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3章 基因工程工程 第2节 基因工程的基本操作程序 （第二课时） 目标 01 02 03 针对人类生产和生活的某一需求，尝试提出初步的基因工程构想，完成初步设计。 （科学探究） 结合实例，采用文字和图示方式说明基因工程的基本操作程序。（科学思维） 运用结构与功能观等观念理解PCR技术的过程、原理、条件等（生命观念） 学习目标 2 抗干旱水稻的形成 思考： 1、移植的器官可以直接放入病人体内，那抗干旱基因可以直接放入水稻细胞内吗？ 合作探究一：抗干旱基因能不能直接放入水稻细胞？ 就算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 不能原因 那怎样才能让抗干旱基因在水稻细胞中稳定存在，并且遗传给下一代；同时还能使目的基因能够在受体细胞中表达和发挥作用？ 构建基因表达载体----分子运输车 2 第二步：基因表达载体的构建 地位：基因工程的核心工作 02 目的基因：能控制表达所需要的特殊性状 必须插到启动子和终止子之间 复制原点： DNA复制的起始位点 终止子： 本质：有特殊序列结构的DNA片段 位置：基因的下游 功能：终止转录 四环素抗性基因、荧光蛋白基因等 合作探究二：给大家介绍分子运输车（基因表达载体）是由哪些 元件组成？ 各元件的作用？ 启动子： 本质：有特殊序列结构的DNA片段 位置：基因的上游 功能：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA 标记基因：作用为鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来 自我预习检测：判断正误 1、基因表达载体由目的基因、标记基因、启动子、终止子组成 （） 2、启动子是一段特殊的RNA片段，是PNA聚合酶的结合位点 （） 3、终止子是一段DNA片段，使翻译在相应的地方停下来 （） 4、目的基因必须插入启动子和终止子之间 （） 5、基因表达载体的构建是基因工程的核心工作 （） 6、基因表达载体等同于载体 （） 7、启动子又叫起始密码子，终止子又叫终止密码子 （） 8、标记基因的作用是检测重组DNA分子是否导入受体细胞 （） X X X X X √ √ √ √ 启动子 终止子 起始密码子 终止密码子 【区分三组概念】 位于DNA上 位于mRNA上 翻译的起始点 翻译的终点 转录的起始点 转录的终点 (本身不转录) 决定氨基酸 不决定氨基酸 载体 表达载体 标记基因、复制原点 标记基因、复制原点、 目的基因、启动子、终止子 当堂检测 下图为基因表达载体的模式图。若结构X是表达载体所必需的,则X最 可能是(　　) A.氨苄青霉素抗性基因 B.启动子 C.限制酶 D.DNA连接酶 B 合作探究三：请你为抗干旱基因私人订制一辆分子运输车， 你将如何设计？ 杂种细胞 温故知新 1、融合后产生几种类型的细胞（只考虑两两融合的细胞）？ 2、植物体细胞融合的原理？ A B 3种；AA、BB、AB 细胞膜流动性 质粒 抗干旱基因（目的基因） 思考：1、目的基因与质粒结合的产物有几种？ 2、目的基因与质粒的融合能不能利用细胞膜的流动性？如果不能，应该用什么方法？ 3种：目的基因-质粒； 目的基因-目的基因；质粒-质粒 剪接法 小组活动：拼一拼、剪一剪 利用手上的材料，分别剪接出目的基因-质粒；目的基因-目的基因；质粒-质粒这三种产物（不同的颜色线条表示不同的限制酶切割位点，只有切口相同的才可以拼接） 限制酶 目的基因 限制酶 切割位点 获取目的基因 限制酶 重组DNA分子 DNA连接酶 启动子 终止子 质粒 限制酶切割位点 ①用限制酶在载体的启动子和终止子之间切割，使它出现一个缺口； ②用同种限制酶或 能产生相同末端的限制酶在目的基因的两头切割，获取目的基因； ③用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体缺口处，形成重组DNA分子。 （重组质粒） 看图说话，复述步骤 缺点：除了形成重组质粒，还形成质粒-质粒（质粒自我环化）、目的基因与目的基因（目的基因自我环化）和目的基因的反向连接，如何解决这个问题？ 小组活动：拼