3.2 基因工程的基本操作程序（第一课时）-【名校同步】2021-2022学年高二生物精品课件（人教版2019选择性必修3）

第3章第2节 基因工程的基本操作程序 （第一课时） Copyright © 2022 liqionghua 版权申明：本课件为著作人原创作品，未经著作人授权不得擅自抄袭转载摘编或用于商业用途 小沫高中生物课堂 目录 Contents 01 目的基因的筛选与获取 02 基因表达载体的构建 03 将目的基因导入受体细胞 04 目的基因的检测与鉴定 2 3 基因工程培育抗虫棉的思路： 苏云金杆菌 提取 Bt抗虫蛋白基因 导入 棉花细胞 抗虫棉 Bt基因表达 4 01 目的基因的筛选与获取 目的基因主要是指______________________ 编码蛋白质的基因 例如，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等。 5 Bt基因 苏云金杆菌体内的Bt基因可以编码产生Bt抗虫蛋白。Bt抗虫蛋白被目标昆虫摄取后，在昆虫消化道的碱性环境下，被胰蛋白酶水解，形成毒素核心肽段，此肽段能与昆虫肠上皮细胞的受体结合，结合后它插入细胞磷脂双分子层，使细胞允许离子和糖自由通过，细胞的渗透压发生改变，从而导致昆虫中肠停止蠕动，昆虫停止进食。芽孢在肠中萌发，大量繁殖，使昆虫患败血症，最终死亡。 第一步：目的基因的筛选与获取 6 怎么筛选？ 用苏云金杆菌制成的生物杀虫剂，广泛用于防治棉花虫害已有多年历史 苏云金杆菌的杀虫作用与Bt基因有关 掌握了Bt基因的序列信息 对Bt基因的表达产物--Bt抗虫蛋白有了较深入的了解 Bt基因是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因 7 怎么获取？ 利用PCR获取和扩增目的基因（常用） ① 概念：PCR全称为___________________，是一项在生物________复制___________________的核酸合成技术 聚合酶链式反应 体外 特定DNA片段 ②PCR利用的原理是______________ DNA复制 DNA的复制视频讲解 DNA复制所需的基本条件 参与的组分 在DNA复制中的作用 解旋酶 DNA母链 4种脱氧核苷酸 DNA聚合酶 引物 打开DNA双链 提供DNA复制的模板 合成DNA子链的原料 催化合成DNA子链 使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸 PCR反应过程视频讲解 PCR过程 90 50 72 ℃ 延伸 90 50 72 ℃ 变性 90 50 72 ℃ 退火 90 50 72 ℃ 3` 5` 5` 3` 耐高温的DNA聚合酶 引物1 引物2 4种脱氧核苷酸 模板DNA 目的基因 主要是DNA单链或RNA ③PCR技术所需的基本条件 参与的组分 在PCR中的作用 前提条件 高温 模板DNA 4种脱氧核苷酸 耐高温的DNA聚合酶 引物 一定的缓冲溶液(Mg2＋) 打开DNA双链 提供DNA复制的模板 合成DNA子链的原料 催化合成DNA子链 使耐高温的DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸 已知基因的核苷酸序列 提供合适的酸碱度和离子，DNA聚合酶需要Mg2＋激活 90 50 72 ℃ 变性 3` 5` 5` 3` 90 50 72 ℃ 退火 90 50 72 ℃ 延伸 90 50 72 ℃ 变性 90 50 72 ℃ 退火 90 50 72 ℃ 延伸 90 50 72 ℃ 变性 90 50 72 ℃ 退火 90 50 72 ℃ 延伸 ④PCR技术扩增过程 a、变性（超过90℃）：双链DNA模板在热作用下， 断裂，形成 。 b、复性（下降到50℃）：系统温度降低，引物与DNA模板通过碱基互补配对，形成局部 。 c、延伸（上升到72℃）：在TaqDNA聚合酶的作用下，溶液中的的 在 的作用下，根据碱基互补配对原则，合成与模板互补的 的新的DNA链。 氢键 单链DNA 双链 4种脱氧核苷酸 5′端→3′端 耐高温的DNA聚合酶 利用PCR获取和扩增目的基因（常用） ⑤反应的结果：以_______方式扩增，即______（n为扩增 循环的次数） 指数 2n ⑥采用 来鉴定PCR的产物。 琼脂糖凝胶电泳 比较PCR技术与体内DNA复制 项目 PCR技术 体内DNA复制 相同点 原则 原料 条件 碱基互补配对原则 四种脱氧核苷酸 均需要模板、引物、酶等 比较PCR技术与体内DNA复制 项目 PCR技术 体内DNA复制 相 同 点 场所 解旋方