基因表達(dá)載體的構(gòu)建課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第3章基因工程工程第2節(jié)基因工程的基本操作程序（第二課時(shí)）新課導(dǎo)入抗干旱水稻的形成根據(jù)視頻及已學(xué)的知識(shí)，思考回答：1、基因工程的基本工具是什么？2、基因工程操作的對(duì)象是什么？抗干旱水稻的目的基因是什么？抗干旱基因?yàn)槭裁床豢梢灾苯臃湃胨炯?xì)胞內(nèi)？分子手術(shù)刀：限制性核酸內(nèi)切酶分子縫合針：DNA連接酶分子運(yùn)載體：質(zhì)粒等操作對(duì)象：DNA分子目的基因：抗干旱基因新課推進(jìn)抗干旱水稻的形成合作探究一：抗旱基因?yàn)槭裁床荒苤苯臃湃胨炯?xì)胞？1、游離的DNA片段進(jìn)入受體細(xì)胞，一般會(huì)直接被分解；2、就算可以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯成蛋白質(zhì)，游離的DNA片段也無(wú)法隨著細(xì)胞分裂進(jìn)行復(fù)制，導(dǎo)致子代細(xì)胞不再含有目的基因。那怎樣才能讓抗干旱基因在水稻細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代；同時(shí)還能使目的基因能夠在受體細(xì)胞中表達(dá)和發(fā)揮作用？核心構(gòu)建基因表達(dá)載體----分子運(yùn)輸車(chē)位置：功能：新課推進(jìn)抗干旱水稻的形成合作探究二：分子運(yùn)輸車(chē)（基因表達(dá)載體）是由哪些元件組成？各元件的作用？本質(zhì)：位置：功能：人們所需要的基因基因的下游（一段特殊的DNA片斷）終止mRNA的轉(zhuǎn)錄DNA片段基因的上游RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNADNA復(fù)制所需結(jié)構(gòu)用來(lái)鑒別或篩選含有重組DNA分子的細(xì)胞請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本80頁(yè)，自主在導(dǎo)學(xué)案空白環(huán)狀質(zhì)粒上繪制基因表達(dá)載體各組成部分，討論并寫(xiě)出各部分的作用。新課推進(jìn)抗干旱水稻的形成合作探究三：請(qǐng)你為抗旱基因私人訂制一輛分子運(yùn)輸車(chē)，利用手中的材料，你將如何設(shè)計(jì)？EcoRⅠ識(shí)別位點(diǎn)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶目的基因空白質(zhì)粒-GAATTC--CTTAGG--GAATTC--CTTAAG-模擬基因表達(dá)載體的構(gòu)建新課推進(jìn)抗干旱水稻的形成合作探究三：請(qǐng)你為抗旱基因私人訂制一輛分子運(yùn)輸車(chē)，利用手中的材料，你將如何設(shè)計(jì)？限制酶切割位點(diǎn)EcoRⅠ識(shí)別位點(diǎn)-GAATTC--CTTAGG--GAATTC--CTTAAG-1、利用EcoRⅠ酶切割抗旱基因和運(yùn)載體時(shí)，需要注意什么？不能破壞目的基因、啟動(dòng)子、終止子復(fù)制原點(diǎn)和至少保留一個(gè)標(biāo)記基因。5'-AGCGAATTCTATCATTCTAGACTC-3'3'-GCACTTAAGATAGTAAGATCTGAG-5'新課推進(jìn)抗干旱水稻的形成-AGCG-GCACTTAAAATTCTAT-

GATA-表達(dá)載體空白質(zhì)粒啟動(dòng)子終止子-AGCGAATTCTATCATTCTAGACTC--GCACTTAAGATAGTAAGATCTGAG--AGCG-GCACTTAAAATTCTAT-

GATA-合作探究三：請(qǐng)你為抗旱基因私人訂制一輛分子運(yùn)輸車(chē)，利用手中的材料，你將如何設(shè)計(jì)？AATTCTTACAT.....

....ATCTCTAGACTCGAGGAATGTA.....

....TAGAGATCTGAGCTCTTAA抗旱基因AATTCTTACAT......

.....ATCTCTAGACTCGAGGAATGTA.....

.....TAGAGATCTGAGCTCTTAA抗旱基因新課推進(jìn)抗干旱水稻的形成AATTCTAT-

GATA--AGCG-GCACTTAA2、除了目的基因和運(yùn)載體反向連接的異常情況外，是否還有其他的異常情況？（最多考慮兩兩連接）單酶切割時(shí)連接的情況是否正常目的基因與目的基因連接√目的基因自身環(huán)化×質(zhì)粒-目的基因反向連接×質(zhì)粒-目的基因正向連接×質(zhì)粒自身環(huán)化×3、如何利用簡(jiǎn)單的方法來(lái)提高質(zhì)粒-目的基因的正向連接效率呢？AATTCTTACAT......

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ATCTCTAGACTCGAGGAATGTA.....

.....TAGAGATCTGAGCTCTTAA抗旱基因新課推進(jìn)抗干旱水稻的形成EcoRⅠ識(shí)別位點(diǎn)-GAATTC--CTTAGG--GAATTC--CTTAAG-XbaⅠ識(shí)別位點(diǎn)-TCTAGA--AGATCT--TCTAGA--AGATCT-限制酶切割位點(diǎn)5'-AGCGAATTCTATCATTCTAGACTC-3'3'-GCACTTAAGATAGTAAGATCTGAG-5'雙酶切法請(qǐng)同學(xué)們利用這節(jié)課構(gòu)建好的表達(dá)載體課后繼續(xù)探究、模擬完成“抗干旱水稻”的基因工程的后續(xù)步驟。課后實(shí)踐作業(yè)我們能做什么？社會(huì)價(jià)值1.圖甲是含有目的基因的外源DNA片段，圖乙是用于將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的質(zhì)粒（陰影部分表示抗生素抗性基因），相關(guān)限制酶的作用部位如圖所示，現(xiàn)欲培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因抗病植株，回答下列問(wèn)題。（1）在基因工程的操作中，不宜選用SmaI，原因是SmaI會(huì)破壞__________和__________________________。（2）在基因工程的操作中，不宜選用EcoRI，原因是用EcoRI切割外源DNA片段后，________________________________________________________。目的基因質(zhì)粒上的抗生素抗性基因目的基因只有一側(cè)含有黏性末端，不能插入到質(zhì)粒中課堂練習(xí)（3）由于反應(yīng)體系中含有大量的外源DNA片段和質(zhì)粒，加入PstI一種限制酶后，會(huì)得到大量的目的基因片段和質(zhì)粒片段，再加入DNA連接酶后，除了會(huì)形成目的基因與質(zhì)粒連接的環(huán)狀產(chǎn)物外，還會(huì)形成______________________、_______________連接的環(huán)狀產(chǎn)物以及___________________、________________連接的環(huán)狀產(chǎn)物。此外，目的基因與質(zhì)粒