3.2 基因工程的基本操作程序（教学课件）-2024-2025学年高二生物（人教版2019选择性必修3）.pptxVIP

选择性必修三《生物技术与工程》

第3章基因工程;;

情境导入

探究新知

一.目的基因的筛选与获取二.基因表达载体的构建

三.将目的基因导入受体细胞

四.目的基因的检测与鉴定

五.DNA片段的扩增及电泳鉴定

课堂小结

课堂练习;

普通棉花

(无抗虫特性)

3.将目的基因

导入受体细胞

(关键)

导入表达Bt基因

抗虫棉

4.目的基因的检测与鉴定;

5

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。主要指的是编码蛋白质的基因。;

补充知识：真核生物基因的结构(基因通常是有遗传效应的DNA片段)

基因1基因2基因3

DNA片段

放大

编码区非编码区

编码区下游

终止子;

转录V

前体mRNA

剪切、拼接

成熟mRNA

(1)外显子：能转录相应的mRNA,

(2)内含子：:能转录相应的mRNA,;

原核细胞真核细胞;

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一、目的基因的筛选和获取

2.目的基因的筛选

(1)较为有效的方法：从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选。;

核苷酸序列比对;

一、目的基因的筛选和获取

3.目的基因的获取

(1)人工合成

在我国首批具有较高抗虫活性的转基因抗虫棉的

培育过程中，科学家采用的是人工合成的方法。前提：基因比较小、核苷酸序列已知

方法：通过DNA合成仪用化学方法直接合成;

一、目的基因的筛选和获取

(2)利用PCR获取和扩增目的基因

苏云金杆菌提取?;

条件;

体内DNA复制参与的组分PCR中参与的组分;

母链DNA35

CGAATCGGTT

DNA

子链DNA5聚合酶3

引物DNA复制时，子链延伸的方向是从5→3端。

2.DNA复制过程需要引物的原因：

①DNA聚合酶不能从头合成子链。②使DNA聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸;

PPP

在PCR过程中实际加入的为dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP),既可作原料，又能提供能量。;

2.PCR反应过程：缓冲液

PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行。真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+。

耐高温的DNA聚合酶;

复性温度的设定与引物长度、碱基组成有关，

5当长度相同，但G-C含量高，需更高温度。

注意：复性温度过高会破坏引物与模板碱基互补配对。

过低，会造成引物与模板结合位点增加，导致非特异性产物增加。

变性—→复性延伸;

一、目的基因的筛选和获取

思考：PCR技术获取目的基因时至少要经过几次循环才能从DNA分子

中分离出目的基因?经过3次，可以产生两条单链等长的目的基因片段。

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第三次循环3

55

5E;

一、目的基因的筛选和获取

PCR扩增DNA规律

一;

1、PCR扩增时至少需要2种引物.

2、PCR扩增的前提是：根据一段已知目的基因两端的核苷酸序列合成引物

3、设计引物时必须依据：目的基因两端的核苷酸序列

4、设计引物的要求：(或引物失效的原因)

①同种引物之间不能发生碱基互补配对，原因是：防止引物自身折叠

②2种引物之间不能发生碱基互补配对，原因是：，合导致引

可以在引物的5端添加不同限制酶识别序列，保证目的基因与载体链接;

1.逆转录酶以RNA为模板合成一条与RNA互补的DNA链，形成RNA-DNA杂交分子；

2.核酸酶H降解RNA-DNA杂交分子中的RNA链，使之变成单链DNA;

3.以单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用下合成另一条互补的DNA链，形成双链DNA分子，即cDNA;;

一、目的基因的筛选和获取

3.目的基因的获取

(3)从基因文库中获取

将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，