第3章 第3节 基因工程的应用（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）多选版

第3节　基因工程的应用 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 [学习目标] 1．了解DNA片段的扩增及电泳鉴定的原理、步骤。 2．能够运用基因工程的原理，参与有关推广和应用基因工程产品等社会行为的讨论，理性地作出个人决策。 3．认同基因工程给现代农牧业、食品及医药等行业带来了深刻的变化，产生了巨大的社会效益和经济效益。 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 DNA片段的扩增及电泳鉴定 1．实验原理 (1)PCR原理：利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了________________原理，通过调节温度来控制DNA双链的____________。 DNA的热变性 解聚与结合 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (2)电泳：DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动。 (3)鉴定：PCR的产物一般通过________________来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与_____________________________________等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。 琼脂糖凝胶电泳 凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 2．方法步骤 (1)配制PCR反应体系，用微量移液器按照PCR反应体系的配方或PCR试剂盒的说明书，在微量离心管中依次加入各组分。待所有的组分都加入后，盖严离心管的盖子。将微量离心管放入________里，________约10 s，使反应液集中在管的底部。 离心机 离心 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (2)进行PCR参照下表的参数，设置好PCR仪的循环程序。将装有反应液的微量离心管放入________中进行反应。 循环程序 变性 复性 延伸 预变性 94 ℃，5 min — — 30次 94 ℃，30 s 55 ℃，30 s 72 ℃，1 min 最后1次 94 ℃，1 min 55 ℃，30 s 72 ℃，1 min PCR仪 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (3)配制琼脂糖溶液：根据待分离DNA片段的大小，用____________配制琼脂糖溶液，一般配制质量体积比为____________的琼脂糖溶液。在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化。稍冷却后，加入适量的________染料混匀。 (4)制备凝胶：将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具，并插入合适大小的梳子，以形成加样孔。待凝胶溶液完全凝固，小心拔出梳子，取出凝胶放入电泳槽内。 电泳缓冲液 0.8%～1.2% 核酸 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (5)加样：将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶________为宜。将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合，再用______________将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物。 (6)电泳：接通电源，根据电泳槽阳极至阴极之间的距离来设定电压，一般为____________。待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳。 (7)取出凝胶置于紫外灯下观察和照相。 1 mm 微量移液器 1～5 V/cm 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 二 基因工程在农牧业方面的应用 目前，基因工程技术已被广泛用于改良____________，提高作物和畜产品的产量等方面。 1．转基因________植物。 2．转基因________植物。 3．转基因__________植物。 4．改良植物的品质。 5．提高动物的__________。 6．改善畜产品的品质。 动植物品种 抗虫 抗病 抗除草剂 生长速率 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 三 基因工程在医药卫生领域的应用 1．对微生物或动植物的细胞进行__________，使它们能够生产药物，是目前基因工程取得实际应用成果非常多的领域。 2．利用基因工程技术，还可以让哺乳动物批量生产药物。 (1)乳腺生物反应器 科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的________等调控元件重组在一起，通过__________的方法导入哺乳动物的________中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。 基因改造 启动子 显微注射 受精卵 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性