3.2基因工程的基本操作程序（第一课时）课件 2022—2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

复习——DNA的粗提取与鉴定 如何分离DNA与蛋白质？ 如何析出DNA？ 体积分数为95%的酒精（预冷） 加入研磨液（SDS）研磨；加热 如何溶解DNA？ 2mol/L NaCl 如何鉴别DNA？ 在一定温度下（沸水浴），DNA被二苯胺试剂(现配现用)染成_______ 蓝色 复习——重组DNA技术的基本工具 限制酶 DNA连接酶 载体 ①对受体细胞无害； ②有一个至多个限制酶切割位点； ③有特殊的标记基因； ④能自我复制或能整合到宿主DNA上。 质粒、噬菌体、动植物病毒 作为载体的条件 种类： 磷酸二酯键 来源： 主要来源于原核生物 特点： 作用部位： 具有专一性 结果： 形成黏性末端或平末端 连接部位： 种类： 作用： 磷酸二酯键 E.coliDNA连接酶、T4 DNA连接酶 把两条双链DNA片段拼接起来 第2节 基因工程的基本操作程序 讲课人：涂梦婷 第三章 基因工程 培育转基因抗虫棉的基本步骤 普通棉花 （无抗虫特征） 苏云金芽孢杆菌 （有抗虫特征） 提取 抗虫基因 棉花细胞 与载体DNA拼接，导入 （含抗虫基因） 植物组织培养技术 转基因抗虫棉 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 目的基因的检测与鉴定 目的基因 定义 用于__________________或___________________等的基因。 改变受体细胞性状 获得预期表达产物 与生物抗逆性相关的基因 与生产药物相关的基因 与毒物降解相关的基因 与工业用酶相关的基因等 类型 主要指：编码蛋白质的基因 资料：苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴胞晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。 当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。 目的基因 定义 用于__________________或___________________等的基因。 改变受体细胞性状 获得预期表达产物 主要指：编码蛋白质的基因 目的基因的筛选 从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选。 DNA测序仪 序列数据库（如GenBank） 核苷酸序列比对 氨基酸序列比对 序列比对工具（如BLAST） 目的基因的筛选 目的基因的筛选 从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选。 目的基因的筛选 苏云金杆菌的杀虫作用于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抗虫蛋白有较为深入的了解 苏云金杆菌制剂可防治棉花虫害 Bt基因是培育转基因抗虫棉的目的基因 （1）人工合成 在我国首批具有较高抗虫活性的转基因抗虫棉的培育过程中，科学家采用的是人工合成的方法。 前提： 方法： 基因比较小、核苷酸序列已知 通过DNA合成仪用化学方法直接合成 DNA合成仪 转基因抗虫棉 目的基因的获取 若不明确基因碱基序列呢？ （1）人工合成 在我国首批具有较高抗虫活性的转基因抗虫棉的培育过程中，科学家采用的是人工合成的方法。 前提： 方法： 基因比较小、核苷酸序列已知 通过DNA合成仪用化学方法直接合成 DNA合成仪 转基因抗虫棉 目的基因的获取 蛋白质氨基酸序列 mRNA序列 基因序列 若核酸序列未知——反转录法 目的基因的获取 （2）从生物组织中直接获取 “鸟枪法”，又叫“散弹射击法” ①用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段 ②将这些片段分别连接到载体上，转入不同的受体细胞并使其表达 ③若在某细胞中得到了目的产物，就说明该片段是所需的DNA片段 ③一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来 优点： 缺点： 操作简便，广泛使用；速度快，成本低 工作量大，盲目，分离出来的有时并非一个基因 目的基因的获取 （3）从基因文库中获取 将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 基因组文库 部分基因文库 含有一种生物所有基因的文库 只含有一种生物部分基因的文库 （如：cDNA文库） 基因组文库 cDNA文库 补充——真核细胞的基因结构 编码区： 非编码区： 不编码蛋白质，含有能调控遗传信息表达的DNA序列 (如启动子、终止子） 能转录相应的信使RNA（mRNA），能编码蛋白质 RNA聚合酶识别并结合的部位，开始转录 补充——原核细胞的基因结构 非编码区 非编码区 启动子：RNA聚合酶的识别和结合位点 开始转录 编码区 原核生物基因 终止子：终止转录 编码区是连续的！ 目的基因的获取 （4）利用PCR技术获取和扩增目的基因 PCR由穆里斯等人于1985年发明，为此，穆里斯于