基因工程的基本操作程序（第一課時）課件-高二下學期生物人教版選擇性必修3

第3章基因工程第2節(jié)基因工程的基本操作程序PCR擴增儀基因工程的基本操作程序主要包括哪幾個步驟？基因工程操作的每一步涉及的技術和方法有哪些？本節(jié)聚焦12

1997年，我國政府首次批準商業(yè)化種植轉基因抗蟲棉。到2015年，我國已育成轉基因抗蟲棉新品種100多個，減少農藥用量40萬噸，增收節(jié)支社會經濟效益450億元?！緩纳鐣衼怼吭诿藁ㄖ仓晟咸崛∪~肉細胞，然后在蘇云金芽孢桿菌上提取相應的基因，在體外改造和拼接，再將提取重組基因導入植物的葉肉細胞的DNA（利用基因重組技術）中，此時通過培養(yǎng)出愈傷組織使其進行再分化，最后通過組織培養(yǎng)技術得到含有抗蟲基因的棉花植株。蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因普通棉花（不抗蟲）棉花細胞（含抗蟲基因）棉花植株提取導入與載體拼接植物組織培養(yǎng)（有抗蟲特性）01基因工程的基本操作程序基因工程的一般操作程序主要包括四個步驟：1.目的基因的篩選與獲取4.目的基因的檢測與鑒定2.基因表達載體的構建3.將目的基因導入受體細胞基因工程的基本操作程序02目的基因的篩選與獲取1.目的基因(1)概念：在基因工程的設計和操作中，用于改變___________或獲

得預期_________等的基因就是目的基因。根據不同的需要，目的基因是不同的，它主要是指___________的基因。受體細胞性狀表達產物編碼蛋白質02目的基因的篩選與獲取1.目的基因(2)實例：與生物抗逆性相關的基因（Bt抗蟲基因）與優(yōu)良品質相關的基因（將大腸桿菌的賴氨酸合成關鍵酶

基因導入小麥）與生物藥物和保健品相關的基因（胰島素、干擾素基因）與毒物降解相關的基因與工業(yè)用酶相關的基因等（3）基因的結構啟動子終止子能轉錄為mRNA，編碼蛋白質的合成終止轉錄起始轉錄編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子內含子：編碼蛋白質的序列：不編碼蛋白質的序列真核生物的編碼區(qū)是不連續(xù)的內含子非編碼區(qū)非編碼區(qū)外顯子外顯子轉錄前體mRNA成熟mRNA加工02目的基因的篩選與獲取1.目的基因(4)篩選：

篩選目的基因最有效的方法之一是從相關的已知結構和功能清晰的基因中進行篩選。

隨著測序技術的發(fā)展，以及序列數(shù)據庫（GenBank）、序列比對工具（如BLAST）等的應用，越來越多的基因的結構和功能為人們所知，為找到合適的目的基因提供了更多的機會和可能。蘇云金桿菌的殺蟲作用于Bt基因有關掌握了Bt基因的序列信息對Bt基因的表達產物-Bt抗蟲蛋白有較為深入的了解蘇云金桿菌制劑可防治棉花蟲害Bt基因是培育轉基因抗蟲棉較為合適的目的基因思考：1.Bt抗蟲蛋白的抗蟲原理是什么？2.抗蟲棉中的Bt抗蟲蛋白會不會對人畜產生危害？02目的基因的篩選與獲取1.目的基因(5)獲?。骸咀灾鲗W習·合作探究】閱讀P77相關內容，思考討論：1.獲取目的基因的方法有哪些？2.PCR的全稱、操作環(huán)境、原理、目的、基本組分和條件以及各條件的作用是什么？一種是反轉錄法：它是以目的基因的mRNA為模板，借助_______酶合成堿基互補的單鏈DNA，然后在________酶的作用下合成雙鏈DNA。另一種方法是化學合成法：即依照某一蛋白質的_______序列，推測出mRNA序列，然后按堿基互補配對原則，推測DNA的__________序列。PCR擴增目的基因逆轉錄1.目的基因(5)獲?。篈.人工合成目的基因DNA聚合氨基酸脫氧核苷酸2.PCR擴增目的基因（1）全稱：（2）操作環(huán)境：（3）原理：（4）目的：（5）場所：聚合酶鏈式反應體外（PCR擴增儀/PCR儀）DNA半保留復制對目的基因的核苷酸序列進行大量復制PCR擴增儀在一定的_緩沖_溶液中進行，其中一般要添加Mg2＋。2.PCR擴增目的基因（6）基本條件：參與的組分在PCR中的作用DNA模板復制的模板2種引物使DNA聚合酶能夠從引物的3`端開始連接脫氧核苷酸4種脫氧核苷酸耐高溫的DNA聚合酶合成子代DNA的原料催化合成DNA子鏈（7）PCR擴增目的基因的過程①變性：當溫度超過___℃時，雙鏈DNA_____為單鏈。②復性：當溫度下降到___℃左右時，_________通過堿基互補配對

與兩條單鏈DNA結合。③延伸：當溫度上升到___℃左右時，溶液中的4種脫氧核苷酸在__________________的作用下，根據堿基互補配對原則合成新的DNA鏈。④重復循環(huán)：第一輪循環(huán)的_____作為第二輪反應的_____，經過_______________三步產生第二輪循環(huán)的產物；鑒定：常采用_______________來鑒定PCR的產物。90解聚50兩種引物72耐高溫的DNA聚合酶瓊脂糖凝膠電泳產物模板變性、復性、延伸破壞氫鍵【核心歸納】比較PCR擴增技術和體內DNA復制的異同項目體內DNA復制PCR擴增技術解旋方式解旋酶催化DNA在高溫作用下變性解旋場所細胞內(主要在細胞核內)PCR擴增儀內酶解旋酶、DNA聚合酶耐高溫的DNA聚合酶溫度條件細胞內溫和條件需控制溫度，在較高溫度下進行結果DNA分子DNA片段或目的基因5’3’3’5’3’5’5’3’5’3’引物13’5’引物23’5’5’3’3’5’引物25’3’引物15’3’引物13’5’引物23’5’引物25’3’引物1目的基因PCR擴增的過程——演示圖3’5’5’3’3’5’引物25’3’引物15’3’引物13’5’引物23’5’引物25’3’引物13’5’5’3’引物15’3’引物13’5’引物25’3’引物13’5’引物25’3’引物13’5’引物23’5’引物25’3’引物15’3’引物13’5’引物25’3’3’5’引物25’3’引物13’5’引物2PCR擴增時，從第____代出現(xiàn)完整的目的基因3①n代后，DNA分子有_____個②n代后，脫氧核苷酸鏈有_____條③第