3.2基因工程的基本操作程序第一课时课件(共28张PPT2个视频) -2025-2026学年人教版（2019）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 Bt基因 Bt抗虫蛋白 表达 与表面受体结合 细胞膜穿孔 破坏细胞渗透平衡 最终导致昆虫停止取食而死亡 昆虫肠上皮细胞 传统的杂交育种方法可以培养出抗虫棉吗？ × 导入 棉花细胞 培育 抗虫棉 基因工程 培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤 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 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 (1)概念： 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。 (2)实例： 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。 主要指的是编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。 1、目的基因 资料：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。 目的基因 那么，如何筛选目的基因呢？ 一、目的基因的筛选与获取 筛选方法 从相关的 已知结构 和功能清晰 的基因中进行筛选 已知结构 科学家掌握了Bt基因的序列信息 功能清晰 Bt抗虫蛋白只在某类昆虫肠道的碱性环境中才表现出毒性，对人和牲畜无影响 2、目的基因的筛选 一、目的基因的筛选与获取 2、目的基因的筛选 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 利用测序技术、序列数据库（如GenBank）、序列对比工具（如BLAST）等，找到合适的目的基因 一、目的基因的筛选与获取 3、目的基因的获取 从基因文库中获取 基因组文库 含有某种生物全部基因片段的重组DNA的克隆群体 cDNA文库 含有某种生物部分基因片段的重组DNA的克隆群体 cDNA：先由mRNA在逆转录酶作用下获得单链DNA，再利用DNA聚合酶，将单链DNA复制，产生双链DNA，即为cDNA。 概念：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到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基因。 一、目的基因的筛选与获取 3、目的基因的获取 人工合成法 在已知目的基因核苷酸序列且基因较小的情况下，利用DNA合成仪自动合成 化学方法直接人工合成 一、目的基因的筛选与获取 3、目的基因的获取 90℃高温 DNA在体外90℃高温时变性会变成单链 50℃低温 引物与单链按碱基互补配对的原则结合 72℃适温 DNA聚合酶在最适反应温度，沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链 反应原理 DNA半保留复制 反应条件 缓冲液、DNA模板、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、与两条模板链结合的2种引物 利用PCR扩增目的基因 阅读P77，获取PCR的定义、条件、大致过程。 一、目的基因的筛选与获取 耐高温的DNA聚合酶(Taq酶） 4种脱氧核苷酸（DNTP） 引物 待扩增的DNA片段（模板） 5’ 5’ 变性 复性 延伸 温度上升到90℃以上，双链DNA解聚为单链 当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。 温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。 一、目的基因的筛选与获取 一、目的基因的筛选与获取 一、目的基因的筛选与获取 思考：1. PCR技术与DNA复制过程比较？ PCR技术 DNA复制 相同点 原则 原料 条件 不同点 解旋方式 场所 酶 结果 碱基互补配对 四种脱氧核苷酸 模板、能量、酶 DNA在高温下变性解旋 解旋酶催化 体 ... ...