第3章 第2节 基因工程的基本操作程序(课件PPT)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019）

1 落实必备知识 01 02 目 录 2 融通关键能力 03 3·4 浸润学科素养和核心价值 2 1 落实必备知识 开卷预习一刻钟 (一)目的基因的筛选与获取 1．目的基因的筛选 (1)目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于_________________ 或获得_____________等的基因，主要是指__________的基因。 改变受体细胞性状 预期表达产物 编码蛋白质 (2)筛选合适的目的基因：从相关的已知____________清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。 2．目的基因的获取 (1)利用PCR获取和扩增目的基因 ①PCR的概念及反应条件 PCR(聚合 酶链式反应) 是一项根据_______________的原理，在体外提供参与DNA复制的各种_____与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行__________的技术 结构和功能 DNA半保留复制 组分 大量复制 续表 PCR反 应的条件 一定的_______、DNA模板、2种_____、4种___________、________DNA聚合酶，以及能自动调控_____的仪器 缓冲液 引物 脱氧核苷酸 耐高温的 温度 ②PCR扩增的过程 ③PCR产物的鉴定：常采用________________来鉴定。 (2)通过构建__________来获取目的基因。  (二)基因表达载体的构建 1．构建基因表达载体的目的 (1)使目的基因在受体细胞中_________，并且可以_____给下一代。 (2)使目的基因能够表达和发挥作用。 琼脂糖凝胶电泳 基因文库 稳定存在 遗传 2．基因表达载体的组成 3．基因表达载体的构建过程 (三)将目的基因导入受体细胞 1．转化的含义：目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和______的过程。 表达 2．目的基因导入受体细胞的方法 受体 导入方法 操作方式 植物 细胞 花粉管 通道法 ①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入_____中； ②在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助__________进入______ 农杆菌 转化法 农杆菌细胞内的Ti质粒上的_______可携带目的基因整合到受体细胞的_______DNA上 子房 花粉管通道 胚囊 T-DNA 染色体 续表 动物 细胞 ________技术 常用受体细胞：_______ 原核 细胞 Ca2＋处理法(感受态细胞法) 用______处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 显微注射 受精卵 Ca2＋ (四)目的基因的检测与鉴定 1．分子水平检测 (1)通过_____等技术检测受体细胞染色体DNA上是否插入了________或检测目的基因是否转录出_______。 (2)从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行___________杂交，检测目的基因是否翻译成了_______。 PCR 目的基因 mRNA 抗原—抗体 蛋白质 2．个体生物学水平鉴定 包括______、抗病的接种实验，以确定是否有抗性及抗性程度。基因工程产品需要与天然产品活性进行比较等。 (五)DNA片段的扩增及电泳鉴定 1．实验基础 (1)PCR原理：利用______________原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。 抗虫 DNA的热变性 (2)电泳：DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷______的电极移动，这个过程就是电泳。 (3)PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、_______________________等有关。 相反 DNA分子的大小和构象 2．PCR和电泳鉴定的操作步骤 3．DNA的测定：凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。 1．(教材第80页图3-6变式训练)观察基因表达载体构建模式图，写出 结构①和②的名称：①_______，②______；物质A和B的名称： A._______ ，B.___________ 。　 启动子 终止子 限制酶 DNA连接酶 2．(教材第81页图示变式训练)下图为农杆菌转化法示意图，请将①～④的操作序号填写在图中相应的方框内。 ①转入农杆菌　②构建表达载体　③导入植物细胞　④将目的基因插入染色体DNA中 答案：A.②　B．④　C．①　D．③ 1．(教材第77页“相关信息”思考)什么是PCR反应中的引物？在PCR操作中为什么加入Mg2＋？ 提示：引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，用于PCR的引物长度通常为20～30