高中人教版 (2019)基因工程的基本操作程序表格教案

这是一份高中人教版 (2019)基因工程的基本操作程序表格教案，共3页。教案主要包含了目的基因的获取，基因表达载体的构建，重组表达载体的筛选，目的基因的检测与鉴定等内容，欢迎下载使用。
教学目标
1. 能用结构与功能观解释基因表达载体的组成部分以及目的基因检测与鉴定的方法。
2. 能运用流程图的形式概括出基因工程的基本操作程序。
3. 基于基因工程原理和操作方法，设计转GFP基因斑马鱼的方案。
4．面对日常生活或社会热点话题中与基因工程有关的话题时，能基于基因工程原理表达自己的观点。
教学重点
1.基因工程基本操作程序的四个步骤
2.目的基因导入动物细胞的方法
3.荧光蛋白在生物学中的应用
教学过程
教学环节
主要教学活动
设置意图
引入新课
转绿色荧光蛋白（GFP）基因的斑马鱼的设计
荧光蛋白的发现、发展史以及应用
学习效果检测
小结
教师创设转绿色荧光蛋白（GFP）基因动物的情境，并利用这一情境，提出问题：“怎样获得一条转绿色荧光蛋白（GFP）基因的斑马鱼？”引导学生利用上节课所学的知识进行设计。
一、目的基因的获取
教师提供水母来源的GFP基因的结构信息，让学生根据上节课所学，提出获取GFP基因的可能途径。
二、基因表达载体的构建
问题：观察GFP基因和pTl2载体上的酶切位点，看看应该选择哪种限制酶酶切？提示学生选择限制酶的原则：不能破坏基因或载体的结构和功能。
三、重组表达载体的筛选
问题：连接混合物能直接导入斑马鱼细胞吗？如何改进？
回忆上节课所学的内容，设计用大肠杆菌筛选重组表达载体。
四、目的基因导入受体细胞——斑马鱼细胞
问题：那我们怎样将GFP重组表达载体导入到斑马鱼细胞呢？ 我们首先思考下，在斑马鱼哪个发育阶段导入，导入到哪种细胞，才能让GFP稳定维持并遗传给子代呢？
展示斑马鱼发育的模式图，引导学生说出受体细胞是受精卵。
观看斑马鱼显微注射的视频，深入理解此技术在动物转基因操作中的重要性。
五、目的基因的检测与鉴定
问题：虽然通过显微注射的方法将重组表达载体注射进斑马鱼受精卵中，GFP基因是否导入成功？又，是否可以稳定维持并表达出GFP蛋白呢？
首先检测GFP是否插入到斑马鱼基因组DNA上。接着，要检测GFP是否表达，但GFP是一个很特别的蛋白，只要表达出来，就能看到绿色荧光信号。所以，我们可以直接进行个体生物学水平的鉴定，不必做转录和翻译水平上的检测。
一、介绍2008年诺贝尔化学奖三位科学家的贡献、绿色荧光蛋白的发现和发展历史
二、举例说出荧光蛋白在生物学研究的各个领域的应用及价值
1. 荧光蛋白融合蛋白的应用
（1）研究蛋白质定位、移动和相互作用
（2）对细胞内蛋白质-蛋白质间相互作用进行动态研究
2.荧光蛋白基因作为报告基因应用广泛
（1）荧光传感器
（2）研究基因表达的调控效果
（3）用于肿瘤发生的研究和抗肿瘤药物筛选
（4）追踪神经元等细胞的发育，观察细胞之间的相互作用
通过转EGFP（增强型GFP）基因的绿色荧光小鼠的培育过程，检测并巩固基因工程的基本操作程序。并通过这个实例，切实感受和理解荧光蛋白在科学研究中的价值。
用流程图总结基因工程的基本操作程序，以及将目的基因导入到动物细胞的方法。
用学生熟悉的、色彩绚丽的、但又不知其所以然的转绿色荧光蛋白基因的生物，引起学生进行探究的兴趣，引导学生自主设计一条转绿色荧光蛋白（GFP）基因的斑马鱼。
利用已学知识和老师提供的信息，选择合适的方法解决实际问题。
引发学生思考，激发学生的思辨能力。
用已学知识解决新情境下的新问题。
根据细胞全能性的知识和转基因动物的目的，分析出将GFP基因表达载体导入受体细胞的方法。
让学生领会，实际操作中要灵活运用已学的知识和方法去解决实际的问题。
在知识拓展的同时，领会科学家的精神。
理解荧光蛋白在生物学研究的各个领域的应用及价值，体会科学家奇思妙想的各种精巧的艺术设计。
检测并巩固基因工程的基本操作程序，体会荧光蛋白的应用价值。
归纳总结上节课和本节课的知识和方法。