第四章 第一节 基因工程可使生物获得新的遗传特性（课件 学案 练习，共8份）浙科版（2019）选择性必修3 生物技术与工程

课时2　基因工程可使生物获得新的遗传特性(1) 课时概念解析　本课时的概念为“基因工程的基本操作程序主要包括获取目的基因、构建重组DNA分子、将重组DNA分子导入受体细胞和检测目的基因及其表达产物等”，该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持： (1)基因工程基本程序的第一步是获取目的基因；(2)PCR技术是一种体外扩增特定基因或DNA片段的技术，可获得大量目的基因或DNA片段；(3)PCR产物可利用电泳技术进行鉴定，该技术是分离、鉴定、纯化核酸和蛋白质的常用方法。 概念1　可通过化学合成、基因文库和PCR等多种方法获取目的基因 1.原核细胞基因与真核细胞基因 2.获取目的基因的方法 提醒：①同一生物的基因组文库中所含的基因往往是相同的；②不同组织细胞的cDNA文库是不同的；③同一组织细胞在不同的发育阶段，cDNA文库也会有差异。 (3)通过PCR技术(聚合酶链式反应)体外扩增特定的DNA [辨正误] (1)PCR扩增DNA片段的起点和终点由2个引物决定。(　　) (2)PCR除需要耐高温的Taq DNA聚合酶、解旋酶、dNTP和DNA模板之外，还需要引物等基本条件。(　　) (3)PCR的每一个循环都包括变性→退火→延伸三个步骤，延伸后的产物又可以作为下一个循环的模板。(　　) (生命科学史情境)1985年，穆利斯(Kary Mullis)发明了聚合酶链式反应，即PCR技术；1976年，中国科学家钱嘉韵(Alice Chien)发现了稳定的Taq DNA聚合酶，为PCR技术发展也做出了基础性贡献。 PCR第一轮循环的过程示意图如下，请分析回答下列问题： (1)PCR技术中DNA双链解旋的原理与体内DNA复制相同吗？为什么？_____ _____ _____ _____ (2)与体内DNA复制相比，PCR技术所用TaqDNA聚合酶有什么特点？_____ (3)PCR扩增的DNA片段大小由什么决定？ _____ _____ (4)在第几轮循环产物中开始出现目标DNA片段(两条核苷酸链等长的DNA分子) _____ (5)利用PCR扩增1个DNA片段，经过n次循环后，反应体系中共有多少个DNA片段，其中目标DNA片段(两条核苷酸链等长的DNA分子)有多少个，共消耗引物多少个？ _____ 1.启动子、起始密码子与终止子、终止密码子的比较 2.原核基因与真核基因的比较 3.生物体内DNA复制与PCR反应的比较 【典例应用】 例1 下列关于基因文库的说法中，正确的是(　　) A.基因文库与基因组文库并无差别 B.cDNA文库中的基因含有启动子 C.一种生物的cDNA文库只有一种 D.cDNA文库具有组织或细胞特异性 例2 下图表示形成cDNA 并进行 PCR 扩增的过程。据图分析，下列叙述正确的是(　　) A.①过程所需的原料是核糖核苷酸 B.②过程所需的酶必须耐高温 C.③过程需要解旋酶破坏氢键 D.④过程的引物对之间不能互补配对 概念2　PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定(活动) 1.实验原理 2.实验步骤 (1)PCR扩增 (2)琼脂糖凝胶电泳鉴定 [辨正误] (1)使用微量移液器前，必须先装好相应的已灭菌的一次性吸液枪头，避免液体进入微量移液器内部，且枪头在每吸取一种溶液后更换一次。(　　) (2)DNA Marker是一种已知长度和含量的标准DNA片段，在电泳中能作为参照物；不同的DNA Marker所含DNA片段长度相同但含量不同。(　　) (3)为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量移液器的枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌。(　　) (科学实验和探究情境)某生物兴趣小组进行PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定实验后，提出了以下几个问题，请你参与他们的讨论并回答： (1)判断是否成功扩增出DNA片段的依据是什么？_____ _____ (2)如果扩增条带不止一条，可能的原因有哪些？_____ _____ (3)PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定实验活动的对照组应该如何设计？_____ _____ 1.PCR中的阳性对照与阴性对照 2.在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，微量移液器上的枪头都必须更换。 3.PCR中的误差 ... ...