3.2 基因工程的基本操作程序（第一课时）-【学生物真有范】2022-2023学年高二生物同步精品备课资源（人教版2019选择性必修3）

第3章 第2节 人教版 选择性必修3 1 抗虫棉 Bt抗虫蛋白 苏云金杆菌 苏-基因1 苏-基因2 苏-基因3 苏-基因4 Bt基因 苏云金杆菌DNA片段中的部分基因 棉-基因1 棉-基因2 棉-基因3 棉-基因4 棉花细胞DNA片段中的部分基因 “分子手术刀” “分子缝合针” 实际操作和这一样都在体外进行吗？ 首先要在体外对含有所需要基因的DNA分子进行“切割”、改造和“拼接”； 然后，将重组DNA分子导入棉花体细胞内，并使其在细胞中表达。 体外 导入 载体 棉花细胞的DNA不进行切割 DNA连接酶 重组DNA 限制酶 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。Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，肠道细胞也没有特异性受体。因此，Bt抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响。 相关信息 1.目的基因的筛选和获取 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 第二步：基因表达载体的构建 二/ 第一步：目的基因的筛选与获取 一/ 目录 CONTENTS 第三步：将目的基因导入受体细胞 三/ 第四步：目的基因的检测与鉴定 四/ DNA 片段的扩增及电泳鉴定 五/ 01 第一步：目的基因的筛选与获取 一 第一步：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就是目的基因。 主要是指编码蛋白质的基因 注意：不是所有的基因都编码蛋白质或肽链。 （了解） 基因的种类一般分为结构基因、转录基因和调控基因。 结构基因的功能： 具有转录和翻译功能，能控制生物性状（编码蛋白质或肽链）。 转录基因的功能： 只有转录功能，没有翻译功能。能转录形成tRNA和rRNA 调控基因的功能： 不能进行转录和翻译，只能调控其他基因的表达。 5 一 第一步：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就是目的基因。 主要是指编码蛋白质的基因 注意：不是所有的基因都编码蛋白质或肽链。 （了解） 基因的种类一般分为结构基因、转录基因和调控基因。 结构基因的功能： 具有转录和翻译功能，能控制生物性状（编码蛋白质或肽链）。 转录基因的功能： 只有转录功能，没有翻译功能。能转录形成tRNA和rRNA 调控基因的功能： 不能进行转录和翻译，只能调控其他基因的表达。 如：Bt抗虫蛋白基因，简称Bt基因 Bt抗虫蛋白 使棉花抗虫 转基因番木瓜，它可以抵御番木瓜环斑病毒 转基因抗除草剂植物 6 一 第一步：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就是目的基因。 主要是指编码蛋白质的基因 如：Bt抗虫蛋白基因，简称Bt基因 Bt抗虫蛋白 使棉花抗虫 转基因番木瓜，它可以抵御番木瓜环斑病毒 转基因抗除草剂植物 …… 抗逆性 毒物降解 转基因芥属能多吸收土壤中5.3倍的有毒金属硒，而自身却不会死亡 7 一 第一步：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就是目的基因。 主要是指编码蛋白质的基因 使棉花抗虫 转基因番木瓜，它可以抵御番木瓜环斑病毒 转基因抗除草剂植物 …… 抗逆性 毒物降解 转基因芥属能多吸收土壤中5.3倍的有毒金属硒，而自身却不会死亡 生产药物 重组人胰岛素注射液 工业用酶 那么，如何筛选目的基因呢？ 如：现在需要选择一种抗虫基因，该如何筛选？ 8 Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因。当害虫食用含有转基因的植物时，Bt基因编码的蛋白质会进入害虫的肠道，在消化酶的作用下，蛋白质能够降解成相对分子质量比解，最后造成害虫死亡。由于Bt毒蛋白对哺乳动物无毒害作用，因而广泛用于抗虫转基因植物。 蛋白酶抑制剂基因广泛存在于植物中它生的抑制剂可与害虫消化道中的蛋白酶结合形复合物，从而阻断或降低蛋白酶的活性，使昆虫不能正常摄取、消化食物中的蛋白质。这种复合物还能刺激昆虫分泌过量的消化酶，引起害虫的厌食反应。 淀粉酶抑制剂基因产生的粉酶抑制剂可以抑制昆虫消化道中的淀粉酶活性,使害虫不能消化所摄取的淀粉，从而阻断害虫的能量来源。 植物凝集素基因控制植物合成一种糖蛋白糖蛋白可与昆虫肠道黏膜上的某种物质结而影响害虫对营养物质的吸收和利用。 资料卡：可用于转基因植物的抗虫基因 如何选择？ 一 第一步：目的基因的筛选与获取 从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。 P27 1.3发酵工程及其应用 在培育转基因抗虫棉之前，用苏云金杆菌制成的生物杀虫