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课件网) 基因工程 的基本操作程序 BASIC OPERATING PROCEDURES FOR GENETIC ENGINEERING 3.2 | 第一课时 人教版选择性必修3 学习目标 基于PCR技术，运用结构与功能观等理解PCR技术的过程、原理、条件等内容。 基于抗虫棉的培育实例，采用文字和图示的方式说明基因工程的基本操作程序。 尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。 生命观念 科学思维 科学探究 科学探究 基因工程的基本操作程序 1997年，我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉 2015年，我国已育成转基因抗虫棉新品种100多个，减少农药使用量40万吨，增收节支社会经济效益450亿元 苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴胞晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。科学家将“杀虫基因”转入棉花中，棉花产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。 基因工程的基本操作程序 苏云金芽孢杆菌 抗虫基因 （Bt抗虫蛋白基因） 重组DNA分子 提取 1.目的基因的筛选与获取（前提） 与载体拼接 2.基因表达载体的构建（核心） 导入 3.将目的基因导入受体细胞（关键） 普通棉花 （无抗虫特性） 抗虫基因已插入染色体DNA中 棉花细胞（含抗虫基因） 抗虫棉 （含有并表达抗虫基因） 4.目的基因的检测与鉴定（保证） 培育转基因抗虫棉的简要过程 基因工程的基本操作程序 1、目的基因的筛选与获取 2、基因表达载体的构建 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定 【思考】假如想通过新冠基因组的特定基因研究核酸检测，如何筛选和获取目的基因呢？ 基因工程的步骤 基因结构示意图 基因的结构 非编码区 （不转录） 编码区 （转录） 启动子：在基因的上游 终止子：在基因的下游 调控转录过程 外显子：转录后翻译，编码蛋白质的合成 内含子：转录后被切除，不翻译 基因结构示意图 原核生物：无内含子，其编码区是连续的 真核生物：有内含子，其编码区是间断的、不连续的。 非编码序列：不能编码蛋白质的片段，包括非编码区和内含子 编码序列 ：能编码蛋白质的片段，即外显子 ① ② 目的基因的筛选与获取 Step 01 苏云金芽孢杆菌 Bt基因 导入 表达 棉花细胞 伴胞晶体蛋白 (Bt抗虫蛋白) 破坏鳞翅目昆虫的消化系统 杀死棉铃虫 抗虫棉 目的基因—Bt抗虫蛋白基因（简称Bt基因） 概念 目的基因—Bt基因 筛选合适的目的基因 用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。 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 如：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基因 目的基因—Bt基因 筛选合适的目的基因 1.方法 筛选合适的目的基因 从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选。 筛选Bt基因作为转基因抗虫棉的目的基因的原因 用苏云金杆菌制成的生物杀虫剂，广泛用于防治棉花虫害已有多年历史 苏云金杆菌的杀虫作用与Bt基因有关 掌握了Bt基因的序列信息 对Bt基因的表达产物--对Bt抗虫蛋白有了较为深入的了解 Bt基因是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因 2.筛选目的基因的技术手段 测序技术 测定核酸和蛋白质序列 序列数据库 以碱基顺序或氨基酸残基顺序为基本内容的分子生物信息数据库 序列比对工具 把感兴趣的序列跟已经存在的序列数据库进行比较的工具。通过比对识别相关的序列，从而能获得目的基因和蛋白质的功能。 DNA测序仪 美国国家生物信息中心 核苷酸序列比对 氨基酸序列比对 （如GenBank） （如BLAST） 目的基因—Bt基因 筛选合适的目的基因 3.目的基因获取方法 目的基因获取方法 01 / 从基因文库中获取 02 / 通过DNA合成仪直接合成 03 / 利用PCR获取和扩增目的基因 目的基因—Bt基因 筛选合适的目的基因 3.目的基因获取方法 01 / 从基因库中直接提取 目的基因—Bt ... ...
