3.2 基因工程的基本操作程序课件-2022-2023学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

回顾 重组DNA技术的基本工具？ 限制酶的来源？本质？作用？作用的化学键？结果？ DNA连接酶的本质？作用？作用的化学键？种类？ 载体的种类？作为载体需要的条件？ 什么是质粒？ DNA粗提取的原理？鉴定的原理？方法步骤 第3章 基因工程 3.2 基因工程的基本操作程序 2 学习目标 基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤 基因工程操作的每一步涉及的技术和方法有哪些 从社会中来 课本P76、76 转基因抗虫棉 非转基因抗虫棉 1997年，我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉。到2015年，我国已育成转基因抗虫棉品种100多个，减少农药用量40万吨，增收节支社会经济效益450亿元。 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(P76) ①Bt抗虫蛋白的抗虫原理？ ②抗虫棉中的Bt抗虫蛋白会不会对人畜产生危害？ P77 [相关信息] 你知道转基因抗虫棉的机制是什么吗？培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤？ 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 培育转基因抗虫棉的简要过程 课本P76 普通棉花 （无抗虫特性） 棉花细胞 导入 与载体拼接 抗虫基因 重组DNA分子 1.目的基因的筛选与获取 2.基因表达载体的构建 3.将目的基因导入受体细胞 抗虫棉 （有抗虫特性） 4.目的基因的 检测与鉴定 基因工程的基本操作程序 课本P76 将目的基因导入受体细胞 目的基因的筛选与获取 基因表达载体的构建 目的基因的检测与鉴定 有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可进行遗传、表达和发挥作用 载体进入受体细胞稳定表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化 才能确定目的基因是否真正在受体细胞中稳定遗传和正确表达 （核心） 知识补充：基因结构 基因1 基因2 基因3 基因通常是有遗传效应的DNA片段 DNA片段 内含子 外显子 非编码区 编码区 启动子 终止子 真核生物基因 放大 启动子 终止子 原核生物基因 非编码区 非编码区 编码区 非编码区 知识补充：基因结构 内含子 外显子 启动子 终止子 不间隔的、连续的 非编码区 非编码区 编码区 启动子 终止子 (2)真核生物基因 (1)原核生物基因 非编码区 非编码区 编码区 RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动转录 转录 前体mRNA 成熟mRNA 剪切、拼接 间隔的、不连续的 编码蛋白质的合成 不转录，不能编码蛋白质，调控遗传信息的表达 编码区: 非编码区: 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 终止转录 真核生物的基因： 起始密码子和终止密码子？ 不能编码蛋白质的序列 =非编码区+内含子 能编码蛋白质的序列 =外显子 RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA 启动子 终止子 是一段有特殊序列结构的DNA片段 位于基因上游 也是一段有特殊序列结构的DNA片段 位于基因下游 终止转录 本质： 位置： 作用： 本质： 位置： 作用： 能转录相应的mRNA， 能转录相应的mRNA， 外显子: 内含子: 进一步能编码蛋白质的DNA序列 但却不能编码蛋白质的DNA序列 知识补充：基因结构 编码区： 非编码区： 原核基因 真核基因 编码区 非编码区： 能转录相应的mRNA，进一步能编码蛋白质的DNA序列 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、终止子等） 外显子： 内含子： 能转录相应的mRNA，不能编码蛋白质的DNA序列， 然后在翻译前就被剪切掉 能转录相应的mRNA，进一步能编码出蛋白质的DNA序列 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、终止子等） mRNA 基因的一条链 知识补充：基因结构 (1)原核生物基因 科学工作者分离得到子某原核生物基因，并将其解离成两条单链 现让其中一条链与由该基因转录而来的mRNA杂交配对，结果如图所示 基因的编码区 基因的 非编码区 基因的 非编码区 基因的一条链 成熟mRNA 基因的编码区 基因的 非编码区 基因的 非编码区 (2)真核生物基因 科学工作者分离得到子某真核生物基因，并将其解离成两条单链 现让其中一条链与由该基因转录而来的mRNA杂交配对，结果如图所示 【总结】原核细胞与真核细胞的基因结构比较 不能编码蛋白质的序列 =非编码区 原核生物的基因： 不能编码蛋白质的序列 真核