高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序教课内容课件ppt

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第2节 基因工程的基本操作程序教课内容课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了问题探讨，苏云金杆菌，目的基因的筛选与获取，基因表达载体的构建，目的基因的检测与鉴定，目的基因，1概念，2实例，目的基因的获取，1条件等内容，欢迎下载使用。
培育转基因抗虫棉需要哪几步？
苏云金伴胞晶体蛋白（Bt抗虫蛋白）
普通棉花（无抗虫特性）
培育转基因抗虫棉的简要过程
基因工程的基本操作程序（4个步骤）
将目的基因导入受体细胞
用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因；
与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。（Bt抗虫蛋白基因：转基因抗虫棉）。
主要是编码特定蛋白质的基因，也可以是具有调控作用的因子
二、筛选合适的目的基因
方法：从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选。
越来越多基因的功能和结构被分析。
方法：利用PCR获取和扩增目的基因
聚合酶链式反应，根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
体内DNA复制要点回顾
原料：游离的脱氧核苷酸（A、T、G、C）
酶：DNA解旋酶、DNA聚合酶等
碱基互补配对原则（保证复制的准确进行）
Taq酶（热稳定DNA聚合酶）
目的基因（模板DNA）
引物：核苷酸聚合作用的起始点
1.变性：加热至90～95℃，双链DNA间的氢键断裂，解旋为单链。
—利用PCR获取和扩增目的基因
使用耐高温的Taq酶保证高温条件下仍具有活性。
2.复性：冷却至55～60℃，两条引物与单链DNA结合
引物结合在模板DNA链的3’端，新合成的子链方向为5’到3’。
3.延伸：加热至70～75℃，以目的基因为模板，合成互补的新DNA链。
第一轮结束：此时目的基因的量是原始的2倍。
第二轮结束：此时目的基因的量是原始的22倍。
以指数方式扩增，即____（n为扩增循环的次数）
（1）若开始只有一个DNA提供模板，则循环n次后获得的子代DNA数目为 个。（2）若开始有N个DNA提供模板，则循环n次后获得的子代DNA数目为 个。
细胞内（主要在细胞核内）
DNA在高温下变性解旋
PCR与DNA复制过程比较
一、基因表达载体的目的
（1）使目的基因在受体细胞中稳定存在，且可以遗传给下一代；（2）使目的基因能够在受体细胞中表达和发挥作用。
二、基因表达载体的组成
RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质。
基因的首端（一段有特殊结构的DNA片段）
基因的尾端（一段特殊的DNA片断）
用来鉴别或筛选含有重组DNA分子的细胞
三、基因表达载体的构建过程
DNA分子（含目的基因）
带有黏性末端或平末端的切口
带有相同黏性末端或平末端的目的基因片段
重组DNA分子（重组质粒）
使用一种DNA限制酶进行切割，共有几种连接情况？
应用过程中往往选择2种不同的限制酶同时对目的基因和质粒切割，减少自连情况出现；
目的基因与目的基因连接
正向连接 反向连接
一、农杆菌转化法-双子叶植物
②在植物授粉后一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴在花柱切面，使目的基因通过花粉管通道进入胚囊。
①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；
花粉管通道法导入外源DNA
三、显微注射法-动物细胞
目的基因的表达载体提纯
①个体大，易操作。②受精卵全能性高，易培养成完整个体。
四、Ca2+处理-原核细胞
（1）使用Ca2+处理：
可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
繁殖快，单细胞，遗传物质相对较少。
表达载体与感受态细胞混合
感受态细胞吸收DNA分子
检测是否插入目的基因
检测目的基因是否转录
检测目的基因是否翻译
（1）检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因
方法：PCR扩增或DNA分子杂交技术
M：marker；1-阳性质粒；2：原始品系；3-9转Bt品系；转Bt基因品系PCR琼脂糖凝胶电泳检测结果
DNA分子杂交（Suthern-blt)流程图
（2）检测目的基因是否转录出了mRNA
方法：PCR扩增或分子杂交技术
Bt基因在抗虫棉中的表达从左至右依次是苗期叶片、花铃期叶片，苞叶，花，雌雄蕊和铃壳
（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质
方法：抗原-抗体杂交技术
抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等