3.2 基因工程的基本操作程序课件 第2课时(共32张PPT) 2024-2025学年人教版高中生物学选择性必修3

(课件网) 第2节 基因工程的基本操作程序 第2课时 能阐述基因表达载体的构建过程。 01 能阐述将目的基因导入受体细胞的方式及原理。 02 能阐明目的基因的检测与鉴定所涉及的技术原理 03 获取了足够量的Bt基因后，下一步就是要让基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代；同时，使Bt基因能够表达和发挥作用 这就是需要构建基因表达载体。这也是培育转基因抗虫棉的核心工作 那么基因表达载体是由哪些部分组成的呢？ 第二步：基因表达载体的构建 不能。游离的DNA进入受体细胞，一般会直接被分解，即使可以转录翻译成蛋白质，游离的DNA片段也无法随着细胞分裂而进行复制，导致子代细胞中不再含有目的基因。 获得了足量的Bt基因后，是否能直接将Bt基因导入棉花细胞呢？ 思考：各个元件有什么作用？ 因此，获取Bt基因后，还需要借助载体将其导入棉花细胞，才能使棉花植株获得抗虫特性。 （核心工作） 三、基因表达载体的构建 1.目的： ①让基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代; 2.组成： 启动子： 基因的前端，RNA聚合酶识别和结合的部位；驱动基因转录出mRNA。 限制酶切割位点， 插入目的基因 终止子：基因的尾端，能终止mRNA的转录 标记基因：作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来。 ②使目的基因能够表达和发挥作用 ———基因工程的核心 基因表达载体=启动子+目的基因+终止子+标记基因+复制原点 （若需要能完成自主复制，还应有复制原点） 思考1：目的基因该插入什么位置？ 目的基因插入位点不是随意的：基因表达载体需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入 ，若目的基因插入启动子部位，启动子将失去原功能。 启动子和终止子之间的部位 思考2：启动子有哪些类型？ ①组成型启动子：每种组织器官中均发挥作用。 ②组织特异型启动子：特定组织器官中才能发挥作用。 ③诱导型启动子：特定条件下刺激才能发挥作用。 诱导型启动子 诱导物 作用 激活或抑制 目的基因表达 诱导型启动子： 载体 ≠ 基因表达载体 二者都有：标记基因和复制原点两部分DNA片段。 基因表达载体：在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子。 思考3： “载体”＝“基因表达载体”？ 原因： ①生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动子才能比较有利于基因的表达； ②通过cDNA文库获得的目的基因没有启动子，只将编码序列导入受体生物中无法转录； ③目的基因导入受体生物中需要有筛选标记； ④为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调无件，如增强子等； ⑤有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位，往往要加上可以标识存在部位的基因或做成目的基因与标记基因的融合基因，如绿色荧光蛋白基因。 思考4: “启动子”＝“起始密码子”？ “终止子”＝“终止密码子”？ 启动子（DNA分子中）≠ 起始密码子（mRNA分子中） 终止子（DNA分子中）≠ 终止密码子（mRNA分子中） 终止子 非编码区 非编码区 编码区 编码区上游 编码区下游 启动子 3.基因表达载体的构建过程： 载体 （质粒） DNA分子 （含目的基因） 限制酶处理 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 DNA连接酶 重组DNA分子 （重组质粒） 同一种 思考：该过程需要用到基因工程哪些工具酶？ 重组DNA分子 目的基因 思考: 使用同一种DNA限制酶进行切割，会得到几种重组DNA？有何缺点？怎么改进？ 载体 目的基因 自连 片段间的连接 目的基因自连 质粒自连 目的基因与质粒连接 目的基因与目的基因连接 质粒与质粒连接 正向连接 反向连接 1 1’ 2 2’ 1 2 2’ 1’ 2 2’ 1’ 1 双酶切：选择2种不同的限制酶同时对目的基 ... ...