基因工程的基本操作程序课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.pptxVIP

培育转基因抗虫棉的简要过程与载体（质粒）拼接普通棉花（无抗虫特性）棉花细胞抗虫棉

（有抗虫特性）导入获得抗虫基因重组DNA分子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

自学指导1：阅读P76-P77，限时3分钟1、培育转基因抗虫棉的步骤有哪些？2、目的基因的定义？实例有？3、目的基因的获取途径有哪些？最常用的是？4、筛选目的基因的方法有？最有效的是？5、简述Bt抗虫蛋白基因（Bt基因）的筛选过程思考：Bt抗虫蛋白会不会对人畜产生危害？

(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。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。目的基因主要指的是编码蛋白质的基因。那么如何筛选目的基因？

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：功能清晰：2、目的基因的筛选科学家掌握了Bt基因的序列信息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①

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。实例：Bt抗虫蛋白基因（Bt基因）的筛选过程苏云金杆菌（Bt）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抗虫蛋白有较为深入的了解：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Bt抗虫蛋白的抗虫原理：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。思考：Bt抗虫蛋白会不会对人畜产生危害？

那么如何获取目的基因？

（1）人工合成：3、目的基因的获取在我国首批具有较高抗虫活性的转基因抗虫棉的培育过程中，科学家采用的是人工合成的方法。前提：DNA合成仪转基因抗虫棉基因比较小、核苷酸序列已知通过DNA合成仪用化学方法直接合成（2）利用PCR获取和扩增目的基因（常用）（3）从基因文库中获取基因文库：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。

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第一步第二步第三步第四步目的基因的检测与鉴定1、目的基因的筛选方法：①从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选2、目的基因的获取方法：（1）人工合成（2）利用PCR获取和扩增目的基因（3）从基因文库中获取②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①

1、聚合酶链式反应缩写为？定义是？原理是？该技术是由谁发明的？2、结合表3-1体内DNA复制过程，思考PCR的进行需要哪些条件？3、结合表3-5，PCR扩增的过程分为几步？扩增结果是？扩增模板是？扩增方式？自学指导2：阅读P77-P78，限时4分钟扩增次数第1次第2次第3次第n次DNA分子数含引物A(或B)的DNA分子数同时含引物A、B的DNA分子数共消耗的引物数量思考：

PCR——聚合酶链式反应苏云金杆菌Bt基因？快速获得大量Bt基因提取（2）利用PCR获取和扩增目的基因3、目的基因的获取PCR由穆里斯等人于1985年发明，为此，穆里斯于1993年获得诺贝尔化学奖。原理：定义：DNA半保留复制在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。

思考1：结合体内DNA复制过程，思考PCR的进行需要哪些条件？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4种脱氧核苷酸引物（通常为小的单链RNA）用高温代替DNA（目的基因）模板4种脱氧核苷酸(dNTP)耐高温的DNA聚合酶(Taq酶）与模板DNA相结合的2种引物（通常为小的单链DNA）反应还需要其它条件，如缓冲液（一般添加Mg2+，激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶）、和控温设备DNA聚合酶DNA母链解旋酶打开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

知识归类PCR技术与细胞内DNA复制的比较比较项目细胞内DNA复