第4章 第1节 第2课时 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（浙科版2019）

第2课时　基因工程的基本操作程序 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 [学习目标] 1.阐明基因工程的基本操作程序。 2.认识PCR是扩增DNA片段的基本方法，尝试PCR扩增DNA片段，学会PCR的基本方法。 3.认识凝胶电泳是鉴定特定DNA序列的基本方法，尝试凝胶电泳法鉴定特定DNA序列，学会凝胶电泳的基本方法。 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 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 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 一、获取目的基因是基因工程操作的第一步 1.基因结构 (1)原核基因 启动子 终止子 编码序列 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 ①编码蛋白质的核苷酸序列是 的。 ②启动子位于基因的“上游”，有 结合的位点，控制转录的开始。 ③终止子位于基因末端，当 到达时，释放出RNA产物，转录结束。 连续 RNA聚合酶 RNA聚合酶 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 (2)真核基因 启动子 终止子 ①真核细胞基因也具有 、 等调控序列，但是编码蛋白质的核苷酸序列是 的。 ②编码蛋白质的序列称为 ，外显子之间不能编码蛋白质的序列称为 。 ③不同基因内含子和外显子的数目及长度是 。 启动子 终止子 不连续 外显子 内含子 不同的 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 (3)真核细胞与原核细胞中基因表达过程 ①原核细胞 ②真核细胞： 和 均会被转录成RNA，再经过切去______对应部位、连接 对应部位等RNA加工过程，形成可以直接用于翻译的mRNA。 外显子 内含子 内含子 外显子 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 2.获取目的基因的常用方法 (1)用 合成目的基因 条件：需要已知目的基因 。 缺点：成本较高，适于合成序列 的基因。 (2)借助载体建立 。 ①基因组文库 DNA切成适当大小，分别与载体组合，导入微生物细胞，形成 ，基因组中所有 的总汇被称为基因组文库。 化学合成法 全部序列 较短 基因文库 克隆 DNA序列克隆 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 ②利用成熟的mRNA构建cDNA文库的基本方法 从特定的组织或细胞中提取并纯化 ，然后在 等酶的催化下，以mRNA为模板合成互补的DNA，即 。最后，借助载体，利用与构建基因组文库相同的方法构建cDNA文库。 (3)聚合酶链式反应(简称PCR技术) ①概念：在 作用下，在体外进行DNA 的一种分子生物学技术。 ②特点： 。 ③应用：医学诊断、法医鉴定、古生物学研究等。 全部mRNA 逆转录酶 cDNA DNA聚合酶 大量扩增 简便、快速、灵敏 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 ④条件 模板： 的DNA分子。 原料：4种 ，即dNTP。 酶：耐高温的 。 引物：很短的 ，与模板互补配对形成一小段 。 ⑤过程：包括多次循环，每个循环分为3个步骤 a.变性：模板DNA双链在高温下(90～95 ℃) 断裂，解旋成2条DNA单链，这个过程称为变性。 待扩增 脱氧核苷三磷酸 Taq DNA聚合酶 DNA单链 DNA双链 氢键 生物学 选择性必修3 返回导航 下页 上页 b.退火：温度降低(50～60 ℃)后，2个 分别与各自互补的DNA单链结合，称为退火。 c.延伸：分别以两条 为模板，