人教版（2019）高中生物选择性必修三 3.2 基因工程的基本操作程序 课件(共28张PPT)

(课件网) 基因工程的基本操作程序 培育转基因抗虫棉的基本过程 基因工程的基本操作程序 一、目的基因的筛选与获取 1. 目的基因： Cry 基因 目的基因CRY序列 NCBI：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ 2. 获取方法： 人工合成； 基因文库； PCR扩增技术 体内DNA复制参与的组分 在DNA复制中的作用 PCR中参与的组分 打开DNA双链 提供DNA复制的模板 合成子链的原料 催化合成DNA子链 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 解旋酶 DNA母链 4种脱氧核苷酸 DNA聚合酶 引物(通常为小的单链RNA) 无需解旋酶，用高温代替 DNA母链 4种脱氧核苷酸 耐高温的DNA聚合酶 引物(通常为小的单链DNA) 反应还需要其它条件，如缓冲液（添加Mg2+等） 3. PCR扩增的物质条件及作用 探究活动一：请根据载体和目的基因序列设计出扩增目的基因的一对引物。 目的基因Cry ( 2427bp，中间大部分序列省略展示)： 复制原点 四环素 SmaI CCC↓GGG BamHI G↓GATCC HindIII A↓AGCTT RcoRI G↓AATTC 注：目的基因序列内部无四种限制酶的识别序列。 EcoRI 5’ATGACAAA.......AAAAATAA3’ 3’TACTGTTT......TTTTTATT5’ 上游引物1： 下游引物2： 编码链 模板链 引物设计原则： 引物与一段已知目的基因的核苷酸序列碱基互补配对； 目的基因两侧无酶切位点时，可以在引物的 5’端添加限制酶识别序列； 引物内以及引物之间不应含多个连续碱基互补配对。 限制酶的选择原则： 不破坏目的基因序列； 不破坏载体的启动子、终止子、标记基因和复制原点； 为保证目的基因和载体定向连接，目的基因两端优先选择添加两种限制酶酶切位点。 规律小结 探究活动二：动手模拟PCR扩增获得目的基因过程，扩增三轮。 目的基因、引物、白纸，笔（代表DNA聚合酶）、直尺 5.PCR扩增产物的鉴定———琼脂糖凝胶电泳 当电泳结束时，比较DNA样品所在的位置和一系列已知大小的DNA片段的位置(标准)，这些已知大小的片段称为DNA分子量标准样。 二、基因表达载体的构建 复习教材80页，思考并回答下列问题： 问题1：构建基因表达载体的原因？ 问题2：基因表达载体的基本元件以及各自的作用？ 问题3：如何构建基因表达载体 探究活动三：小组合作用PCR扩增获得的目的基因与提供的载体模拟基因表达载体的构建过程，此过程用到了基因工程的哪些工具，并分析连接产物。 复制原点 四环素 SmaI CCC↓GGG BamHI G↓GATCC HindIII A↓AGCTT RcoRI G↓AATTC 注：目的基因序列内部无四种限制酶的识别序列。 EcoRI 单酶切后所得连接产物如图所示，比较两种结果总结双酶切构建载体的优点。 三、将目的基因导入受体细胞 农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，在抗虫棉的培育过程中就发挥了重要作用。请结合课本80-82页相关知识，概述将目的基因导入受体细胞的方法。 问题1：使用流程图的形式绘制农杆菌转化法的基本过程； 问题2：如何将含有目的基因的Ti质粒导入农杆菌？ Ti质粒 T-DNA 目的基因 构建表达载体 含目的基因的Ti质粒 含重组Ti质粒的农杆菌 导入植物细胞 表现新性状的植物 植物细胞 染色体DNA 将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上，使目的基因能够维持稳定和表达。 农杆菌转化法 转入农杆菌 受体细胞类型 方法 植物细胞（受精卵/体细胞） 微生物细胞 （常用大肠杆菌、土壤农杆菌） 动物细胞（受精卵） 花粉管通道法（受精卵）、 农杆菌转化法（受精卵/体细胞） 显微注射技术 Ca2+处理法/感受态细胞法 受体细胞及转化方法 探究活动四：将活动三所获得的产物转化农杆菌，分析获得的农杆菌细胞类型？ 农杆菌细胞 未 ... ...