3.2.1 基因工程的基本操作程序 课件（38张PPT） 2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

(课件网) 高中生物选择性必修三 第三章 · 第二节 第二节 基因工程的 基本操作程序 Genetically engineered Basic operating procedures 核心素养 结合实例，采用文字和图示方式说明基因工程的基本操作程序。 生命观念 01 科学探究 02 社会责任 03 运用结构与功能观等观念理解PCR技术的过程、原理、条件等。 利用基因工程技术和方法获得人类生产或生活所需产品。 课标要求 明确基因工程操作的涉及的技术以及方法。 01 02 03 阐明基因工程的基本操作程序及其主要步骤。 联系基因工程与实际生产生活的关系及应用。 新课导入 右图展示的是2014年5月14日《农民日报》刊发的文章《一切成果都是为国分忧为民解难》的内容。 文章介绍了科学家郭三堆克服困难，成功培育我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉的先进事迹以及转基因抗虫棉所产生的社会效益和经济效益。 新课导入 1997 年，我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉。到2015 年，我国已育成转基因抗虫棉新品种 100 多个，减少农药用量 40 万吨，增收节支社会经济效益 450 亿元。 为什么传统的杂交育种方法培育不出抗虫棉，基因工程却可以？ 转基因抗虫棉抗虫的机制是什么？ 新课导入 区分苏云金杆菌、Bt 抗虫蛋白和 Bt 基因。 Bt 基因是从苏云金芽孢杆菌中分离的基因，能够控制 Bt 抗虫蛋白的合成，具有高度专一的杀虫特性，对靶标害虫有效，对人类和有益昆虫无毒害作用。 因而 Bt 基因是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因。 苏云金杆菌 Bt 抗虫蛋白 Bt 基因 含有 控制 合成 杀死 目标 害虫 操作步骤 想要培育转基因抗虫棉，主要需要四个步骤： 01 目的基因的筛选与获取 02 基因表达载体的构建 03 目的基因导入受体细胞 04 目的基因的检测与鉴定 目的基因的 筛选与获取 01 目的基因 什么是目的基因，怎么能够确定我们所需要的目的基因？ 在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞 或获得预期 等的基因就是目的基因。 概念 性状 表达产物 它主要是指编码 的基因。 蛋白质 生物抗逆性 优良品质 生产药物 毒物降解 工业用酶 目的基因 所以，如果我们想要获取抗虫棉，就需要将抗虫基因导入普通棉花的 DNA 上。 Bt 基因是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因。 如今我们已经知道了目的基因的概念和原理。 那么如何从众多基因中筛选出我们需要的目的基因呢？ 目的基因的筛选 在培育转基因抗虫棉之前，科学家不仅掌握了 Bt 基因的序列信息，也对 Bt 基因的表达产物_____ _____有了较为深入的了解。 认识基因结构和功能的技术方法：_____技术、遗传序列数据库、_____工具。 有效方法 从相关的_____和_____的基因中进行筛选。 已知结构 功能清晰 实例分析 Bt 抗虫蛋白 DNA 测序 序列比对 目的基因的获取 将含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。 从“基因文库”中获取目的基因。 基因文库 基因组文库： 包含一种生物的全部基因 部分基因文库： 包含一种生物的一部分基因( 如 cDNA 文库） 种类 划分 目的基因的获取 什么是 cDNA 文库，如何获得目的基因？ cDNA 文库 某种生物基因组转录的全部 mRNA 经反转录产生的 cDNA 片段与适当的载体连接后导入受体菌，这样包含着全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为cDNA文库。 基因 探针 用DNA探针从基因文库中准确提取目的基因，根据目的基因的核苷酸序列制成一段与之互补的核苷酸短链，并用同位素标记，即成为探针。 用这一探针探查基因文库中已经变性的 DNA 片段，如果有一个 DNA 片段能和探针片段互补而结合成双链（分子杂交），这一片段即含有所需要的基因。 两种文库的比较 cDNA 文库 基因组文库 ... ...