3.2基因工程的基本操作程序（第1课时）高二生物课件（人教版2019选择性必修3）.pptx

聚焦学习目标：

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？

第2节基因工程的基本操作程序

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（有抗虫基因）抗虫棉

（有抗虫特性）导入与载体拼接抗虫基因（Bt基因）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3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定苏云金杆菌提取表达Bt基因

1.基因的结构基因通常是有遗传效应的DNA片段；能编码特定的蛋白质。放大DNA片段编码区上游编码区下游能转录相应的mRNA，进一步编码（翻译）出蛋白质的DNA区段。不能转录为相应的mRNA，不能编码蛋白质的区段不能转录为相应的mRNA，不能编码蛋白质的区段基因1基因2基因3一.目的基因的筛选与获取

1)原核细胞的基因结构非编码区：不转录，不编码蛋白质，含有能调控遗传信息表达的DNA序列。RNA聚合酶识别并结合的位点，驱动基因转录出mRNA本质：位置：作用：是一段有特殊序列结构的DNA片段；位于基因上游；本质：位置：作用：也是一段有特殊序列结构的DNA片段；位于基因下游；终止转录非编码区非编码区编码区编码区上游编码区下游启动子终止子启动子终止子连续的、不间隔的

2)真核细胞的基因结构编码区非编码区非编码区编码区上游编码区下游间隔的、不连续的外显子：内含子：能转录相应的mRNA，进一步能编码蛋白质的DNA序列能转录相应的mRNA，但却不能编码蛋白质的DNA序列外显子内含子启动子终止子

【思考】真核生物的基因用逆转录法得到的cDNA与原基因相同吗？转录初级RNA成熟mRNA剪切、拼接DNA聚合酶单链DNAcDNA逆转录酶逆转录复制cDNA不含有非编码序列。即启动子、终止子和内含子。非编码区非编码区编码区与RNA聚合酶结合位点外显子内含子12345启动子终止子

根据不同的需要,目的基因是不同的,它主要是指______________。2.目的基因1)概念在基因工程的设计和操作中，用于改变________________或获得________________等的基因。受体细胞性状预期表达产物2)实例编码蛋白质的基因a.与生物抗逆性相关的基因（Bt抗虫基因）b.与优良品质相关的基因c.与生产药物相关的基因（胰岛素、干扰素基因）d.与毒物降解相关的基因e.与工业用酶相关的基因等

3.筛选合适的目的基因1)方法a.较为有效的：从相关的___________和___________的基因中进行筛选。2)实例已知结构功能清晰Bt抗虫蛋白基因（Bt基因）的筛选过程用苏云金杆菌（Bt）制成的生物杀虫剂，广泛用于防治棉花虫害对Bt基因的表达产物——Bt抗虫蛋白有较为深入的了解：苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴孢晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。苏云金杆菌的杀虫作用与Bt基因有关掌握了Bt基因的序列信息Bt基因是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因b.利用测序技术、_____________（如GenBank）、_______________（如BLAST）等，找到合适的目的基因。序列数据库序列比对工具

4.目的基因的获取1)获取目的基因的方法：①人工合成②利用PCR获取和扩增目的基因③从基因文库中获取前提：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

2)利用PCR获取和扩增目的基因①PCR的概念：PCR是________________的缩写,它是一项根据__________________的原理,在体外提供________________的各种组分与反应条件，对____________________进行大量复制的技术。聚合酶链式反应DNA半保留复制参与DNA复制目的基因的核苷酸序列②原理：③操作环境：④目的：⑤优点：DNA半保留复制。体外复制（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。PCR扩增仪（PCR仪）

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聚合酶要点回顾:体内DNA复制条件5端→3端因为DNA聚合酶只能从5端向3端延伸子链。

体内DNA复制参与的组分在DNA复制中的作用PCR中参与的组分打开DNA双链提供DNA复制的模板合成子链的原料催化合成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解旋酶DNA母链4种脱氧核苷酸DNA聚合酶引物（通常为小的单链RNA）无需解旋酶，用高温代替DNA母链4种脱氧核苷酸耐高温的DNA聚合酶引