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

3.2基因工程的基本操作程序本节聚焦:1.基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤？2.基因工程操作的每一步涉及的技术和方法有哪些？基因表达载体

我国是棉花的生产和消费大国。棉花在种植的过程中，常常会受到一些害虫的侵袭，其中以棉铃虫最为常见。棉铃虫可以使棉花产量减少三分之一，严重时，甚至能使一片棉田绝收。大量施用农药杀虫，不仅会提高生产成本，还可能造成农产品和环境的污染。P76转基因抗虫棉(使棉铃虫死亡，左）与非转基因抗虫棉（右）科学家将苏云金杆菌的“杀虫基因”——Bt抗虫蛋白基因转到棉花里，让棉花也能产生Bt抗虫蛋白（苏云金杆菌伴胞晶体蛋白）——破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。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新品种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抗虫的机制是什么吗？P76

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导入抗虫基因（Bt抗虫蛋白基因）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实例：具体的步骤是？(含抗虫基因）（含有并表达抗虫基因）

一目的基因的筛选和获取1.目的基因在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因，就是目的基因。根据不同的需要，目的基因不同，主要是指编码蛋白质的基因。如：与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。资料：苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴胞晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。科学家将“杀虫基因”转入棉花中，棉花产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。目的基因也可以是具有调控作用的因子。

一目的基因的筛选和获取2.目的基因筛选方法：从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选随着测序技术的发展，以及序列数据库、序列比对工具等的应用，越来越多的基因的为人们所知。结构和功能DNA测序仪核苷酸序列比对氨基酸序列比对

一目的基因的筛选和获取3.目的基因的获取?获取目的基因的方法：①从基因文库中获取②人工合成③利用PCR获取和扩增目的基因前提：方法：DNA合成仪基因比较小、核苷酸序列已知通过DNA合成仪用化学方法直接合成

PCR——聚合酶链式反应PCR是一项根据的原理，在提供参与DNA复制的与，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。DNA半保留复制体外各种组分反应条件聚合酶链式反应DNA半保留复制体外（PCR扩增仪/PCR仪）对目的基因的核苷酸序列进行大量复制可以在短时间内大量扩增目的基因全称原理操作环境目的优点PCR技术一目的基因的筛选和获取PCR扩增仪控制温度

解旋酶DNA聚合酶▲子链的延伸方向：模板：原料：能量：酶：DNA的两条母链4种游离的脱氧核苷酸解旋酶、DNA聚合酶复制特点:①边解旋边复制②半保留复制碱基互补配对原则（保证复制的准确进行）要点回顾:体内DNA复制条件5端→3端复制原则:因为DNA聚合酶只能从5端向3端延伸子链。

DNA复制所需的基本条件:参与的组分在DNA复制中的作用解旋酶DNA母链4种脱氧核苷酸DNA聚合酶引物提供DNA复制的模板合成DNA子链的原料打开DNA双链催化合成DNA子链使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸（PCR用耐高温的DNA聚合酶）（PCR用高温代替）（PCR的引物2种）引物是一小段能与的一段碱基序列__________的____________DNA母链互补配对短单链核酸3’5’DNA母链3’5’引物3’5’引物3’5’DNA母链（通常20-30个核苷酸）

PCR技术耐高温的DNA聚合酶DNA模板引物缓冲溶液四种脱氧核苷酸PCR扩增仪（PCR仪）条件:微量离心管——控制温度（dNTP）（2种）一般添加Mg2+（激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶）PCR的条件：目的基因DNA（模板）、四种游离的脱氧核苷酸、耐高温DNA聚合酶、引物、一定的缓冲溶液(维持反应体系的pH）、Mg2+（激活DNA聚合酶的活性）、控制温度变化

PCR技术基本过程3’5’3’5’3’5’3’5’A.变性当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链B.复性（退火）当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合C.延伸当温度上升到72℃左右时，溶