3.2基因工程的基本操作程序（第三课时）导学案-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

学科 生物 年级 高二 时间 课题 3.2 基因工程的基本操作程序 课型 新授课 课时 第3课时 主备教师 学习目标 1.运用文字与图示的方式，说明将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 2.基于DNA片段的扩增及电泳鉴定，尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。 第四步：目的基因的检测与鉴定 1.目的：检测目的基因进入受体细胞后，是否 。 拓展： 1、检测目的基因是否导入：方法2：DNA分子杂交技术 过程：① 首先取出转基因生物的基因组DNA。② 将含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作标记,以此做探针。 检测：将待测DNA与目的基因探针混合，如果发生了 ，则说明有目的基因。2、检测目的基因是否转录： 3.检测目的基因是否翻译成蛋白质 思考与讨论：完成下表 练一练： 1．在检测抗虫棉培育是否成功的方法中，不属于分子水平检测的是( ) A．观察害虫吃棉叶后是否死亡 B．用PCR技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了目的基因 C．用PCR技术检测目的基因是否转录形成mRNA D．用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成蛋白质 2．（不定项）为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因(GNA)和尾穗苋凝集素基因(ACA)与载体(pBI 121)结合，然后导入棉花细胞(如图所示)。下列操作与实验目的相符的是( ) A．用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA­ACA融合基因 B．用KpnⅠ和XhoⅠ两种酶处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确 C．将棉花细胞接种在含氨苄青霉素的培养基上可筛选出转基因细胞 D．用PCR技术可检测GNA和ACA基因是否导入棉花细胞中 五、DNA片段的扩增及电泳鉴定 一、实验原理 1.利用PCR在体外进行DNA片段扩增 ①PCR利用了 原理，通过调节 来控制DNA双链的 ； PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器，一次PCR一般要经历30次循环； ②PCR扩增DNA片段还利用了 的原理。 2.琼脂糖凝胶电泳 ①带电粒子：DNA分子具有 的基团，在一定的pH下，这些基团可以 带上 或 。 ②迁移动力与方向：在 的作用下，带电分子会向着与它所带电荷 的电极移动，这个过程就是电泳。 ③迁移速率：在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的 、DNA分子的 和 有关。 ④检测：凝胶中的DNA分子通过 ，可以在波长为300 nm的 下被检测出来。 二、材料用具 ①PCR仪（自动控温，实现DNA的扩增）②微量离心管（实际上是进行PCR反应的场所） ③微量移液器（用于向微量离心管转移PCR配方中的液体） ④一次性吸液枪头（微量移液器吸取一种试剂更换一次枪头） ⑤电泳装置（包括电泳仪、电泳槽等） ⑥4种脱氧核苷酸等量混合液、2种引物、TaqDNA聚合酶、模板DNA、扩增缓冲液、无菌水。电泳缓冲液、凝胶载样缓冲液、琼脂糖和核酸染料等。 三、方法步骤 1.PCR加样操作 用 依次将各组分加入微量离心管中。 （注意：酶和缓冲液要在冰块上缓慢融化，用后置于-20℃冰箱中保存。酶和缓冲液一般分装成小份，避免反复融化导致活性降低甚至失活） 2.离心 盖严离心管，离心10s，使反应液集中在离心管 。 3.PCR 设置PCR循环程序。 预变性使DNA充分变性，以利于引物更好地和模板结合。 4.配制琼脂糖溶液： 根据待分离的DNA片段的 ，用 配制琼脂糖溶液，一般配制质量分数为 的琼脂糖溶液，并加入适量的核酸染料混匀（琼脂糖用沸水浴或微波炉熔化，稍冷却加入适量核酸染料混匀）。 5.制备凝胶 ①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。 ②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。 ③将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶1mm为宜。 电泳缓冲液用来维持pH值，使DNA带负电荷。 6.加样 将扩增得到的PCR产物与 （内含指示剂）混合，再用微量移液器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（Maker）。 7.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。 8.观察记录 取出凝胶置于紫外灯下观察和照相。 四、操作提示 1.为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理。 2.缓冲液和酶应分装成小份，并在 -20 ℃储存。使用前将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。 3.在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换。 4.在进行操作时，一定要戴好一次性手套。 五、结果分析与评价 1. 你是否成功扩增出DNA片段？判断的依据是什么？ 2.你进行电泳鉴定的结果是几条条带？如果不止一条条带，请分析产生这个结果的可能原因。 练一练： 1．使用PCR仪进行DNA片段的扩增及电泳鉴定的具体实验操作顺序应为( ) ①设计好PCR仪的循环程序　②按配方准备好各组分　③用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分　④进行PCR　⑤离心使反应液集中在离心管底部　⑥配制琼脂糖溶液　⑦电泳缓冲液加入电泳槽　⑧取出凝胶置于紫外灯下观察和照相　⑨将PCR产物与凝胶载样缓冲液混合注入加样孔内，进行电泳 A．②③⑤④①⑦⑥⑨⑧ B．①⑤③②④⑥⑦⑨⑧ C．②③⑤①④⑥⑦⑨⑧ D．④②⑤③①⑧⑨⑥⑦ 2．(不定项）下列关于PCR操作过程的叙述，正确的是( ) A．PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理 B．PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，在－20 ℃储存 C．将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出，需放在高温环境中迅速融化 D．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换 3.2基因工程的基本操作程序--第3课时1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $