3.2基因工程的基本操作程序 课件(共62张PPT1个视频)-2025-2026学年高二下学期《生物》（人教版）选必修3

(课件网) 第2节 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。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。 讨论： 你知道转基因抗虫棉抗虫的机制是什么吗？ 培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤？ 苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴孢晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫，将该细菌的“杀虫基因”转到棉花里，让棉花也能产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。 培育转基因抗虫棉的简要过程 提取 棉花细胞(含抗虫基因) 苏云金芽孢杆菌 抗虫基因 与运载体DNA拼接 导入 普通棉花(无抗虫特性) 棉花植株(有抗虫特性) 一、基因工程的基本操作程序 基因工程的一般操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、重组载体的构建、重组载体的导入和筛选、目的基因的检测与鉴定。 1.目的基因的筛选与获取 4.目的基因的检测与鉴定 2.基因表达载体的构建 3.将目的基因导入受体细胞 基因工程的基本操作程序 1.目的基因概念 在基因工程的设计和操作中，用于_____或_____等的基因就是目的基因，根据不同的需要，目的基因是不同的，主要是指_____。 2.实例 改变受体细胞性状 获得预期表达产物 编码蛋白质的基因 二、目的基因的筛选与获取 与生物抗逆性相关的基因（Bt抗虫基因） 与优良品质相关的基因 与生物药物和保健品相关的基因（胰岛素、干扰素基因） 与毒物降解相关的基因 与工业用酶相关的基因等 3.基因结构： 原核细胞的基因结构 真核细胞的基因结构 非编码区 非编码区 启动子：RNA聚合酶的识别和结合位点 开始转录 编码区 原核生物基因 终止子：终止转录 补充知识：基因的结构 非编码区 组成：编码区上游与编码区下游 功能：不能编码蛋白质，调控遗传信息的表达 启动子：RNA聚合酶结合位点 转录起始的信号 终止子：终止RNA的合成 编码区：编码蛋白质的合成 加 工 转 录 mRNA前体 成熟mRNA 真核细胞的基因 非编码区 非编码区 编码区 与RNA聚合酶结合位点 外显子 内含子 1 2 3 4 5 启动子 终止子 补充知识：基因的结构 原核细胞与真核细胞的基因结构比较 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 注意 1、非编码序列： 包括非编码区和内含子 2、编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核细胞与真核细胞基因 结构一样长吗？ 思考 2.筛选目的基因最有效的方法之一是从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。 二、目的基因的筛选与获取 随着测序技术的发展，以及序列数据库（GenBank）、序列比对工具（如BLAST） 等的应用，越来越多的基因的结构和功能为人们所知，为找到合适的目的基因提 供了更多的机会和可能。 苏云金杆菌的杀虫作用于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-Bt抗虫蛋白有较为深入的了解 苏云金杆菌制剂可防治棉花虫害 Bt基因是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因 实例： 思考： 1.Bt抗虫蛋白的抗虫原理是什么？ 2.抗虫棉中的Bt抗虫蛋白会不会对人畜产生危害？ 当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，最后造成害虫死亡。 Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈酸性，肠道细胞也没有特异性受体，因此，Bt抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响 二、目的基因的筛选与获取 3.目的基因获取的方法 (1)从生物组织中直接获取 将提取的 DNA进行“霰弹射击"，即用限制性内切核酸酶将完整的 DNA分子随机切割成适当长度的片段，然后把这些片段连接到合适的 ... ...