第3章 第2节 基因工程的基本操作程序(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材生物选择性必修三同步学习指导(人教版2019)

２. 用 Ｘ 酶切割 ＤＮＡ 分子后ꎬ得到黏性末端①ꎬ 用 Ｙ 酶切割 ＤＮＡ 分子后ꎬ得到黏性末端②ꎬ 如图所示ꎬ以下说法不正确的是 ( Ｄ ) Ａ. Ｘ 与 Ｙ 通常是不同的限制酶 Ｂ. 限制酶与 ＤＮＡ 水解酶破坏的化学键相同 Ｃ. 限制酶将一个 ＤＮＡ 分子片段切成两个片 段需消耗两个水分子 Ｄ. 具有①②的两个 ＤＮＡ 片段可连接成重组 分子ꎬ重组后还可以被 Ｘ 或 Ｙ 切割 ３. 下图中甲、乙分别表示质粒和含目的基因的 ＤＮＡ 片段ꎮ 几种可供选择使用的限制酶识别 序列及其切割位点为 注:ｔｅｔＲ 表示四环素抗性基因ꎻＡｍｐＲ 表示氨苄 青霉素抗性基因ꎮ 回答下列问题: (１)限制酶的作用是识别双链 ＤＮＡ 分子的某 种特定核苷酸序列ꎬ并且使每条链中特定部 位的两个核苷酸之间的 　 磷酸二酯键 　 断 开ꎮ 题中可供使用的限制酶ꎬ切割相应 ＤＮＡ 片段后能产生黏性末端的有　 ＥｃｏＲⅠ、ＢａｍＨ Ⅰ、ＢｃｌⅠ、Ｓａｍ３ＡⅠ　 ꎮ (２)经限制酶 Ｓａｕ３ＡⅠ切割后得到的 ＤＮＡ 片 段可以与上述其余限制酶中的 　 ＢａｍＨⅠ、 ＢｃｌⅠ　 (填限制酶名称)切割后得到的 ＤＮＡ 片段连接ꎬ理由是 　 它们切割后产生的片段 具有相同的黏性末端 　 ꎮ 图中甲质粒经 Ｓａｕ３ＡⅠ完全切割后可得到 　 　 ３ 　 种 ＤＮＡ 片段ꎮ (３)图甲中的 ｔｅｔＲ 和 ＡｍｐＲ 在运载体上可作为 　 标记基因ꎬ用于重组 ＤＮＡ 的鉴定和选择ꎮ 请同学们认真完成练案[１２] 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第 ２ 节　 基因工程的基本操作程序 课标要求 １. 阐明基因工程的原理和基本操作程序ꎮ ２. 针对人类生产或生活中的某一需求ꎬ选取适当的基因工程的技术和方法ꎬ尝试设计获得某 一转基因产品的方案ꎮ ３. 尝试进行 ＰＣＲ 的基本操作并用电泳鉴定 ＰＣＲ 的产物ꎮ 核心素养 １. 科学思维———结合生产实例ꎬ举例说出基因工程的基本操作程序ꎮ ２. 科学探究———针对人类生产和生活的某一需求ꎬ尝试提出初步的基因工程构想ꎬ完成初步 设计ꎮ 知识点一　 目的基因的筛选与获取 基础知识􀅰双基夯实 　 　 １. 目的基因 (１)概念:用于改变　 受体细胞性状　 　 或 获得　 预期表达产物　 等的基因ꎮ (２)实例:培养转基因抗虫棉用到的目的基 因是　 Ｂｔ 抗虫蛋白基因　 ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 072 　 　 ２. 获取方法 ＰＣＲ 原理→ 　 ＤＮＡ 半保留复制 　→ 概念→ 在体外提供参与 ＤＮＡ 复制的 各种组分与反应条件ꎬ对目的 基因的核苷酸序列进行大量复 制的技术 → 条件→ 缓冲液、ＤＮＡ模板、２种引物 　 、 ４ 种脱氧核苷酸、 耐高温的 ＤＮＡ 聚合酶 → 过程→ 变性:当温度超过 ９０ ℃ 时ꎬ双 链 ＤＮＡ 解聚为单链 → 复性:当温度下降到 ５０ ℃ 左 右时ꎬ两种引物通过碱基互补 配对与两条单链 ＤＮＡ 结合 → 延伸:当温度上升到 ７２ ℃ 左 右时ꎬ溶液中的 ４ 种脱氧核苷 酸在耐高温的 ＤＮＡ 聚合酶的 作用下ꎬ根据碱基互补配对原 则合成新的 ＤＮＡ 链 → 结果→ 呈指数形式扩增→ 鉴定→ 常采用　 琼脂糖凝胶电泳 　 来鉴定 ＰＣＲ 的产物 → 　 　 特别提醒:引物是依据目的基因的已知序 列设计而成的ꎬ其提供 ３′端ꎬ以便 ＤＮＡ 聚合酶 催化单个脱氧核苷酸连接ꎮ 活 学 巧 练 　 　 １. 目的基因只能是编码蛋白质的基因ꎮ ( × ) ２. ＰＣＲ 需要的条件与细胞内 ＤＮＡ 复制的 条件完全一致ꎮ ( × ) ３. ＰＣＲ 复性时ꎬ温度一般为 ７２ ℃ꎮ ( × ) 合 作 探 究 　 　 １. ＰＣＲ 过程中为什么需要引物? ＤＮＡ 链复 制的方向是怎样的? 　 　 ２. ＰＣＲ 扩增目的基因时ꎬ复性温度的设定 是成败的关键ꎮ 复性温度过高会破坏引物与模 板的碱基配对ꎬ复性温度过低又会造成引物不 能与 ＤＮＡ 模板链的特定部位结合ꎮ 复性温度 的设定与引物长度、碱基组成有关ꎬ假设引物的 长度相同ꎬ在 ＧＣ 含量高时ꎬ对复性温度的设定 有什么要求? 说明理由ꎮ ３. 在利用 ＰＣＲ 获取和扩增目的基因时ꎬ从 第几轮循环才会产生完整的目的基因? 课内探究􀅰名师点睛 　 　 １. 目的基因 用于改变受体细胞性状或获得预期表达产 物等的基因ꎬ主要是指编码蛋白质的基因ꎮ ２. 目的基因的获取方法 (１)从基因文