3.2基因工程的基本操作程序第1课时导学案-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

2023级高二生物组导学案 主备人：申慧艳 审核人：核心把关小组 使用时间：2025-3 3.2 基因工程的基本操作程序 基础案1 【课标呈现】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鉴定等步骤 【学习目标】 1.简述目的基因的筛选和获取方法。 2.简述PCR的原理、条件及过程。 3.说明基因表达载体的构建的过程 【学习重、难点】利用PCR获取和扩增目的基因 【教材夯基】 （一）目的基因的筛选与获取 1. 概念：用于改变___________________或获得____________________等的基因。 2. 实例：培养转基因抗虫棉用到的目的基因是____________________。 3. 筛选合适的目的基因 （1）较为有效的方法：从相关的__________________和________________的基因中进行筛选。 （2）实例：在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了Bt基因的序列信息，也对Bt基因的表达产物___________________有了较为深入的了解。 （3）认识基因结构和功能的技术方法：____________________技术、遗传序列数据库、_______________________工具。 4. 利用PCR获取和扩增目的基因 （1）PCR的含义：PCR是______________________的缩写，它是一项根据______________ ________的原理，在体外提供________________的各种组分与反应条件，对_____________ _____________________进行大量复制的技术。 （2）条件：DNA模板、分别与两条模板链结合的2种______________、四种_____________ 、______________________________。 （3）引物是一小段能与________________的一段碱基序列________________的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~ 30个核苷酸。 （4）PCR反应的过程： ①变性：温度上升到90 ℃以上，目的基因DNA_______________________________。 ②复性：温度下降到50 ℃左右时，_________________通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。 ③温度上升到72 ℃左右时，溶液中_________________在耐高温的_____________________ _________________的作用下加到引物的________端合成子链。 ④重复循环多次。 （二）基因表达载体的构建 1. 基因表达载体是载体的一种，除______________、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。 2. 启动子是一段有特殊序列结构的_______________，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。 3. 终止子相当于一盏红色信号灯，使转录在所需要的地方停下来，它位于基因的下游，也是一段有特殊序列结构的_________________。 4. 过程：首先用一定的__________________切割载体，使它出现一个切口，然后用_______________限制酶或_______________________的限制酶切割目的基因的DNA片段，再利用______________________将目的基因片段拼接到载体的切口处。 【归纳总结】 【课堂检测】 1.利用PCR既可快速扩增特定基因，也可用于检测基因的表达。下列有关PCR的叙述正确的是( ) A.PCR过程中需要提供模板DNA、DNA连接酶、Mg2+等 B.变性过程中DNA双螺旋结构解开必须要解旋酶催化 C.复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则 D.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸 2.下图是利用基因工程技术培育转基因植物生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I为四种限制性内切核酸酶。下列说法错误的是( ) A.目的基因的检测与鉴定是基因工程的核心步骤 B.表达载体构建时需要用到限制酶Pst I、EcoR I C.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 D.除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构 3.下列有关基因工程的叙述，正确的是( ) A.DNA重组技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体 B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C.质粒是常用的运载体，存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是能够自主复制的很小的链状DNA分子 D.操作的步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 1 学科网（北京）股份有限公司 $$