人教版高中生物选修3专题1第2节基因工程的基本操作程序(共42张PPT)

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2019-2020年高中生物选修3《现代生物科技专题》[专题1 基因工程1.2 基因工程的基本操作程序]人教版练习题[含答案解析]三十三

第1题【单选题】

科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种，下列有关说法正确的是( )

A、质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原核细胞中

B、将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是DNA连接酶

C、用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎性状

D、通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，产生的配子不一定含抗枯萎病基因

【答案】：

【解析】：

第2题【单选题】

下表是外源基因插入位置（插入点有a、b、c），请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是( )

A、①是c；②是b；③是a

B、①是a和b；②是a；③是b

C、①是a和b；②是b；③是a

D、①是c；②是a；③是b 最新教育资料精选

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【答案】：

【解析】：

第3题【单选题】

在基因表达载体的构建中，下列说法错误的是( )

①一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子

②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA

③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止

④所有基因表达载体的构建是完全相同的．

A、②③

B、①④

C、①②

D、③④

【答案】：

【解析】： 最新教育资料精选

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第4题【单选题】

在我国北方，游泳爱好者冬泳入水后，身体立即发生一系列生理反应，以维持体温恒定．此时，机体不会发生的反应是( )

A、兴奋中枢神经系统，加强肌肉收缩

B、通过反射活动引起皮肤毛细血管收缩

C、抑制垂体活动导致甲状腺激素分泌减少

D、通过神经调节减少汗腺分泌

【答案】：

【解析】：

第5题【单选题】

要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是①限制性内切酶②DNA连接酶③解旋酶④还原酶

第2节 基因工程的基本操作程序

一、目的基因的筛选与获取

1．培育转基因抗虫棉的四个步骤

(1)目的基因的筛选与获取。

(2)基因表达载体的构建。

(3)将目的基因导入受体细胞。

(4)目的基因的检测与鉴定。

2．目的基因的筛选与获取

目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。主要指编码蛋白质的基因，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。

(1)筛选合适的目的基因：从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。

(2)利用PCR获取和扩增目的基因

①PCR的含义：PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。

②目的：快速扩增目的基因。

③原理：DNA半保留复制。

④基本条件：DNA模板、4种脱氧核苷酸、2种引物、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液。

⑤过程

a．变性：当温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链。

b．复性：温度下降至50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。

c．延伸：温度升至72 ℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。

⑥结果：每一次循环后，目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增(约为2n，n为扩增循环的次数)。

⑦鉴定：采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物。

⑧仪器：PCR扩增仪。

(3)在获得转基因产品的过程中，还可以通过构建基因文库来获取目的基因。

【强化记忆】

图1、图2分别是PCR扩增技术相关过程，请思考回答：

(1)图1所示利用PCR技术扩增目的基因，在第几轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段？

提示 第3轮。

(2)图2是某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理，请分别说明理由。

第1页 共66页 3.2 基因工程的基本操作程序

教学目标

教学重点

1.基因工程基本操作程序的四个步骤。

2.DNA片段的扩增及电泳鉴定。

教学难点

1. 利用PCR获取和扩增目的基因。

2. DNA片段的扩增及电泳鉴定。

知识点01 第一步：目的基因的筛选与获取

1.目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。也指能够编码特定蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用课程标准 目标解读

基因工程是一种重组DNA技术。

1. 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。 1. 阐明基因工程的原理和基本操作程序。

2. 针对人类生产或生活中的某一需求，选取适当的基因工程的技术和方法，尝试设计获得某一转基因产品的方案。

3. 尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。

知识精讲 目标导航

第2页 共66页 的因子。

2.筛选目的基因：从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选，是较为有效的方法之一

3.获取目的基因：

（1）人工合成

（2）基因文库中获取目的基因

（3）利用PCR获取和扩增

①PCR：PCR全称为聚合酶链式反应，又叫做体外DNA扩增技术。根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。通过这项技术可在短时间内大量扩增目的基因。

②PCR利用的原理：DNA半保留复制

③DNA复制的基本条件：

④PCR的前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。

⑤PCR的条件：

DNA模板（需含有目的基因）。

分别与模板DNA相结合的2种引物。

四种脱氧核苷酸（或四种dNTP：dATP、dTTP、dGTP、dCTP）。

耐高温的DNA聚合酶(Taq酶）。

稳定的缓冲溶液（一般添加Mg2+）。

323

- 1 - 第2节 基因工程的基本操作程序

课标内容要求 核心素养对接

阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。 1。科学思维：结合生产实例，举例说出基因工程的基本操作程序。

2．科学探究：针对人类生产和生活的某一需求，尝试提出初步的基因工程构想，完成初步设计。

一、目的基因的筛选与获取

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。

(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.

2．筛选合适的目的基因

(1)较为有效的方法：从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。

（2)实例:在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了Bt323

- 2 - 基因的序列信息，也对Bt基因的表达产物—-Bt抗虫蛋白有了较为深入的了解。

（3)认识基因结构和功能的技术方法：DNA测序技术、遗传序列数据库、序列比对工具。

3．利用PCR获取和扩增目的基因

(1)PCR的含义：PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列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种引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶。

（3)过程：

①变性：温度上升到90 ℃以上，目的基因DNA受热变性后解为单链.

②复性：温度下降到50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。

③延伸：温度上升到72 ℃左右时，溶液中四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下加到引物的3′端合成子链.

④重复循环多次。

（4）结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成指数形323

- 3 - 式扩增(约为2n)。

二、基因表达载体的构建

1．构建基因表达载体的目的

(1）使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。