高三一輪復(fù)習(xí)生物 【高效課堂+備課精研】 基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因的導(dǎo)入課件

Bt殺蟲(chóng)蛋白基因直接導(dǎo)入棉花目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代

目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用資料1:Bt基因是蘇云金芽胞桿菌中的一種抗蟲(chóng)基因，殺死鱗翅目幼蟲(chóng)

死亡。

資料2:我國(guó)科學(xué)家將Bt基因?qū)朊藁ㄖ仓曛?，成功培育出抗蟲(chóng)棉。

制備抗蟲(chóng)棉基因工程的基本操作程序基因表達(dá)載體的構(gòu)建

目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞課程目標(biāo)核心素養(yǎng)

2、列舉將目的基因?qū)胧荏w細(xì)

胞的方法。

1、掌握基因表達(dá)載體的組成及

構(gòu)建過(guò)程。科學(xué)探究：根據(jù)基因表達(dá)的過(guò)程，

利用恰當(dāng)?shù)墓ぞ呙福?/p>

構(gòu)建基因表達(dá)載體。社會(huì)責(zé)任：以理性的態(tài)度對(duì)待基因

工程的研發(fā)和應(yīng)用，認(rèn)

同我國(guó)科研工作者在基

因工程領(lǐng)域取得的成就。閱讀書(shū)本P80第2段，思考下列問(wèn)題：1.基因表達(dá)載體組成？復(fù)制原點(diǎn)目的基因標(biāo)記基因啟動(dòng)子終止子思考：（啟動(dòng)子

起始密碼子）知新：閱讀書(shū)本P80第2段，思考下列問(wèn)題：2.啟動(dòng)子、終止子本質(zhì)、位置及功能？

啟動(dòng)子：①本質(zhì)：一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的_______片段。位于基因的________，緊挨____________________。②位置：③功能：RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。DNA上游轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)閱讀書(shū)本P80第2段，思考下列問(wèn)題：2.啟動(dòng)子、終止子本質(zhì)、位置及功能？

終止子：①本質(zhì)：一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的_______片段。位于基因的________。②位置：③功能：使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停下來(lái)。DNA下游3.目的基因的插入位點(diǎn)？目的基因必須插入到_________與_________之間啟動(dòng)子終止子思考：如何避免上述問(wèn)題？單酶切缺點(diǎn)B.質(zhì)粒重新環(huán)化A.目的基因自身環(huán)化C.質(zhì)粒與目的基因反向連接活動(dòng)一：基因表達(dá)載體的構(gòu)建

任務(wù)1：使用限制酶EcoRⅠ、限制酶HindⅢ對(duì)目的基因、質(zhì)粒進(jìn)行切割

任務(wù)2：將切割的目的基因、質(zhì)粒，在DNA連接酶（膠帶）作用下進(jìn)行連接

任務(wù)3：交流與討論。展示連接結(jié)果，討論總結(jié)使用兩種限制酶切割具備怎

樣的優(yōu)勢(shì)？限制酶EcoRⅠ

限制酶HindⅢ

目的基因所在DNA

質(zhì)粒序列（拉平后）

目的基因所在DNA

質(zhì)粒序列（拉平后）

SmaⅠBamHⅠBamHⅠSmaⅠ【典例】下圖是基因工程中基因表達(dá)載體的模式圖，若結(jié)構(gòu)X是表達(dá)載體所必需的，則X最可能是(

)

A．目的基因插入位點(diǎn) B．啟動(dòng)子

C．標(biāo)記基因

D．DNA聚合酶識(shí)別位點(diǎn)B【典例】如圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物，生產(chǎn)可食用疫苗的部分過(guò)程示意圖，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性?xún)?nèi)切核酸酶。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)BA.卡那霉素抗性基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來(lái)B.選擇SmaⅠ限制酶斷開(kāi)目的基因和質(zhì)粒，構(gòu)建的基因表達(dá)載體更容易成功C.圖示過(guò)程是基因工程的核心步驟D.除圖示組成外，表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu)如何將構(gòu)建好的基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞呢？Bt基因表達(dá)載體知新：閱讀書(shū)本P80—81，思考下列問(wèn)題：1.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞主要有幾種方法？農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法花粉管通道法(我國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng))(最多)

導(dǎo)入方法2.花粉管通道法的具體操作方式？①用____________將___________________________直接注入________中；②在植物受粉后的一定時(shí)間內(nèi)，剪去________，將____________滴加在

____________上，使目的基因借助_______________進(jìn)入_________。子房花粉柱頭花粉管精子卵細(xì)胞胚囊微量注射器柱頭子房含目的基因的DNA溶液花柱切面花粉管通道胚囊DNA溶液目的基因?qū)胫参锛?xì)胞資料1:農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下侵染雙子

葉植物和裸子植物，而對(duì)絕大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有侵染能力。

知新：閱讀書(shū)本P81資料卡，解決農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的相關(guān)問(wèn)題：資料2:農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒，當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后，能將Ti質(zhì)粒上

的T—DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞，并且將其

整合到該細(xì)胞的染色體DNA上

思路：如何讓利用農(nóng)桿菌的特點(diǎn)，將目的基因通過(guò)農(nóng)桿菌進(jìn)行轉(zhuǎn)化？第一步：基因表達(dá)載體構(gòu)建：目的基因插入____________________中第二步：通過(guò)農(nóng)桿菌的________作用，就可以使目的基因________________Ti質(zhì)粒的T-DNA轉(zhuǎn)化進(jìn)入植物細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過(guò)程T-DNA目的基因含目的基因的重組Ti質(zhì)粒構(gòu)建表達(dá)載體農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過(guò)程T-DNA目的基因構(gòu)建表達(dá)載體含目的基因的重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過(guò)程T-DNA目的基因構(gòu)建表達(dá)載體含目的基因的重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞植物細(xì)胞將目的基因插入染色體DNA中農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過(guò)程T-DNA目的基因構(gòu)建表達(dá)載體含目的基因的重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞植物細(xì)胞將目的基因插入染色體DNA中表現(xiàn)出新性狀的植物植物組織培養(yǎng)目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞——資料1——超級(jí)小鼠的“前世今生”

轉(zhuǎn)基因“超級(jí)小鼠”的培育過(guò)程:首先將含有目的基因的表達(dá)載體提純,然后利用顯微注射技術(shù)將含目的基因的表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵,培養(yǎng)一段時(shí)間后,再將胚胎移植到雌性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi),使其發(fā)育成具有新性狀的動(dòng)物。閱讀材料并思考：

2、受體細(xì)胞是？3、結(jié)合已學(xué)知識(shí)，思考為什么選用受精卵作為受體細(xì)胞？1、將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法？顯微注射法受精卵受精卵容易表現(xiàn)出全能性Ca2+感受態(tài)細(xì)胞吸收

目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞——2、如何處理受體細(xì)胞？3、處理后的細(xì)胞具備什么樣的特點(diǎn)？1、受體細(xì)胞的選擇？閱讀書(shū)本P82第5自然段，思考下列問(wèn)題：常用原核生物作為受體細(xì)胞，其中以大腸桿菌最廣泛Ca2+處理細(xì)胞處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)Ca2+處理法【典例】下列關(guān)于目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法中，不正確的是(

) A.我國(guó)利用花粉管通道法培育了轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉 B.用Ca2＋處理大腸桿菌，使之成為感受態(tài)細(xì)胞 C.將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最常用、最有效的方法是顯微注射法 D.利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育大多單子葉轉(zhuǎn)基因植物

D【習(xí)題檢測(cè)】下圖是基因工程培育抗蟲(chóng)植物的示意圖。下列敘述正確的是()A．②的構(gòu)建需要限制性?xún)?nèi)切核酸酶和DNA聚合酶參與B．③侵染植物細(xì)胞后，重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上C．④的染色體上若含抗蟲(chóng)基因，則⑤就表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀D．⑤只要表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異D【習(xí)題檢測(cè)】玉米是二倍體植物，某科研人員將BT毒蛋白基因?qū)胗衩准?xì)胞，培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)玉米，實(shí)驗(yàn)流程圖如下，EcoRⅠ、SmaⅠ、BamHⅠ為限制酶（箭頭所指為酶切位點(diǎn)）?；卮鹣铝袉?wèn)題（1）過(guò)程①構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，為使BT毒蛋白基因與質(zhì)粒定向拼接，應(yīng)選用_____________（填

限制酶名稱(chēng)）切割BT毒蛋白基因與質(zhì)粒，不選另一種限制酶因?yàn)?/p>

_____________________

圖中質(zhì)粒沒(méi)有標(biāo)明的結(jié)構(gòu)是___________，該結(jié)構(gòu)的作用是_____________________。（2）