第3章 第2节 基因工程的基本操作程序（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步导学案（人教版2019）单选版

第2节　基因工程的基本操作程序 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 [学习目标] 1．阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测与鉴定等步骤。 2．利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验。 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 必备知识 自主学习 核心要点 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固训练 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 一 目的基因的筛选与获取 1．目的基因 (1)在基因工程的设计和操作中，用于改变________________或获得________________等的基因就是目的基因。 (2)主要是指____________的基因。 受体细胞性状 预期表达产物 编码蛋白质 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 2．筛选合适的目的基因 (1)从相关的已知____________清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。 (2)随着测序技术的发展，以及序列数据库、序列比对工具等的应用，越来越多的基因的结构和功能为人们所知，这也为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能。 结构和功能 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 3．利用PCR获取和扩增目的基因 (1)PCR是________________的缩写。 (2)原理：________________。 聚合酶链式反应 DNA半保留复制 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (3)DNA复制所需的基本条件 参与的组分 在DNA复制中的作用 解旋酶(体外用________代替) ______________ DNA母链 提供DNA复制的模板 _______________ 合成DNA子链的原料 DNA聚合酶 催化合成___________ 引物 使DNA聚合酶能够从引物的________开始连接脱氧核苷酸 高温 打开DNA双链 4种脱氧核苷酸 DNA子链 3′端 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (4)PCR反应条件：一定的缓冲溶液、__________、分别与两条模板链结合的________、4种脱氧核苷酸和________的DNA聚合酶；同时通过控制________使DNA复制在体外反复进行。 DNA模板 2种引物 耐高温 温度 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (5)扩增的过程 基于PCR的过程，回答下列问题： 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 过程Ⅰ为________，该阶段的温度为______以上，目的是使双链DNA解聚为单链。 过程Ⅱ为________，该阶段的温度为______左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。 过程Ⅲ为________，该阶段的温度为______左右，该过程需要在[D]耐高温的___________酶的作用下，利用4种脱氧核苷酸为原料，根据碱基互补配对原则从子链的____端延伸合成新的子链DNA。 (6)PCR产物的鉴定：常采用________________来鉴定。 变性 90 ℃ 复性 50 ℃ 延伸 72 ℃ DNA聚合 3′ 琼脂糖凝胶电泳 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 10 二 基因表达载体的构建 1．目的 (1)使目的基因在__________中稳定存在，并且可以遗传给下一代。 (2)使目的基因能够________和发挥作用。 受体细胞 表达 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 2．组成 (1)启动子是一段有特殊序列结构的DNA片 段，位于基因的上游，是______________识 别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录 出mRNA。 (2)终止子也是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的________，相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停下来。 目的基因 启动子 标记基因 RNA聚合酶 下游 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 3．基因表达载体的构建过程 (1)用一定的________切割载体，使它出现一个切口。 (2)用________限制酶或________________的限制酶切割含有目的基因的DNA片段。 (3)利用____________将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子。 限制酶 同种 能产生相同末端 DNA连接酶 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 三 将目的基因导入受体细胞 1．我国科学家独创的方法：________________。 2．花粉管通道法的操作方式有多种，例如： (1)用___________