基因工程的基本操作程序（第2課時）課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

高中生物選擇性必修三第三章·第二節(jié)第二節(jié)基因工程的基本操作程序GeneticallyengineeredBasicoperatingprocedures核心素養(yǎng)結(jié)合實例，采用文字和圖示方式說明基因工程的基本操作程序。生命觀念01科學(xué)探究02社會責(zé)任03運用結(jié)構(gòu)與功能觀等觀念理解PCR技術(shù)的過程、原理、條件等。利用基因工程技術(shù)和方法獲得人類生產(chǎn)或生活所需產(chǎn)品。課標(biāo)要求明確基因工程操作的涉及的技術(shù)以及方法。010203闡明基因工程的基本操作程序及其主要步驟。聯(lián)系基因工程與實際生產(chǎn)生活的關(guān)系及應(yīng)用?；虮磉_(dá)載體的構(gòu)建獲取了足夠量的Bt基因后，下一步就是要讓基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代。同時，使Bt基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用，這就需要構(gòu)建基因表達(dá)載體。這一步是培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的核心工作。目的基因表達(dá)載體的構(gòu)建第二部分01020304簡述構(gòu)建基因表達(dá)載體的意義。說出基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)組成及各個元件的作用。辨析啟動子和起始密碼子、終止子和終止密碼子。闡明基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程?；虮磉_(dá)載體的構(gòu)建基因表達(dá)載體是載體的一種，除目的基因、標(biāo)記基因外，它還必須有啟動子、終止子等。目的基因插入位點(多個酶切位點）基因表達(dá)載體的構(gòu)建啟動子起始密碼子位于mRNA分子中，分別控制翻譯的開始和終止。啟動子終止子起始密碼子終止密碼子轉(zhuǎn)錄AUGUAG終止子終止密碼子有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，分別控制轉(zhuǎn)錄的開始和終止。構(gòu)建流程1.用限制酶在載體的基因插入位點處切割質(zhì)粒。2.用同種限制酶切割含有目的基因的片段，獲取目的基因。3.用DNA連接酶把目的基因和載體連接，構(gòu)建重組DNA分子。構(gòu)建流程構(gòu)建過程中可能會遇到哪些問題？載體發(fā)生自身環(huán)化目的基因反向接入構(gòu)建流程如何避免載體自身環(huán)化和目的基因反向接入？EcoRⅠNotⅠ受體質(zhì)粒EcoRⅠ、NotⅠ分解EcoRⅠ、NotⅠ分解EcoRⅠNotⅠEcoRⅠNotⅠ受體質(zhì)粒EcoRⅠNotⅠ供體質(zhì)粒目的基因EcoRⅠNotⅠ重組質(zhì)粒目的基因連接雙酶法。用兩種限制酶切割含有目的基因的DNA片段和質(zhì)粒。小結(jié)確保目的基因在受體細(xì)胞中能夠穩(wěn)定存在和表達(dá)，并能夠遺傳給下一代。目的組成目的基因標(biāo)記基因啟動子終止子RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄mRNA鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因終止基因轉(zhuǎn)錄mRNA所需的基因?qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞03將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞構(gòu)建好的基因表達(dá)載體需要通過一定的方式才能進(jìn)入受體細(xì)胞。必修二中學(xué)習(xí)的格里菲思實驗：格里菲思在1928年利用肺炎鏈球菌與老鼠所進(jìn)行的一系列生物學(xué)實驗。實驗結(jié)果顯示，細(xì)菌的遺傳訊息，會因為“轉(zhuǎn)化”作用而發(fā)生改變。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化什么是轉(zhuǎn)化？針對不同的生物，采取的轉(zhuǎn)化手段一樣嗎？目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定并表達(dá)的過程，稱為轉(zhuǎn)化。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞花粉管通道法我國科學(xué)家獨創(chuàng)的一種方法，將Bt基因?qū)肓嗣藁?xì)胞。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞。為什么農(nóng)桿菌容易感染雙子葉植物？這種酚類化合物主要在雙子葉植物細(xì)胞壁中合成，單子葉植物通常沒有?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)植物體受到損傷時，傷口處的細(xì)胞會分泌大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，這時農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA(可轉(zhuǎn)移的DNA）可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上?；驑尫▎巫尤~植物中常用的一種基因轉(zhuǎn)化方法，成本較高?！盎驑尫ā坝址Q“微彈轟擊法”。它是利用壓縮氣體產(chǎn)生的動力，將包裹在金屬顆粒表面的表達(dá)載體DNA打入受體細(xì)胞中，使目的基因與其整合并表達(dá)的方法。應(yīng)用將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞如何將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞呢？常用的方法是：顯微注射技術(shù)顯微注射是一種通過玻璃微量移液管將外來DNA遞送到活細(xì)胞的技術(shù)。取受精卵顯微注射移植到輸卵管、子宮受精卵發(fā)育新性狀的動物將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞受體細(xì)胞：原核細(xì)胞（常用大腸桿菌）選擇理由：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對較少。方法流程：大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞CaCl2溶于緩沖液中的重組DNA分子易吸收外源DNA分子的狀態(tài)轉(zhuǎn)化(重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞)小結(jié)轉(zhuǎn)化：目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定并表達(dá)的過程，稱為轉(zhuǎn)化。常用轉(zhuǎn)化方法目的基因?qū)胫参锛?xì)胞目的基因?qū)雱游锛?xì)胞：目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法顯微注射法Ca2+轉(zhuǎn)化法（感受態(tài)細(xì)胞）目的基因的檢測與鑒定04目的基因的檢測與鑒定目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，只有通過檢測與鑒定才能知道，這也是檢查轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是否培育成功的一步。檢測水平DNA水平RNA水平蛋白質(zhì)水平個體水平分子水平DNA水平檢測檢測目的檢測對象檢測方法檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因目的基因DNA分子雜交技術(shù)檢測工具基因探針帶有標(biāo)記（放射性同位素標(biāo)記、熒光分子標(biāo)記等）的目的基因片段RNA水平檢測檢測目的檢測對象檢測方法檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA目的基因轉(zhuǎn)錄的mRNARNA分子雜交技術(shù)檢測工具用探針和轉(zhuǎn)基因生物的mRNA雜交，若出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因轉(zhuǎn)錄出了mRNA+蛋白質(zhì)水平檢測檢測目的檢測對象檢測方法檢測目的基因