3.2 基因工程基本操作程序（第二课时）-【点亮课堂】2023-2024学年高二生物优选备课课件（人教版2019选择性必修3）

基因工程的基本操作程序 高中生物选择性必修三 3 基 因 工 程 biology 2 社会责任 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。 科学思维 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。 生命观念 运用结构与功能观等观念理解PCR技术的过程、原理、条件等 目 标 基因表达载体的构建 阅读教材P80，回答下列问题： 1.获取Bt基因后，如果直接把目的基因导入受体细胞，可能会出现什么样的结果？如何避免该结果的发生呢？ 2.将Bt基因送入受体细胞的载体需要具备什么条件？ 3.要使Bt基因在受体细胞中稳定存在，并能够表达和发挥作用，载体还需要具有哪些结构？ 基因表达载体的构建 1. 基因表达载体的作用： 2. 基因表达载体的组成： ① 让目的基因在受体细胞中稳定存在，并遗传给下一代； ② 使目的基因能够表达和发挥作用。 基因表达载体的构建是基因工程的核心工作 限制酶切割位点 基因表达载体的构建 启动子类型 诱导型启动子 组成型启动子 组织特异性启动子 诱导型启动子 诱导物 作用 激活或抑制 目的基因表达 Bt基因 （目的基因） 基因表达载体 启动子 终止子 复制原点 基因表达载体的构建 3. 基因表达载体的构建模式图： 质粒 限制酶 限制酶 DNA 连接酶 同种限制酶或产生相同黏性末端的限制酶切割 重组 DNA分子 限制酶切割位点 目的基因 限制酶切割位点 获取目的基因 双酶切，防止环化 将目的基因导入受体细胞 农杆菌转化法（常用） 花粉管通道法（我国科学家独创） 显微注射法 Ca2+处理法 受体细胞类型 将目的基因导入受体细胞 含目的基因的DNA 溶液 花粉管通道法 将目的基因导入受体细胞 将目的基因导入受体细胞 农杆菌转化法 农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，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。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。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。 T-DNA T i 质 粒 目的基因 农杆菌特点 原理 实质：基因重组 方法 将目的基因导入受体细胞 两次拼接 两次导入 将目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌。 ② 含目的基因的T-DNA导 入受体细胞。 目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上。 被插入目的基因的T- DNA拼接到受体细胞 染色体的DNA上。 目的基因的检测与鉴定 Bt基因 mRNA Bt抗虫蛋白 抗虫棉 PCR等技术检测 抗原 — 抗体杂交技术 分子水平 抗虫鉴定 个体水平 目的基因的检测与鉴定 检查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； 2. 检测与鉴定的内容及方法: 1. 目的: 检测目的基因是否导入 如：检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因 ——通过PCR等技术检测 分子水平检测 提取DNA PCR操作 是否扩增出目的基因 电泳操作 害虫死亡 抗虫棉 14 目的基因的检测与鉴定 检测目的基因是否转录 如：检测Bt基因是否翻译出mRNA ——通过PCR等技术检测 M3 C0 10个PCR阳性棉花植株中，有四株Bt基因发生转录 提取mRNA PCR操作 是否扩增出目的基因 对扩增产物进行检测 害虫死亡 抗虫棉 逆转录 产生DNA 目的基因的检测与鉴定 ——通过抗原-抗体杂交检测 检测目的基因是否翻译 苏云金芽孢杆菌 提取 Bt毒蛋白 抗体 标记抗体 提取蛋白 电泳分离 杂交 目的基因的检测与鉴定 转基因生物 鉴定方法 成功标志 抗虫植物 抗病毒（菌）植物 抗盐植物 抗除草剂植物 获取目的基因产物的转基因生物 饲喂害虫（抗虫接种实验） 害虫死亡 病毒（菌）感染（抗病接种实验） 未出现病斑 盐水浇灌 正常生长 喷洒除草剂 正常生长 功能、活性正常 提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较 ② 个体水平检测 基因工程基本操作程序 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 第一步 第二步 第三步 第四步 目的基因的检测与鉴定 前提 核心 关键 保证 Lavf58.33.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$