第3章 第2节 基因工程的基本操作程序-【考点同步解读】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

考点同步解读)】高中生物学选条性必修3生物技术与工程RJ台 第2节 基因工程的基本操作程序 高考要求学业标准·斯计分析 一·考点分布· 一学科素养 一·命题趋势 1.阐明基因工程的原理和基本操作程序。 1考查基因工程操作程序的四个 (★★★★★) 生命观念 步骤。 2.能够根据需要选取适当的基因工程技 1 术和方法，尝试设计获取转基因产品 科学思维 2.考查利用PCR技术对DNA片 年 科学探究 段进行扩增及电泳鉴定的方法技术。 的方案。（★★★） 第2章 社会贵任 3.考查新情境中解决基因工程问 3.尝试进行PCR基本操作，并用电泳鉴 题的能力和素养。 定PCR产物。（★★） 第 考点分类考点透析·典例制新 第 考点1 目的基因的筛选与获取 5年4考 4 ·核心总结 令教材拓展， 1.目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体 块 基因文库 细胞性状或获得预期表达产物等的基因。如与生物抗逆性、优 将含有某种生物不同基 良品质、药物生产、毒物降解和工业用酶等相关的基因。 因的许多DNA片段导入受 2.目的基因的筛选与获取方法 体菌的群体中储存，各个受 (1)从基因文库中筛选和获取。 体菌分别含有这种生物的不 (2)利用PCR获取和扩增目的基因。 同基因，称为基因文库。 ①PCR的概念：PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一 [注意]基因文库不直接 项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制 保管相应基因，相应基因是保 存在受体菌中的。 的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复 办难点突破… 制的技术。 用于PCR的引物、酶及DNA ②PCR的条件及作用 合成的方向 条件 作用 (1)引物 高温 打开DNA双链 引物是一小段能与DNA 在一定的缓冲液中进行 提供相对稳定的pH环境 母链的一段碱基序列互补配对 4种脱氧核苷酸 作为合成DNA子链的原料 的短单链核酸。用于PCR的 DNA母链 作为DNA复制的模板 引物的长度通常为20~30个 核苷酸。 DNA聚合酶（耐高温） 催化合成DNA子链 (2)Taq DNA聚合酶 使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连 引物 Tag DNA聚合酶是从水 接脱氧核苷酸 生耐热菌Tag中分离得到的。 116 /第3章>基因工程 ③PCR的过程 Tag细菌能够在70~75℃的 环境中生长，它是从美国黄石 T工3 国家公园的火山温泉中发现 当温度上升到90℃以上时，双链 变性 90℃以上 的，Tag DNA聚合酶的发现 DNA解聚为单链 3'T11T5/ 解决了高温使酶失活的问題， s 大大提高了PCR的效率，使 温度下降到50℃左右时，两种引物 复性 通过碱基互补配对与两条单链 引物I PCR技术趋向自动化，最终成 DNA结合 5mTT 为现代分子生物学实验工作 1物Ⅱ 的基本方法之一。 72℃左右时，溶液中的4种脱氧核 7 (3)DNA的方向和DNA 苷酸在Tag DNA聚合酶的作用 引物1 延仲 的合成方向 下，根据碱基互补配对原则合成新 I ①区分DNA单链的3'端 的DNA链 引物 和5端：通常将DNA的羟基 ④PCR的结果 (一OH)末端称为3'端，而磷 a.PCR一般要经历30多次循环，每次循环可以分为变 酸基团的末端称为5'端。 性、复性和延伸三步。 ②DNA的合成方向：当 b.两引物间固定长度的DNA序列呈指数扩增（约为2”，n 引物与DNA母链通过碱基互 为扩增循环的次数)。 补配对结合后，DNA聚合酶不 能从头开始合成DNA,只能从 ⊙考题1(2022·湖北武汉部分学校高二练习)“X基因”是 引物的3'端开始延伸DNA DNA分子上一个有遗传效应的片段，若要用PCR技术特异性地 链，IDNA的合成方向总是从子 拷贝“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物，两种引物及其与 链的5'端向3'端延仲。 模板链的结合位置如下图甲所示：下图乙中①~⑤均为甲通过 ⊙方法梳理 PCR技术扩增的DNA片段。理论上推测，最早在第( )轮循 DNA复制和PCR技术的比较 环产物中开始同时出现①~⑤五种DNA片段。 1DNA复制 K技术 生物体外（主 引物1引物2 所 如稳内（主曼 要在PCR扩 ① 在加胞柱内) 增仪内) DNA解旋酶 时高强的DNA 酶 香通的DN X毕因 聚合种T四辞】 聚合酶等 雾拉制温度， 州 蓝度朝跑内的温和 在较高温度下 条件 条件 A.2 B.3 C.4 D.8 选行 合成的 DNA片鞋或 解析通过图中信息可知，“X基因”第1次复制得到两个 DNA分子 对果 日的基因 DNA:①和②各1个：“X基因”第2次复制得到4个DNA:①复 D模械：均需委既氧核苷酿 制得①和③、②复制得②和④①：“X基因”第3次复制得到8个 纯作为德板： ②原料