3.2 基因工程的基本操作程序（第一课时）-【生物优课PPT】2023-2024学年高中生物选择性必修3同步PPT课件

第三章|第二节 基因工程的基本操作程序 第一课时 目 录 CONTENT 目的基因的筛选与获取 01 基因表达载体的构建 02 将目的基因导入受体细胞 03 目的基因的检测与鉴定 04 课程导入 课程导入 基因工程培育抗虫棉的思路： 苏云金杆菌 Bt抗虫蛋白基因 棉花细胞 抗虫棉 提取 导入 Bt基因表达 知识点 01 目的基因的 筛选与获取 基因工程的基本操作程序 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。 目的基因的筛选与获取 目的基因的筛选与获取 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。 目的基因的筛选与获取 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 目的基因的筛选与获取 怎么获取？ 利用PCR获取和扩增目的基因（常用） 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 ② PCR利用的原理是______________ DNA复制 目的基因的筛选与获取 目的基因的筛选与获取 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 目的基因的筛选与获取 PCR反应过程视频讲解 目的基因的筛选与获取 PCR过程 90 50 72 ℃ 延伸 90 50 72 ℃ 变性 90 50 72 ℃ 退火 目的基因的筛选与获取 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 90 50 72 ℃ 目的基因的筛选与获取 ③ PCR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 目的基因的筛选与获取 90 50 72 ℃ 变性 3` 5` 5` 3` 目的基因的筛选与获取 90 50 72 ℃ 退火 目的基因的筛选与获取 90 50 72 ℃ 延伸 目的基因的筛选与获取 90 50 72 ℃ 变性 目的基因的筛选与获取 90 50 72 ℃ 退火 目的基因的筛选与获取 90 50 72 ℃ 延伸 目的基因的筛选与获取 90 50 72 ℃ 变性 目的基因的筛选与获取 90 50 72 ℃ 退火 目的基因的筛选与获取 90 50 72 ℃ 延伸 目的基因的筛选与获取 ④ PCR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 。 延伸（上升到72℃）：在TaqDNA聚合酶的作用下， 溶液中的 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 目的基因的筛选与获取 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