3.2 基因工程的基本操作程序（第一课时）高二生物（人教版2019选择性必修3）.pptx

第3章基因工程工程第2节基因工程的基本操作程序（第一课时）

目标010203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

情境一：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。问题1:你知道转基因抗虫棉抗虫的机制是什么吗？培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤呢？转基因抗虫棉普通棉花

培育转基因抗虫棉的简要过程普通棉花（无抗虫特性）棉花细胞抗虫棉提取表达Bt基因导入与载体拼接重组DNA分子1.目的基因的筛选与获取2.基因表达载体的构建（核心）3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定Bt基因苏云金杆菌情境视频一：从社会中来

目录CONTENTS第二步：基因表达载体的构建2/第一步：目的基因的筛选与获取1/第三步：将目的基因导入受体细胞3/第四步：目的基因的检测与鉴定4/DNA片段的扩增及电泳鉴定5/

01第一步：目的基因的筛选与获取

什么是目的基因，请举例；如何筛选目的基因呢？为什么培育转基因抗虫棉用到的目的基因是Bt基因？2341合作探究一：请同学们自主阅读教材P76-77，小组合作思考讨论完成问题。Bt基因的杀虫机理是怎样的？抗虫棉中的Bt抗虫蛋白会不会对人畜产生危害？为什么？一、目的基因的筛选与获取

一、目的基因的筛选与获取（一）目的基因：概念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。实例与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。主要指的是编码蛋白质的基因资料：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--Bt抗虫蛋白基因问题2:那么，如何筛选目的基因呢？

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已知结构科学家掌握了Bt基因的序列信息。功能清晰Bt抗虫蛋白只在某类昆虫肠道的碱性环境中才表现出毒性，对人和牲畜无影响。一、目的基因的筛选与获取（二）筛选合适目的基因：实例：苏云金杆菌——Bt基因筛选Bt基因作为培育转基因抗虫棉的目的基因。

测序技术序列数据库序列比对工具利用测序技术、序列数据库（如GenBank）、序列对比工具（如BLAST）等，找到合适的目的基因一、目的基因的筛选与获取（二）筛选合适目的基因：DNA测序仪核苷酸序列比对氨基酸序列比对美国国家生物信息中心测定核酸和蛋白质序列以碱基顺序或氨基酸残基顺序为基本内容的分子生物信息数据库把感兴趣的序列跟已经存在的序列数据库进行比较的工具。通过比对识别相关的序列，从而能获得目的基因和蛋白质的功能。

先对目的基因进行扩增一、目的基因的筛选与获取问题3:获取一个Bt基因之后，是否就该立即开始准备转基因操作？抗虫基因快速获得大量抗虫基因苏云金杆菌提取

总结出PCR的概念、提出者、原理、目的、优点。结合体内DNA复制过程，思考PCR的进行需要哪些条件？所需设备是什么？2341构建出PCR的大致过程；PCR扩增为什么需要引物？如何对产物进行鉴定？PCR技术与DNA复制过程有哪些异同？合作探究二：请同学们自主阅读教材P76-77，小组合作思考讨论完成问题。一、目的基因的筛选与获取

PCR由穆里斯等人于1985年发明，为此，穆里斯于1993年获得诺贝尔化学奖。如果说，沃森和克里克发现DNA双螺旋结构，标志着分子生物学时代的开启，那么PCR技术则标志着分子生物学的腾飞。PCR技术的出现，彻底变革了生物化学、分子生物学、遗传学、以及现代医学等等。一、目的基因的筛选与获取（三）利用PCR获取和扩增目的基因：1.发明者

DNA半保留复制原理体外操作环境对目的基因的核苷酸序列进行大量复制目的可在短时间内大量扩增目的基因优点聚合酶链式反应全称它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。PCR一、目的基因的筛选与获取（三）利用PCR获取和扩增目的基因：

一、目的基因的筛选与获取问题4:结合体内DNA复制过程，思考PCR的进行需要哪些条件？要点回顾:体内DNA复制模板：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）条件复制原则:子链的延伸方向