专题一1.2 基因工程的基本操作程序
一、教材分析
《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节,也是《基因工程》的核心,上承《DNA重组技术的基本工具》,下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤,教学内容多,难点多,最好化整为零、各个击破。 二、教学目标
1.知识目标:
简述基因工程原理及基本操作程序。 2.能力目标:
尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3.情感、态度和价值观目标:
(1)关注基因工程的发展。
(2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 三、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 四、学情分析
本节课内容较多,难点较多,学生学习起来有一定困难,所以之前应该要求学生做好预习,尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。 五、教学方法
1、学案导学:见学案。
2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备
1.学生的学习准备:预习《基因工程的基本操作程序》,初步把握基因工程原理及基本操作程序。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:2课时 八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。 (二)情境导入、展示目标 教师首先提问:
(1)什么是基因工程?(基因工程的概念)
(2)DNA重组技术的基本工具有哪些?(限制酶、DNA连接酶、载体)
(3)运载体需要具备哪些条件? (有一个或多个限制酶切割位点;有标记基因;能在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制)
上节课我们学习了DNA重组技术的基本工具,本节课我们将继续学习《基因工程》的核
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心内容——基因工程的基本操作程序。我们来看本节课的学习目标。(多媒体展示学习目标,强调重难点)
(三)合作探究、精讲点拨
学生每两人为一组(可以是同桌),结合教材,思考并回答学案上的问题。 1、目的基因的获取(想一想,为什么要有这一步?)
思考并回答:
(1)目的基因的获取方法有哪些?
(2)为什么要建立基因文库?怎么建立的?
(3)如何从基因文库中获取目的基因?
(4)为什么要建立cDNA文库?如何获取cDNA? (补充真核生物基因与原核生物基因比较) (5)PCR技术的原理是什么? (6)如何获取引物?
(7)PCR技术扩增的过程是?
2、基因表达载体的构建
(1)为什么要构建基因表达载体?单独的DNA片段能不能稳定遗传?
(2)基因表达载体的构成包括哪些元件? (绘制基因表达载体的模式图)
(3)什么是启动子、终止子?他们位于哪里?有什么作用?
(4)为什么要有标记基因?它的作用是?
3、将目的基因导入受体细胞
(想一想,为什么要导入受体细胞?在外界能不能维持稳定和表达?) (1)什么是转化?
(2)将目的基因导入植物细胞的方法有哪些?最常用的方法是?哪些细胞可以作为受体细胞?(结合示意图,了解农杆菌转化法的基本过程)
(3)将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是?要用到什么技术?哪些细胞可以作为受体细胞?
(4)早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞?
(5)大肠杆菌细胞最常用的转化方法是?
4、目的基因的检测与鉴定(为什么要检测和鉴定?) (1)目的基因的检测与鉴定可以从什么水平来做? (2)核酸杂交技术基本过程是? 什么是探针?
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