3.2 基因工程的基本操作程序（分层训练）-2023-2024学年高二生物下学期同步过关分层限时练（人教版2019选择性必修3）

第3章 基因工程 第2节 基因工程的基本操作程序 一、目的筛选与获取 1.目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于 的基因就是目的基因。根据不同的需要，目的基因是 的，它主要是指 的基因,如与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。 2.筛选合适的目的基因：从 的基因中进行筛选是筛选合适的目的基因较为有效的方法之一。 技术的发展，以及 等的应用，为科学家找到合适的目的基因提供了更多的机会和可能。 3．获取目的基因的方法：① 目的基因。例如，我国首批具有较高抗虫活性的转基因抗虫棉的培育过程中，科学家 了目的基因。②常用 特异性地快速扩增目的基因。③通过构建 来获取目的基因。 4.利用PCR获取和扩增目的基因 (1)含义：PCR是 的缩写。它是一项在体外提供参与DNA复制的 ，对目的基因的 进行大量复制的技术。该技术由 等人于1988年发明。 （2）原理： 。 （3）基本条件：①场所：在一定的 中进行，其中一般要添加 。②DNA复制的模板： 。③合成子链的原料： 。④酶： 的DNA聚合酶，其作用是 。⑤引物：其作用是使 能够从引物的 端开始连接 。 (4)过程：目的基因DNA 后解为 ， 结合；然后以 为模板，在 酶作用下进行 ,即将4种脱氧核甘酸加到引物的 '端，如此重复循环多次。由于延伸后得到的产物又可以作为下一个循环的 ，因而每一次循环后目的基因的量可以增加 ，即成 扩增（ n,其中n为 ）。每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步： ①变性：当温度上升到 ℃时，双链DNA 为单链。 ②复性：当温度下降到 ℃左右时， 通过 与两条单链DNA结合。 ③延伸：当温度上升到 ℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在 的作用下，根据 原则合成新的DNA链。 (5)操作：PCR过程可以在 中自动完成。 (6)鉴定：常采用 来鉴定PCR的产物。 4.获取目的基因的其他方法：在获得转基因产品的过程中，除通过PCR获取目的基因外，还可以通过 来获取目的基因。 二、基因表达载体的构建 1．基因表达载体构建的目的：让目的基因在受体细胞中 ，并且可以 给下一代，同时使目的基因能够 。 2．基因表达载体的组成：一个基因表达载体应含有 等。 3．基因表达载体的构建过程：首先用一定的 切割载体，使它出现一个切口；然后用 切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA 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。 三、将目的基因导入受体细胞 1.将目的基因导入植物细胞 （1）花粉管通道法：花粉管通道法有多种操作方式。例如，可以用微量注射器将含 的DNA溶液直接注入 中；可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在 上，使目的基因借助 进入胚囊。 （2）农杆菌转化法： ①转化：转化是指 进入受体细胞内，并且在受体细胞内 的过程。 ②农杆菌的特点：农杆菌能在自然条件下侵染 植物，而