典型基因工程应用案例，加深对知识的理解。
3. 实验操作：演示基因工程实验操作，培养学生的动手能力。
4. 小组讨论：分组讨论基因工程应用及实验操作中的问题，提高学生的思考能力。
四、教学评估1. 课堂问答：评估学生对基因工程基本概念的理解。
2. 实验报告：评估学生在实验操作中的动手能力及对知识的理解。
五、教学资源1. 教材：基因工程相关教材，如《基因工程与应用》等。
2. 实验材料：基因工程实验所需的试剂、仪器等。
3. 网络资源：基因工程相关网站、论文、新闻等，用于拓展学生视野。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16课时理论教学和16课时实验教学。
2. 教学计划：课时1-4：基因工程概述及发展历程课时5-8：基因克隆与克隆载体课时9-12：基因表达与表达载体课时13-16：基因编辑技术课时17-20：基因工程实验操作与实践七、实验教学内容1. 实验一：DNA提取与纯化2. 实验二：PCR扩增目的基因3. 实验三：DNA连接与转化4. 实验四：基因表达与蛋白质检测5. 实验五：CRISPR/Cas9基因编辑实验八、教学资源补充1. 辅助教材：提供相关的辅助教材和阅读材料，如《基因工程实验指南》等。
2. 在线资源：推荐学生访问基因工程相关的在线课程、学术论坛和新闻网站，如NCBI、GeneCards等。
目的基因重组表达载体的构建及在原核上的表达实验报告
目的基因重组表达载体的构建及在原核上的表达实验报告目的基因重组表达载体的构建及在原核上的表达实验报告引言•介绍目的基因重组表达载体的意义和作用•阐述本实验的研究目的和重要性材料和方法1.实验所需材料清单2.载体构建方法的详细步骤3.基因重组方法的详细步骤4.原核表达实验的操作细节5.实验数据的收集和处理方法结果与讨论载体构建•描述目的基因的克隆过程和结果•分析目的基因在载体中的定位和正确性基因重组•阐述基因重组的具体过程和结果•讨论基因重组是否成功，并进行分析和验证原核表达实验•详细描述原核表达实验的步骤和操作细节•提供实验数据的结果和分析•讨论目的基因在原核中的表达情况并与预期进行比较结论•总结实验的目的、方法和结果•分析实验结果的意义和影响•提出未来进一步研究的建议致谢•感谢实验室的支持和帮助•感谢实验过程中的合作伙伴的贡献•感谢本研究所使用的仪器和设备的供应商参考文献•引用实验中使用到的相关文献和资料注意：以上内容仅供参考，具体报告的内容可以根据实验设计和实验数据进行调整和补充。
目的基因重组表达载体的构建及在原核上的表达实验报告引言•采用目的基因重组表达载体的方法可以将特定基因导入到细胞中，并在表达载体的指导下进行高效表达，从而实现研究目的。
•本实验旨在构建一种能够在原核中高效表达目的基因的表达载体，并在原核表达系统中进行实验验证。
材料和方法1.实验所需材料清单：•目的基因序列•原核表达载体•适当的限制酶•购买的DNA分析和纯化试剂盒等2.载体构建方法的详细步骤：•参考文献方法进行载体构建•分别提取目的基因和载体的DNA•利用限制酶切将目的基因插入载体中•进行连接酶切和连接反应•进行DNA纯化和质检3.基因重组方法的详细步骤：•将重组产物转化到感受态细胞中•进行细胞筛选和鉴定•提取目的基因重组载体并进行测序验证4.原核表达实验的操作细节：•利用适当的方法将目的基因重组载体导入感受态细胞中•在适当培养基中培养并加入相关诱导剂•收集样本并进行目的基因的表达检测5.实验数据的收集和处理方法：•记录实验过程中的观察结果•进行数据统计和分析•制作图表和图示以展示实验结果结果与讨论载体构建•成功构建出目的基因重组载体，经测序验证其准确性和完整性。
基因表达载体的构建 教学设计
《基因表达载体的构建》教学设计
一、教学目标
阐明基因表达载体的组成和构建过程
二、教学重难点
基因表达载体的构建过程
三、教学过程
1.基因表达载体的构建目的
基因工程的核心是基因表达载体的构建，其目的是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。
2.基因表达载体的组成
一个基因表达载体的组成，除了有目的基因外，还必须有启
动子、终止子、标记基因等。
①启动子：启动子是一段有特殊序列结构的DNA片
段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶
识别和结合的部位，有了它才能够驱动基因转录出mRNA，最终表
达出人类所需的蛋白质。
②终止子：位于基因的下游，也是一段有特殊
序列结构的DNA片段，是转录过程终止的信号。
③标记基因的作用：用于鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗生素抗性基因就可以作为标记基因。
3.基因表达载体的构建程序
单酶切：先用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶（同尾酶）切割载体和含有目的基因的片段，再用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体上，形成重组DNA分子。
双酶切：用酶a,酶b两种酶切割质粒和目的基因。
因为酶a,酶b产生的黏性末端不同，所以可以防止质粒重新环化，酶a切割目的基因和质粒产生的黏性末端相同，酶b切割目的基因和质粒产生的黏性末端相同，所以目的基因和质粒连接的时候只能正向连接，防止了质粒和目的基因反向连接，目的基因两端的切口的黏性末端不同，所以可以防止目的基因自身环化。
另外还可以防止质粒与质粒以及目的基因与目的基因的自身大量连接,大大提高正确连接的效率。
1.2-2基因表达载体的构建(共15张PPT)【优秀课件】
1.日本那些再现曲水宴的表演，有着 不少“中 国元素”，但是 由于现 代年轻 人对古 代中国 文化了 解甚少 ，并不 知道哪 些元素 来自中 国。 2.本着保证校车安全的原则，公安机 关将会 同教育 行政等 部门对 校车驾 驶人进 行逐一 审查， 坚决清 退不符 合安全 规定的 校车驾 驶人。 3.山寨文化是一种平民文化、草根文 化，自 然有其 存在的 意义和 价值， 但山寨 产品的 泛滥则 是中国 知识产 权意识 不足的 揭露与 讽刺。
谢谢观赏 4.神舟7号宇宙飞船载着三位航天英雄胜利返回地球，这艘宇宙飞船是我们国家自行研制的，每一个中国人不能不为之骄傲。 5.这家工厂虽然规模不大，但曾两次 荣获省 科学大 会奖， 三次被 授予省 优质产 品称号 ，产品 远销全 国各地 和东南 亚地区 。 6.杭州湾跨海大桥是一座由我国自行 建造、 自行设 计、自 行管理 、自行 投资的 特大型 交通基 础设施 ，是我 国跨海 大桥建 设史上 的一个 重要里 程碑。 7、为防止东南亚地区发生的禽流感 传入我 国，国 家质检 总局和 农业部 今天联 合发出 通知， 自即日 暂行禁 止进口 来自疫 区的禽 类及其 产品。
基因工程的基本操作程序P8
目的基因的获取 方法
目的基因的获取可以从自然界中已有的物种中分离出来，也可以用人工 的方法合成。1.从基因中获取2.利用PCR
技术扩增目 的基因
3.化学方法直
接人工合成
第二步：基因表达载体的构建（核心步骤）
1.基因表达载体构建的
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 使目的基因能够___表_达____和 发挥作用 。
1.下列有关抗虫基因表达载体的叙述，正确的是（ C ）
第三章 第一节 基因工程（基因表达载体的构建）
4．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C （图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列 操作与实验目的不符的是（ C ）
A．用限制性核酸内切酶EcoR Ⅰ和连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用DNA分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
三、目的基因及其表达产物的检测鉴定
1．检测与鉴定的内容、方法
阅读教材98~99页的内容，根据表格提示的项目填写表格中缺 少的内容。
检测水平
分子水 DNA 平的检 RNA
测 蛋白质 个体水平的检测
检测内容
方法
结果显示
1．检测与鉴定的内容、方法
检测水平
检测内容
方法
结果显示
检测转基因生物的染色体 DNA分子杂交法（基因探针
3．对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，因为受精卵的全 能性高，而高度分化的动物体细胞的全能性受到限制。
4．大肠杆菌和酵母菌在基因工程中都可以作为受体细胞，但 又有所不同。大肠杆菌为原核生物，而酵母菌为真核生物（具有 多种细胞器），所以酵母菌在用于生产需要加工和分泌的蛋白质 时比大肠杆菌有优势。 有内质网和高尔基体
2．病毒感染法 用病毒DNA与目的基因一起构建的载体，去感染受体动物细胞， 也能使目的基因导入动物细胞内。
（三）将目的基因导入微生物细胞 1．感受态细胞 经过适当的处理（如用Ca2+处理）后，细胞质膜对DNA的通透性会
发生改变，细胞变得容易接受外来的DNA，处于这种状态的细胞称为 感受态细胞。
2．过程
Ca2+处理微生物细胞
感受态细胞
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
集安市第一中学于洪梅
新课标人教版选修三基因工程专题既是对必修内容的延伸，同时也展示了基因工程领域的技术方法、研究热点及应用前景。
近几年高考中也多有涉及本领域最新研究成果的考点。
因此在设计本节课时，将考纲要求的内容进行了重新整合和适度拓展，力求巩固与提高结合，知识与能力并重。
一、复习目标
1．说明基因表达载体的构建过程及重要意义。
2．评述基因表达载体的组成、工具酶及标记基因的使用。
二、复习重点和难点
重点：1．基因表达载体的组成及作用。
2．获取目的基因的方法及适用范围。
3．标记基因与限制酶的应用。
难点：1．启动子的选择。
2．标记基因和限制酶的应用。
三、复习策略：
一条主线，步步设疑：以如何构建基因表达载体为主干，设置系列问题与学习活动，综合复习与之相关的理论内容。
为实现不同的教学目标，问题及活动设置分三种类型：
引导问题——激发学生学习兴趣，引发思考。
回顾问题——提示学生准确记忆，夯实基础。
学习活动——提高学生分析能力，拓宽视野。
五、板书设计
基因表达载体的构建
1．载体选择
目的基因
启动子
终止子 标记基因
3．工具酶
2．组成元件。