3.2 基因工程的基本操作程序課件-高二下學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修3

第3章第2節(jié)基因工程的基本操作程序（第2課時(shí)）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.掌握基因表達(dá)載體的組成，并理解構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的2.構(gòu)建基因表達(dá)載體模型，通過(guò)動(dòng)手操作，探究雙酶切和單

酶切連接產(chǎn)物的不同3、結(jié)合實(shí)例，列舉將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法4、理解目的基因檢測(cè)與鑒定的原理和方法1、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的培育哪幾個(gè)步驟？1.目的基因的篩選與獲取4.目的基因的檢測(cè)與鑒定2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞基因工程的基本操作程序

基因工程的基本操作程序回顧目的基因的篩選與獲取(1)目的基因：(2)培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的目的基因？來(lái)源？2、目的基因Bt抗蟲(chóng)蛋白基因，簡(jiǎn)稱(chēng)Bt基因，

來(lái)自蘇云金桿菌主要指的是編碼蛋白質(zhì)的基因?；仡櫥仡?、獲取目的基因的方法（1）人工合成目的基因（2）PCR特異性地快速擴(kuò)增目的基因(常用）（3)通過(guò)構(gòu)建基因文庫(kù)來(lái)獲取目的基因能不能直接將獲取的Bt基因?qū)朊藁?xì)胞，為什么？如果不能，如何避免該結(jié)果的發(fā)生呢？不能。游離的DNA片段進(jìn)入受體細(xì)胞，一般會(huì)直接被分解，且游離的DNA片段不能穩(wěn)定遺傳。構(gòu)建基因表達(dá)載體（核心工作）思考基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心工作）確保基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代；同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。1、目的：思考：要使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，需要哪種工具？要使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用，載體還需要哪些結(jié)構(gòu)？基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心工作）2、基因表達(dá)載體的組成【任務(wù)1】小組合作，利用小工具包里面的組件，在白色卡紙的相應(yīng)位置上粘貼基因表達(dá)載體的組件并標(biāo)上名稱(chēng)，并思考以下問(wèn)題(1)各組件的作用？(2)目的基因插入的位置?目的基因：能控制表達(dá)所需要的蛋白質(zhì)啟動(dòng)子：位置：基因的上游功能：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。復(fù)制原點(diǎn)：DNA復(fù)制的起始位點(diǎn)終止子：位置：基因的下游功能：終止轉(zhuǎn)錄標(biāo)記基因：便于重組DNA分子的篩選和鑒定基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心工作）基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心工作）啟動(dòng)子終止子起始密碼子終止密碼子位置作用DNAmRNA轉(zhuǎn)錄的起點(diǎn)和終點(diǎn)翻譯的起點(diǎn)和終點(diǎn)

思考：?jiǎn)?dòng)子、終止子與起始密碼子、終止密碼子的區(qū)別？基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心工作）【任務(wù)2】構(gòu)建基因表達(dá)載體1、利用圖示的質(zhì)粒和Bt基因構(gòu)建基因表達(dá)載體，可以選擇什么樣的限制酶？基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心工作）2、現(xiàn)已通過(guò)PCR獲取了如下兩種Bt基因，小組合作，利用手中的教具構(gòu)建基因表達(dá)載體并粘貼到白板上(僅考慮目的基因與載體連接），藍(lán)色環(huán)狀紙帶—質(zhì)粒，粉色條帶—目的基因，剪刀—限制酶，膠帶—DNA連接酶EcoRⅠ：G↓AATTCHindⅢ：A↓AGCTT單酶切其它鏈接情況雙酶切與單酶切相比有什么優(yōu)點(diǎn)？3、總結(jié)限制酶的選擇原則(1)不破壞目的基因原則(2)保留標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)原則(3)確保出現(xiàn)相同黏性末端原則(4)為避免目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化和隨意連接，使用雙酶切法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1.目的基因?qū)胫参锛?xì)胞花粉管通道法（我國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（最常用）常用方法：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞1.目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。（可轉(zhuǎn)移的DNA）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。農(nóng)桿菌能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物，而對(duì)大多數(shù)單子葉植物沒(méi)有侵染能力。自主學(xué)習(xí)課本81頁(yè)，明確農(nóng)桿菌侵染的植物種類(lèi)？農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理？構(gòu)建表達(dá)載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌篩選含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞篩選成功導(dǎo)入的植物細(xì)胞獲得將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞2.目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞常用方法：Ca2+處理可使細(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+感受態(tài)細(xì)胞吸收（感受態(tài)細(xì)胞）目的：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞3.目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用方法：顯微注射法類(lèi)型檢測(cè)內(nèi)容分子水平的檢測(cè)個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定受體細(xì)胞的染色體DNA上是否插入了目的基因目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)個(gè)體是否具有相應(yīng)性狀將目的基因的檢測(cè)與鑒定目的基因的檢測(cè)與鑒定【任務(wù)3】小組討論解決以下問(wèn)題：1、如何檢測(cè)Bt基因是否插入到棉花細(xì)胞的染色體DNA上？2、如何檢測(cè)Bt基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA?3、如何檢測(cè)Bt基因是否翻譯出了抗蟲(chóng)蛋白？4、如何檢測(cè)獲得的棉花植株具有抗蟲(chóng)性狀？檢測(cè)一：

Bt基因是否插入到受體細(xì)胞的染色體DNA中方法1：PCR擴(kuò)增轉(zhuǎn)基因生物提取DNA根據(jù)目的基因的序列設(shè)計(jì)PCR引物PCR操作是否擴(kuò)增出目的基因電泳將目的基因的檢測(cè)與鑒定DNA變性原理：帶標(biāo)記的基因探針，與目的基因DNA單鏈在一定條件互補(bǔ)配對(duì)，結(jié)合成雙鏈，從而出現(xiàn)雜交帶。方法2：DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)一：

Bt基因是否插入到受體細(xì)胞的染色體DNA中將目的基因的檢測(cè)與鑒定方法1：RT-PCR擴(kuò)增轉(zhuǎn)基因生物提取RNARNA作為模板PCR操作電泳是否擴(kuò)增出目的基因逆轉(zhuǎn)錄cDNA方法2：DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)二：檢測(cè)Bt基因是否成功轉(zhuǎn)錄得到mRNA將目的基因的檢測(cè)與鑒定方法：抗原—抗體雜交技術(shù)過(guò)程：提取轉(zhuǎn)基因植物的蛋白質(zhì)+相應(yīng)抗體→是否出現(xiàn)雜交帶檢測(cè)三：檢測(cè)Bt基因是否成功翻譯得到蛋白質(zhì)將目的基因的檢測(cè)與鑒定檢測(cè)四：檢測(cè)轉(zhuǎn)基因棉花是否出現(xiàn)相應(yīng)性狀方法：抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)將目的基因的檢測(cè)與鑒定

飼喂轉(zhuǎn)基因生物棉鈴蟲(chóng)死亡當(dāng)堂鞏固1、（2022春·陜西渭南·高二統(tǒng)考期末）下列有關(guān)基因表達(dá)載體的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．具有復(fù)制原點(diǎn)，使目的基因能在受體細(xì)胞內(nèi)擴(kuò)增B．具有啟動(dòng)子，作為翻譯多肽鏈的起始信號(hào)C．具有標(biāo)記基因，有利于目的基因的檢測(cè)和篩選D．具有目的基因，以獲得特定的基因表達(dá)產(chǎn)物B當(dāng)堂鞏固2、（2022春·浙江嘉興·高二校考期中）下列技術(shù)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原理的是（

）。①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因