〖生物〗基因工程的基本操作程序课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.pptxVIP

基因工程的基本操作程序

第一课时;

1.能阐明目的基因筛选与获取的方法。

2.能阐述基因表达载体构建的流程。;

学习目标新知学习课堂总结

思考与讨论

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?

培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤?

2025/4/20;

培育转基因抗虫棉的简要过程：

普通棉花(无抗虫特性);

基因工程的基本操作程序

目的基因的筛选与获取前提

基因表达载体的构建核心

将目的基因导入受体细胞关键

目的基因的检测与鉴定保证;

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。;

知识回顾

请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关

系，又能体现基因的作用。

--ATGCATGCATCGATGCTAGCGATCGCTAAGCACAG---

--TACGTACGTAGCTACGATCGCTAGCGATTCGTGTC---

基因1非基因片段基因2

基因通常是有遗传效应的DNA片段但一段DNA片段不一定是基因;

学习目标新知学习课堂总结

补充知识：基因结构：

原核生物基因

非编码一编码区—非编码一

启动子编码蛋自质的合成终止子

非编码区组成：编码区上游与编码区下游

功能：不能编码蛋白质，调控遗传信息的表达

启动子：RNA聚合酶结合位点转录起始的信号

终止子：终止RNA的合成;

补充知识：基因结构：

非编码区

启动子

与RNA聚合酶结合位点

mRNA前体

成熟mRNA;

学习目标新知学习课堂总结

目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因

(抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因、人干扰素基因等。

筛选Bt基因作为转基因抗虫棉的目的基因的原因是什么?

用苏云金杆菌制成的生物杀虫剂，广泛用于防治棉花

虫害已有多年历史;

注意：要保持基因的完整性

目的基因的核苷酸序列未知目的基因的核苷酸序列已知

从??因文库中寻找化学合成法聚合酶链式反应(PCR)扩增;

全称：聚合酶链式反应。

原理：DNA半保留复制。

操作环境：体外(PCR扩增仪/PCR仪)。

目的：对目的基因的核苷酸序列进行大量复制。

优点：可以在短时间内大量扩增目的基因。

2025/4/20;

参与的组分;

参与的组分;

扩增的过程

①变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链；

②复性：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；

③延伸：当温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。

如此重复循环多次，由于延伸后得到的产物又可以作为下一个循环的模板，因而每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增(约为2n,其中n为扩增循环的次数)。;

关于PCR的几点说明：

TaqDNA聚合酶的应用

高温解决了打开双链的问题，但是，又导致DNA聚合酶失活的

问题，耐高温的TaqDNA聚合酶解决了高温导致DNA聚合酶失活的问题，促成了PCR技术的自动化。

缓冲液需要为PCR反应提供的物质?

DNA模板，四种脱氧核苷酸，分别与两条模板链相结合的两种引物，Taq酶。

PCR和细胞内复制的不同点?

PCR过程需要的引物不是RNA,而是人工合成的DNA单链，

其长度通常为20-30个脱氧核苷酸。;

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3.获取目的基因的其他方法

(1)构建基因文库来获取目的基因：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。;

—编码区一非编码区一

终止子

转录RNA聚合酶

mRNA前体

剪接剪接有关的酶

mRNA

逆转录逆转录酶

单链DNA

复制DNA聚合酶

cDNA;

文库类型;

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(2)利用化学方法人工合成

①需要仪器：DNA合成仪。

②适用目的基因类型：要获取的基因比较小，核苷酸序列又已知；

③不需要模板。;

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基因表达载体的构建

1.操作目的：让目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。

2.基因表达载体的构成