4.1基因工程赋予生物新的遗传特性第3课时课件2023-2024学年高二下学期生物浙科版选择性必修3

基因工程赋予生物新的遗传特性 第3课时 第1节 浙科版 选择性必修3 1 1.能说出表达载体的组成和利用表达载体构建重组DNA分子的过程 2.能列举将目的基因导入细胞的方法 3.能列举检测目的基因及表达产物的方法 学习目标 新知学习 课堂总结 基因工程的基本操作步骤 获取目的基因 构建重组DNA分子 将重组DNA分子导入受体细胞 检测目的基因及其表达产物 学习目标 新知学习 课堂总结 3 表达载体的构建及目的基因的导入 一、利用表达载体构建重组DNA分子 克隆载体： 表达载体： 1.构建表达载体的目的： 2）使目的基因能够表达和发挥作用。 1）使目的基因在受体细胞中稳定存在，且可以 遗传给下一代 使目的基因既能扩增又能表达出相应蛋白质的载体 用于大量扩增外源DNA的载体 学习目标 新知学习 课堂总结 2、表达载体的组成： d、启动子 e、终止子 c、标记基因 b、多个限制酶的识别序列 a、复制起点 学习目标 新知学习 课堂总结 5 一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游（首端），紧挨转录的起始位点是RNA聚合酶的识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 启动子 学习目标 新知学习 课堂总结 一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的下游（尾端），标志着转录的停止。 ①作用：便于重组DNA分子的筛选。 ②常见类型：抗生素抗性基因、荧光蛋白基因等。 终止子 标记基因 学习目标 新知学习 课堂总结 2024/1/25 载体（质粒） 含有目的基因的DNA片段 同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割 带有黏性末端（或平末端）的切口 带有相同黏性末端（或平末端）的目的基因片段 DNA连接酶 重组DNA分子 （重组质粒） 3、构建重组DNA分子 学习目标 新知学习 课堂总结 二、目的基因的导入 接受目的基因的细胞称为受体细胞 1.常用的受体细胞 动物细胞 植物细胞 微生物细胞（大肠杆菌、土壤农杆菌等） 学习目标 新知学习 课堂总结 9 2.导入目的基因的方法 （1）导入微生物细胞 ——Ca2+处理法 ② Ca2+处理法（感受态细胞法）的一般过程 Ca2+处理大肠杆菌 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 将重组的基因表达载体导入其中 Ca2+的作用：增加细胞壁的通透性 这种细胞称为感受态细胞 一般利用温度变化导入 ①受体细胞：常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌最广泛。 学习目标 新知学习 课堂总结 10 ①受体细胞：受精卵。因为受精卵容易表现出全能性。 ②过程： 构建基因表达载体并提纯 利用显微注射将基因表达载体注入动物的受精卵中 早期胚胎培养 胚胎移植 获得具有新性状的动物 （2）导入动物细胞 ——显微注射法 学习目标 新知学习 课堂总结 转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。此处“转化”与肺炎链球菌转化实验中的“转化”含义相同，实质都是基因重组。 （3）导入植物细胞 ——农杆菌转化法 ①易感染双子叶植物和裸子植物； ②内含Ti质粒，其上的T-DNA可转移至受体细胞的染色体DNA上。 农杆菌特点 学习目标 新知学习 课堂总结 农杆菌转化法示意图 Ti质粒 目的基因 构建基因表达载体 含目的基因的重组Ti质粒 转入 农杆菌 导入 植物细胞 目的基因插入染色体DNA中 植物细胞 表现出新性状的植株 植物组织培养 过程： 学习目标 新知学习 课堂总结 导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性呢？ 检查基因工程是否成功 目的基因的检测与鉴定 学科网原创 学习目标 新知学习 课堂总结 14 检测目的基因及其表达产物 目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。 从DNA 、RNA、蛋白质和个体性状四个方面来进行 检测DNA 检测RNA、蛋白质以及个体水平 -----确定目的基因在受体细胞内是否稳定存在 -----确定目的基因是否正确表达 学习目标 新知学习 课堂总结 15 一、检测DNA 1.检测方法 （1）借助载体上的标记基因检测 学习目标 新知学习 课堂总结 16 提示 ampr为氨苄青霉素抗性基因,在培养基中加入青霉素,没有导入质粒的大肠杆菌不能在该培养基上生存。Lac Z基因编码的酶能催化无色的X-gal分解产生蓝色物质,若大肠杆菌菌落呈现蓝色,则说明导入的是不含目的基因的空白质粒,ampr和Lac Z基因可以将成功导入含目的基因的重组质粒的大肠杆菌筛选出来。 1.选用含有ampr和Lac Z基因的质粒进行实验有哪些优势? 思考： 2.含有重组质粒的大肠杆菌菌落将呈现什么颜色?为什么? 提示 白色。目的基因插入质粒时会破坏Lac Z基因,导致基因无法正常表达,X-gal