苏教版高中生物选修3：现代生物科技专题基因工程的工具-酶与载体 全国一等奖

基因工程的工具——酶与载体《侏罗纪公园》哈蒙德博士召集大批科学家，利用凝结在琥珀中的，史前蚊子体内的恐龙血液，提取出恐龙的遗传基因，将已绝迹6500万年的恐龙复生，使整个努布拉岛成为恐龙的乐园，即"侏罗纪公园"。思考：他们利用的是什么技术？基因工程及其应用沛县第二中学张尊玉人教版必修2学习目标1.说明基因工程概念。2.举例说明基因工程工具。3.阐述基因工程的操作步骤。活动一：说明基因工程的概念阅读课本上基因工程的概念，回答活动单上的问题：1.原理：2.操作水平：4.结果：基因重组分子水平定向地改造生物的遗传性状，3.场所：体外活动二：探究基因工程的操作过程我们《侏罗纪公园》中的科学家，我们不能复活整个恐龙，但如果发现了恐龙的某个基因，我们有可能将它转移到别的生物体内吗？我们这节课就来模拟一下基因工程的操作过程。问题思考1.我们要进行基因工程之前，不妨深入思考一下，我们为什么要进行基因工程？转移有价值的基因——目的基因。2.我们是否还记得基因的概念？基因是有遗传效应的DNA片段。3.目的基因在DNA分子上，我们如何把它切取下来呢？第1步：模拟提取目的基因的过程1.阅读教材相关内容，思考回答下面问题：（1）在基因工程中，用什么作为工具提取目的基因？限制性核酸内切酶（2）限制性核酸内切酶的作用有什么特点？一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。2.模拟提取目的基因的过程。①用E.cori酶（GAATTC）在所给的DNA分子中，截取取目的基因1。②一端用E.cori酶（GAATTC），另一端用BamHI（GGATCC）酶截取目的基因2。思考：限制酶切割的结果1.用限制性核酸内切酶切割DNA后，形成的单链结构称为

。有没有可能DNA切后得到两链平齐的末端？2.仔细观察切口的黏性末端的碱基排列，看它有何特点？3.一般情况下，不同限制酶的识别序列和切割位点不同，得到的黏性末端也不同。那么，不同限制酶切割得到的黏性末端有没有可能偶然相同呢？黏性末端思考并讨论1.能否将第1步中截取的目的基因直接导入受体细胞，为什么？

2.用什么将目的基因运入受体细胞？3.运载体应该具备的条件有哪些？

4.目的基因要和运载体结合为一个整体，你认为运载体的化学本质是什么？有哪些生物或成分可以作为运载体？作为运载体必须具备的条件1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3.对受体细胞无毒害作用。4.具有某些标记基因，便于进行筛选。思考并讨论1.能否将第1步中截取的目的基因直接导入受体细胞，为什么？

2.用什么将目的基因运入受体细胞？3.运载体应该具备的条件有哪些？

4.目的基因要和运载体结合为一个整体，你认为运载体的化学本质是什么？有哪些生物或成分可以作为运载体？第2步：模拟将目的基因与运载体结合1.阅读教材相关内容，思考讨论并回答下面问题：（1）在将目的基因和运载体结合时，对所选取的限制性核酸内切酶有什么要求？（2）用什么把目的基因和运载体连接起来？2.模拟将目的基因与运载体结合①用E.cori酶（GAATTC）切割运载体1，并用DNA连接酶连接运载体1和目的基因1，观察并思考在实际连接过程中可能会出现哪些情况。②用E.cori酶（GAATTC）和BamHI（GGATCC）酶切割运载体2，并用DNA连接酶连接运载体2和目的基因2，观察并思考在实际连接过程中是否会出现上一个问题中的情况。第3步：模拟将目的基因导入受体细胞思考并讨论：

将目的基因导入不同的受体细胞，方法是否相同？动物细胞：植物细胞：细菌细胞：显微注射法农杆菌转化法等感受态细胞法第4步：目的基因的检测和表达思考并讨论：

什么情况下才能说转基因操作已经成功了？我们可以从哪些方面来检测转基因的操作过程呢？分子水平：个体水平：目的基因及其转录出的mRNA，翻译出的蛋白质分子等产物。是否