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

3. 2 基因工程的 基本操作程序 1 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新品种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。你知道转基因抗虫棉抗虫的机制是什么吗?培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤? 转基因抗虫棉(使棉铃虫死亡，左)与非转基因抗虫棉(右) 第一步：目的基因的筛选与获取 第二步：基因表达载体的构建 第三步：将目的基因导入受体细胞 第四步：目的基因的检测与鉴定 培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤： 问题探讨——培育抗虫棉的简要过程 P76 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的筛选与获取 第二步：基因表达载体的构建 第三步：将目的基因导入受体细胞 第四步：目的基因的检测与鉴定 基因工程的基本操作程序 问题探讨——培育抗虫棉的简要过程 P76 一、第一步：目的基因的筛选与获取 P76 目的基因 ①定义 在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状的或获得预期表达产物的基因。 目的基因 受体细胞 目的基因主要是指编码蛋白质的基因 抗逆性基因 生产药物基因 毒物降解基因 工业用酶基因 4 一、第一步：目的基因的筛选与获取 P76 知识回顾 必修二：请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，又能体现基因的作用。 基因通常是有遗传效应的DNA片段 但一段DNA片段不一定是基因 --A TGCATGC ATCGATGCTAGCGATCGC TAAGCAC AG--- --T ACGTACG TAGCTACGATCGCTAGCG ATTCGTG TC--- 基因1 基因2 非基因片段 5 编码区（转录区） 非编码区 非编码区 真核生物基因的结构 启动子 终止子 外显子 内含子 转录后翻译，编码蛋白质的合成 转录后被切除，不翻译 非编码区 编码区 原核生物基因的结构 编码区（转录区） 非编码区 非编码区 启动子 终止子 ——编码区是连续的，不含内含子 编码区是间隔的、不连续的 外显子： 内含子： 启动子 终止子 编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因结构一样长吗？ 一、第一步：目的基因的筛选与获取 启动和终止转录 6 编码区（转录区） 非编码区 非编码区 启动子 终止子 转录起点 转录终点 转录 前体RNA mRNA 转录后 加工 翻译 氨基酸序列 非编码序列：不能编码蛋白质的片段，包括 。 编码序列 ：能编码蛋白质的片段，即外显子 外显子 内含子 转录 翻译 基因 蛋白质 mRNA 非编码区和内含子 真核生物基因的表达： RNA聚合酶 结合部位 一、第一步：目的基因的筛选与获取 基因的结构 非编码区 （不转录） 编码区 （转录） 启动子：在基因的上游 终止子：在基因的下游 调控转录过程 外显子：转录后翻译，编码蛋白质的合成 内含子：转录后被切除，不翻译 原核生物：无内含子，其编码区是连续的 真核生物：有内含子，其编码区是间断的、不连续的。 非编码序列：不能编码蛋白质的片段，包括 非编码区和内含子 编码序列 ：能编码蛋白质的片段，即外显子 ① ② 转录起点 转录终点 原核生物 真核生物 编码区（转录区） 非编码区 非编码区 启动子 终止子 外显子 内含子 编码区（转录区） 非编码区 非编码区 启动子 终止子 一、第一步：目的基因的筛选与获取 都由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码=区组成的 一、第一步：目的基因的筛选与获取 P76 筛选Bt基因作为转基因抗虫棉的目的基因的原因 苏云金芽孢杆菌 产生 Bt基因 伴胞晶体蛋白 (Bt抗虫蛋白) 表达 破坏鳞翅目昆虫的消化系统 杀死棉铃虫 棉花细胞 导入 培育 ②目的基因 —— Bt基因 1.目的基因 9 一、第一步：目的基因的筛选与获取 P77 2.筛选合适的目的基因 基因海洋 目的基因 如何筛选 相关的已经结构 和功能清晰的基因 筛选 ①筛选方法之一 10 ②Bt基因的筛选 苏云金杆菌 制成 杀虫