新教材2023版高中生物第3章基因工程第2节基因工程的基本操作程序课前自主预习案新人教版选择性必修3

第2节基因工程的基本操作程序知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知知识点一目的基因的筛选与获取1．目的基因(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________________。2．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________，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、________数据库、________工具。3．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________、4种________、________________。(3)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延伸：温度上升到72℃左右时，溶液中的______________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。(4)结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即呈________形式扩增(约为2n，其中n为扩增循环的次数)。知识点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________，并且可以________给下一代。(2)使目的基因能够________和发挥作用。2．基因表达载体的组成3．基因表达载体的构建首先用一定的________切割载体，使它出现一个切口，然后用________限制酶或____________的限制酶切割含有目的基因的DNA片段，再利用________将目的基因片段拼接到载体的切口处。知识点三将目的基因导入受体细胞1．转化：目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内________和________的过程。2．目的基因导入受体细胞的方法(1)目的基因导入植物细胞①花粉管通道法a．用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入________中。b．在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助____________进入________。②农杆菌转化法a．农杆菌的特点：农杆菌自然条件下侵染________植物和________植物；农杆菌的Ti质粒上的________能够整合到所侵染细胞的________上。b.转化方法：将目的基因插入农杆菌______________中，让农杆菌侵染植物细胞。(2)目的基因导入动物细胞①常用方法：________法。②常用受体细胞：________。(3)目的基因导入微生物细胞①方法：用________处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后将重组表达载体导入其中。②常用受体细胞：原核生物(使用最广泛的是大肠杆菌)。知识点四目的基因的检测与鉴定1．分子水平检测(1)通过________等技术检测受体细胞染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出mRNA。(2)从转基因生物中提取蛋白质用相应的抗体进行________杂交，检测目的基因是否翻译成了蛋白质。2．个体水平鉴定包括抗虫、抗病的________实验，以确定是否有抗性及抗性程度。基因工程产品需要与天然产品活性进行比较等。知识应用·强化落实——效果·检测·定向判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同。()2．Taq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA连接酶。()3．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用。()4．利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞。()5．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测才能达到目的。()6．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得。()7．将重组表达载体导入动物受精卵常用显微注射法。()8．从大肠杆菌细胞中获得人胰岛素基因的mRNA，说明目的基因完成了表达。()第2节基因工程的基本操作程序知识梳理·填准记牢知识点一1．(1)受体细胞性状预期表达产物(2)Bt抗虫蛋白基因2．(1)已知结构功能清晰(2)序列信息Bt抗虫蛋白(3)测序序列序列比对3．(1)聚合酶链式反应DNA半保留复制参与DNA复制目的基因的核苷酸序列(2)引物脱氧核苷酸耐高温的DNA聚合酶(3)受热变性后解为单链两种引物4种脱氧核苷酸DNA聚合酶3′(4)指数知识点二1．(1)稳定存在遗传(2)表达2．上游RNA聚合酶转录目的基因下游标记基因3．限制酶同种能产生相同末端DNA连接酶知识点三1．维持稳定表达2．(1)子房花粉管通道胚囊双子叶裸子T－DNA染色体DNATi质粒的T－DNA(2)显微注射受精卵(3)Ca2＋知识点四1．(1)PCR抗原—抗体2．接种知识应用·强化落实1．×提示：cDNA文库中的基因一般没有启动子和内含子序列，而基因组文库含有。2．×提示：Taq酶是热稳定DNA聚合酶。3．×提示：终止密码子位于mRNA上，在翻译过程中起作用。4．×提示：利用DNA