3.2 基因工程的基本操作程序（第2课时）课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第2节 基因工程的基本操作程序 第3章 基因工程 二、基因表达载体的构建 思考·讨论 获得了足量的Bt基因后，是否能直接将Bt基因导入棉花细胞？ 即使可以进行转录和翻译成蛋白质，游离的DNA片段也无法随着细胞分裂进行复制，导致子代细胞不再含有目的基因。 游离的DNA片段进入受体细胞，一般会直接被分解。 不能 那怎样才能让基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代呢？ 1. 构建的目的 （1）让目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。 （2）同时使目的基因能够表达和发挥作用。 二、基因表达载体的构建（基因工程的核心工作） 基因表达载体 抗虫基因 与载体拼接 2. 载体组成 （1）启动子： ①本质：一段有特殊序列结构的 片段。 DNA ②位置：位于基因的 ， 紧挨 。 上游 转录的起始位点 ③功能：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 二、基因表达载体的构建（基因工程的核心工作） 表达载体 启动子 目的基因 终止子 复制原点 标记基因 在基因工程中，有时为了满足应用需要，会在载体上人工构建诱导型启动子，当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达。 启动子具有组织特异性， 制作乳腺生物反应器时，需要将药用蛋白基因插入在乳腺蛋白基因的启动子之后 A.诱导型启动子：受环境因素影响，当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达。 B.组成型启动子：不受环境因素影响，不需其他因子诱导可以稳定表达。 5 诱导型启动子 诱导物 作用 目的基因表达 激活或抑制 ④诱导型启动子：有时为了满足需要，在载体中人工构建诱导型启动子，当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达。 启动子控制 RNA 聚合酶和转录因子的结合。由于启动子区域驱动目标基因的转录，因此它决定了基因表达的时间，并在很大程度上决定了将产生的重组蛋白的数量。许多常见的推动者。像 CMV、EF1A 和 SV40 启动子一样，总是活跃的，因此被称为组成型（constitutive ）启动子。其他的仅在特定情况下才活跃。在这篇文章中，我们将讨论可诱导 启动子，它可以从OFF状态切换到ON状态，以及如何在研究中使用这些启动子。 诱导型启动子可以通过阳性或阴性对照进行调节。 1.1 阳性诱导 在关闭状态下，启动子没有活性，因为激活蛋白不能结合。在诱导物与激活蛋白结合后，激活蛋白可以与启动子结合，将其打开并启动转录。 1.2 阴性诱导 在关闭状态下，启动子是无活性的，因为结合的阻遏蛋白会主动阻止转录。一旦诱导物与阻遏蛋白结合，阻遏蛋白就会从 DNA 中去除。当阻遏蛋白不存在时，转录开启。 （2）终止子： ①本质：一段有特殊序列结构的 片段。 DNA ②位置：位于基因的 。 下游 ③功能：使转录在所需要的地方停下来。 （3）标记基因： 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。 启动子 终止子 标记基因 复制原点 目的基因 二、基因表达载体的构建（基因工程的核心工作） （4）目的基因： 主要是指编码蛋白质的基因，能控制表达所需要的特殊性状，如Bt基因。 （5）复制原点： DNA复制的起始位点。 注意：目的基因必须插入到 与 之间。 启动子 终止子 二、基因表达载体的构建（基因工程的核心工作） 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子 本质 位置 功能 总结：启动子、终止子、起始密码子、终止密码子的比较 DNA片段 DNA片段 mRNA上三个相邻的碱基 mRNA上三个相邻的碱基 目的基因上游 目的基因下游 mRNA首端 mRNA尾端 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA 使转录在所需要的地方停下来 翻译的起始信号（编码氨基酸） 翻译的结束信号（不编码氨基酸） 重组质粒 3. 构建过程 10 （1）首先用一定的 切割载体（质粒），使它出现一个切口。 限制酶 二、基因表达载体的构建（基因工程的核心工作） 3. 构建过程 （2）然后用 限制酶或能产生 末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段。 同种 相同 二、基因表达载体的构建（基因工程的核心工作） 3. 构建过程 （3）再利用 将含目的基因的DNA片段拼接到 的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子（基因表达载体）。 DNA连接酶 载体 二、基因表达载体的构建（基因工