【名校同步】高中生物下學期人教版2019選擇性必修3課件：3.2 基因工程的基本操作程序（第1課時）

第3章第2節(jié)

基因工程的基本操作程序

（第一課時）目錄Contents01目的基因的篩選與獲取02基因表達載體的構(gòu)建03將目的基因?qū)胧荏w細胞04目的基因的檢測與鑒定基因工程培育抗蟲棉的思路：蘇云金桿菌提取Bt抗蟲蛋白基因?qū)朊藁毎瓜x棉Bt基因表達01目的基因的篩選與獲取目的基因主要是指______________________編碼蛋白質(zhì)的基因例如，與生物抗逆性、優(yōu)良品質(zhì)、生產(chǎn)藥物、毒物降解和工業(yè)用酶等相關(guān)的基因等。Bt基因蘇云金桿菌體內(nèi)的Bt基因可以編碼產(chǎn)生Bt抗蟲蛋白。Bt抗蟲蛋白被目標昆蟲攝取后，在昆蟲消化道的堿性環(huán)境下，被胰蛋白酶水解，形成毒素核心肽段，此肽段能與昆蟲腸上皮細胞的受體結(jié)合，結(jié)合后它插入細胞磷脂雙分子層，使細胞允許離子和糖自由通過，細胞的滲透壓發(fā)生改變，從而導致昆蟲中腸停止蠕動，昆蟲停止進食。芽孢在腸中萌發(fā)，大量繁殖，使昆蟲患敗血癥，最終死亡。第一步：目的基因的篩選與獲取怎么篩選？用蘇云金桿菌制成的生物殺蟲劑，廣泛用于防治棉花蟲害已有多年歷史蘇云金桿菌的殺蟲作用與Bt基因有關(guān)掌握了Bt基因的序列信息對Bt基因的表達產(chǎn)物--Bt抗蟲蛋白有了較深入的了解Bt基因是培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉較為合適的目的基因怎么獲取？利用PCR獲取和擴增目的基因（常用）①

概念：PCR全稱為___________________，是一項在生物________復(fù)制___________________的核酸合成技術(shù)聚合酶鏈式反應(yīng)體外特定DNA片段②PCR利用的原理是______________DNA復(fù)制DNA的復(fù)制視頻講解DNA復(fù)制所需的基本條件參與的組分在DNA復(fù)制中的作用解旋酶DNA母鏈4種脫氧核苷酸DNA聚合酶引物打開DNA雙鏈提供DNA復(fù)制的模板合成DNA子鏈的原料催化合成DNA子鏈使DNA聚合酶能夠從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸PCR反應(yīng)過程視頻講解PCR過程905072℃延伸905072℃變性905072℃退火905072℃3`5`5`3`耐高溫的DNA聚合酶引物1引物24種脫氧核苷酸模板DNA目的基因主要是DNA單鏈或RNA③PCR技術(shù)所需的基本條件參與的組分在PCR中的作用

前提條件高溫模板DNA4種脫氧核苷酸耐高溫的DNA聚合酶引物一定的緩沖溶液(Mg2＋)打開DNA雙鏈提供DNA復(fù)制的模板合成DNA子鏈的原料催化合成DNA子鏈使耐高溫的DNA聚合酶能夠從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸已知基因的核苷酸序列提供合適的酸堿度和離子，DNA聚合酶需要Mg2＋激活905072℃變性3`5`5`3`905072℃退火905072℃延伸905072℃變性905072℃退火905072℃延伸905072℃變性905072℃退火905072℃延伸④PCR技術(shù)擴增過程a、變性（超過90℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，

斷裂，形成

。

b、復(fù)性（下降到50℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板通過堿基互補配對，形成局部

。c、延伸（上升到72℃）：在TaqDNA聚合酶的作用下，溶液中的的

在

的作用下，根據(jù)堿基互補配對原則，合成與模板互補的

的新的DNA鏈。氫鍵單鏈DNA雙鏈4種脫氧核苷酸5′端→3′端耐高溫的DNA聚合酶利用PCR獲取和擴增目的基因（常用）

⑤反應(yīng)的結(jié)果：以_______方式擴增，即______（n為擴增循環(huán)的次數(shù)）

指數(shù)2n⑥采用

來鑒定PCR的產(chǎn)物。瓊脂糖凝膠電泳比較PCR技術(shù)與體內(nèi)DNA復(fù)制項目PCR技術(shù)體內(nèi)DNA復(fù)制相同點原則原料條件堿基互補配對原則四種脫氧核苷酸均需要模板、引物、酶等比較PCR技術(shù)與體內(nèi)DNA復(fù)制項目PCR技術(shù)體內(nèi)DNA復(fù)制相同點場所解旋方式酶引物特點ATP溫度條件結(jié)果細胞外（主要在PCR儀內(nèi)）細胞內(nèi)（主要在細胞核內(nèi)）耐高溫的DNA聚合酶解旋酶催化DNA在高溫下變性