3.2基因工程的基本操作程序课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第1节 重组DNA技术的基本工具 1.什么叫基因工程？P65基因工程的原理是什么？基因工程有什么优点？ 2.重组DNA技术的用到的基本工具是哪三个？3.限制酶的主要从哪类生物中分离纯化出来的？切割的化学键是？4.EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶切割DNA后，分别产生什么样的末端？5.DNA连接酶的作用？作用的化学键？6.E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶分别来自什么生物？它们连接的末端有什么差异？ 7.基因工程中用的载体起什么作用？作为载体要具备哪些条件？种类有哪些？ 8.质粒的化学本质是什么？只有原核生物才有质粒吗 9.限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、解旋酶、DNA酶的作用分别是什么？10.DNA粗提取的原理？11.DNA和蛋白质在酒精中溶解性有什么差异？12.DNA在NaCl溶液中溶解度与NaCl溶液的浓度有何关系？ 13.鉴定DNA的原理？（条件？试剂？现象？） 阅读第二节：基因工程的基本操作程序：76-77，80-82面 第三章 基因工程 第2节基因工程的基本操作程序 目的基因的筛选与获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 基因工程的基本操作程序 3 ①从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。 ②利用序列数据库和序列比对工具 1.目的基因的筛选与获取 二、基因工程的基本操作程序 筛选： 1.抗虫棉的抗虫基因如何筛选的？ 2.Bt抗虫蛋白的抗虫机理是什么？会不会对人畜产生危害？ 1.人工合成 3.利用PCR技术获取和扩增（常用） 在已知序列且基因较小时，利用DNA合成仪自动合成 2.从基因文库中获取 将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。 主要指的是编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。 目的基因 获取 4 (1)基因表达载体的目的 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； ②使目的基因能够在受体细胞中表达和发挥作用。 (2)基因表达载体的组成 位置： 功能： RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质。 基因的首端（一段有特殊结构的DNA片段） 位置： 功能： 基因的尾端（一段特殊的DNA片断） 终止mRNA的转录 用来鉴别或筛选含有重组DNA分子的细胞 2.基因表达载体的构建 二、基因工程的基本操作程序 获取Bt基因后，为什么没有直接把目的基因导入受体细胞，而是通过载体将其导入受体细胞? (3)基因表达载体的构建过程 诱导型启动子？ 5 将目的基因导入受体细胞的方法 将目的基因导入 植物细胞 将目的基因导入 动物细胞 将目的基因导入 微生物细胞 农杆菌转化法 花粉管通道法 ——显微注射法 ——Ca2+处理法 我国科学家独创 3.将目的基因导入受体细胞 转化：指目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内稳定维持和表达的过程。 二、基因工程的基本操作程序 操作方法？ 受精卵 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。 原核生物作为受体细胞产生的真核生物的蛋白质通常没有生物活性，需要在体外进行再加工的原因？ 原核生物缺乏去除内含子的酶和蛋白质加工系统 6 (2)农杆菌转化法示意图 二、基因工程的基本操作程序 思考讨论： 1、为什么可以利用农杆菌将目的基因导入植物细胞？ 农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。 2、农杆菌转化法适于什么植物？ 农杆菌能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物。而对大多数单子叶植物没有侵染能力 当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞 随着转化方法的突破，用农杆菌侵染水稻、玉米等单子叶植物也取得成功 3、试描述用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞的过程？ (2)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 3.将目的基因导入受体细胞(植物) 二、基因工程的基本操作程序 4.目的基因的检测与鉴定 二、基因工程的基本操作程序 1.分子水平检测 2.个体生物学水平鉴定 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等 ②检测目的基因是否转录出了mRNA ①检测转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因 PCR等技术（电泳结果） 抗原-抗体杂交技术 DNA分子杂交（杂交带） PCR等技术 DNA和mRNA分子杂交 一个抗虫或抗