3.2 基因工程的基本操作程序课件 第1课时(共34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1课时 能辨析启动子和起始密码子、终止子和终止密码子。 01 能概述目的基因的筛选与获取方法方法。 02 能阐明PCR技术的原理、过程。 03 苏云金杆菌 培育转基因抗虫棉需要哪几步？ Bt基因 表达 苏云金伴胞晶体蛋白 （Bt抗虫蛋白） 摄食 害虫死亡 苏云金杆菌 与载体拼接 普通棉花 （无抗虫特性） 棉花细胞 抗虫棉 提取 表达Bt基因 导入 Bt基因 重组DNA分子 培育转基因抗虫棉的简要过程 基因工程的基本操作程序 目的基因的筛选与获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可进行遗传、表达和发挥作用。 载体进入受体细胞稳定表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。 才能确定目的基因是否真正在受体细胞中稳定遗传和正确表达。 前提 核心 关键 保证 在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因就是目的基因。 目的基因 “杀虫基因”: Bt抗虫蛋白基因 根据不同的需要，目的基因是不同的，主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。 一、筛选合适的目的基因 1. 目的基因概念 注意：不是所有的基因都编码蛋白质或肽链。 编码区： 非编码区： 原核基因 真核基因 编码区 非编码区： 能转录相应的mRNA，进一步能编码蛋白质的DNA序列 不编码蛋白质，含有能调控遗传信息表达的DNA序列 (如启动子、终止子等） 外显子： 内含子： 在细胞核转录出mRNA后，在翻译前被剪切掉 能转录相应的mRNA，进一步能编码出蛋白质的DNA序列 不编码蛋白质，含有能调控遗传信息表达的DNA序列 (如启动子、终止子等） 原核生物 真核生物 编码区（转录区） 非编码区 非编码区 启动子 启动子 终止子 终止子 外显子 内含子 2.基因的结构 不能编码蛋白质的序列 = 非编码区 原核生物的基因： 不能编码蛋白质的序列 真核生物的基因： = 非编码区+内含子 原核细胞 真核细胞 不同点 编码区是 的 编码区是间隔的、 的 相同点 都由能够编码蛋白质的 和具有调控作用 的 区组成的 连续 不连续 编码区 非编码 【总结】原核细胞与真核细胞的基因结构比较 （2）实例：Bt 抗虫蛋白基因（Bt 基因）的筛选过程 用苏云金杆菌制成的生物杀虫剂广泛用于防治棉花虫害 对Bt基因的表达产物Bt抗虫蛋白有了较为深入的了解 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 Bt基因是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因 （1）较为有效的方法：从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。 功能清晰 已知结构 3. 筛选合适的目的基因 （3）认识基因结构和功能的技术方法 测序技术→序列数据库（如GenBank）→序列对比工具（如BLAST） 获取目的基因的常用方法有哪些 从基因文库中寻找 聚合酶链式反应（PCR）扩增 化学合成法 目的基因的核苷酸序列未知 目的基因的核苷酸序列已知 初始目的基因的来源 1.从生物中直接获取 2.人工合成 注意：要保持基因的完整性 二、获取目的基因的方法 DNA合成仪 1.人工合成目的基因 ①前提： ②方法： 目的基因比较小、核苷酸全部序列已知 DNA合成仪→直接合成目的基因 Q3：化学合成法 （能/不能）合成自然界不存在的新基因，使生物产生新的性状以满足人类的要求。 不含；参与翻译的mRNA序列是由编码序列转录而来。 Q1：化学法合成的目的基因 （含/不含）内含子、启动子和终止子？ 多种；遗传密码具有简并性或一种氨基酸可能由多个密码子决定。 Q2：若是控制同一种蛋白质合成的目的基因，利用化学合成法合成的基因可能有 （一种/多种），理由是？ 能 ... ...