3.2 基因工程的基本操作程序-2023-2024学年下学期高二生物互动课堂优质课件（人教版2019选择性必修3）

选择性必修3 3.2基因工程的基本操作程序 科技探索之路 基因工程的诞生与发展 4.密码子的破译。 基因工程的理论基础： DNA是遗传物质的 证明； 2. DNA双螺旋结构的 证明； 3. 中心法则的确立； 我国是棉花的生产和消费大国。棉花在种植过程中，常常会受到一些害虫的侵袭，其中以棉铃虫最为常见。 普通棉花 如何能培育出自身就能抵抗虫害 的棉花新品种呢？ 转基因抗虫棉 第3章 基因工程 将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因 转入普通棉花 转基因抗虫棉 非转基因抗虫棉 【从社会中来】 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的机制是什么吗？培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤？ 机制：苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴孢晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。将该细菌的Bt抗虫蛋白基因（“杀虫基因”，简称Bt基因）转到棉花里，让棉花也能产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。 苏云金杆菌 与载体拼接 普通棉花 （无抗虫特性） 棉花细胞 抗虫棉 提取 表达Bt基因 导入 Bt基因 重组DNA分子 培育转基因抗虫棉的简要过程 1.目的基因的筛选与获取 2.基因表达载体的构建 3.将目的基因导入受体细胞 4.目的基因的 检测与鉴定 培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤？ 基因工程的一般操作程序主要包括四个步骤：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。 1.目的基因的筛选与获取 4.目的基因的检测与鉴定 2.基因表达载体的构建 3.将目的基因导入受体细胞 基因工程的基本操作程序 第2节 基因工程的基本操作程序 01 目的基因的筛选与获取 目录 /CONTENTS 04 目的基因的检测与鉴定 获取目的基因时获取的是哪一部分的DNA片段？在解决这个问题之前，我们得先了解基因的结构是怎样的？ 【补充】基因的结构 DNA片段 基因1 基因2 基因3 放大 基因通常是有遗传效应的DNA片段 能编码特定的蛋白质 非编码区 非编码区 编码区 编码区上游 编码区下游 能转录出mRNA，进一步编码（翻译）出蛋白质。 不转录、不翻译 不转录、不翻译 9 一、原核细胞的基因结构 非编码区 非编码区 编码区 编码区上游 编码区下游 启动子 终止子 连续的、不间隔的 非编码区： 含有能调控遗传信息表达的DNA序列，如启动子、终止子 RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA 启动子 终止子 本质： 位置： 作用： 是一段有特殊序列结构的DNA片段； 位于基因上游； 本质： 位置： 作用： 也是一段有特殊序列结构的DNA片段； 位于基因下游； 终止转录 【补充】基因的结构 获取目的基因一般获取哪一部分的DNA片段？ 基因编码区 二、真核细胞的基因结构 编码区 非编码区 非编码区 不编码蛋白质 编码蛋白质 启动子 终止子 编码区上游 编码区下游 间隔的、不连续的 【补充】基因的结构 获取目的基因一般获取哪一部分的DNA片段？ 基因编码区（根据受体细胞类型选择是否包含不编码蛋白质的区域） 二、真核细胞的基因结构 编码区 非编码区 非编码区 内含子 外显子 启动子 终止子 编码区上游 编码区下游 编码区： 间隔的、不连续的 有外显子、内含子之分 间隔的、不连续的 外显子： 内含子： 数量关系：外显子=内含子 + 1 能转录相应的mRNA，进一步能编码蛋白质的DNA序列 能转录相应的mRNA，但却不能编码蛋白质的DNA序列 【补充】基因的结构 因此获取目的基因获取哪一部分的DNA片段？ 基因编码区（根据受体细胞情况选择是否包含内含子） 选讲 【总结】原核细胞与真核细胞的基因结构比较 原核细胞 真核细胞 不同点 编码区是 的 编码区是间隔的、 的 相同点 都由能够编码蛋白质的 和具有调控作用 的 区组成的 连续 不连续 编码区 非编码 【补充】基因的结构 选讲 转录 初级RNA 成熟mRNA 非编码区 非编码区 编码区 与RNA聚合酶结合位点 外显子 内含子 1 2 3 4 5 启动子 终止子 【思考】真核细胞基因编码区中的内含子不编码蛋白质，但表达时是否转录？ 剪切、拼接 不完全相同 原因：基因的选择性表达。 【问题探究1】同一个体不同体细胞中DNA转录的起点是否相同 （选“相同/不相同/不完全相同”）？ 为什么？ 【补充】基