1.2.2基因工程的基本操作过程课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选修3(共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.2.2基因工程的基本操作过程课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选修3(共21张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-07-24 14:30:37 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
基因工程的基本
操作程序（2）
1、目的基因的获取
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
基因工程的基本操作程序
导学
指出基因表达载体的组成及其功能；
2.列举将目的基因导入植物细胞方法
3.农杆菌转化法的原理及作用
思
前思:(7min)结合以下问题请学生及课本第11-13页，并注意勾、圈、画、点、记 。
后思:(8min)请学生快速的关注导学案上的学习目标与重难点，准确、快速答题并认真记录疑惑。
指出基因表达载体的组成及其功能；
2.列举将目的基因导入植物细胞方法
3.农杆菌转化法的原理及作用
议
议
议
议
1.该基因工程中的目的基因和载体分别是什么 一般情况下,为什么要用同一种限制酶处理目的基因和载体
2.该实例中,采用何种方法导入目的基因 为什么目的基因可以整合到染色体的DNA上
目的基因是Bt毒蛋白基因,载体是Ti质粒。用同一种限制酶处理目的基因和载体,可以获得相同的黏性末端,便于构建基因表达载体
采用的方法是农杆菌转化法,由于T质粒上的T一DNA可转移到受体细胞且能整合到受体细胞的染色体DNA上,而目的基因又插入到了T一DNA上,所以目的基因可以整合到受体细胞的染色体
展
要求：普通话、大声、规范、迅速
基因工程的基本操作程序
1.获取目的基因
2.构建表达载体
3.导入受体细胞
4.目的基因检测与鉴定
核心步骤
二、基因表达载体的构建
1、基因表达载体构建的目的
使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代；
使目的基因能够表达和发挥作用。
目的基因是一个DNA片段，没有复制原点，不含启动子、终止子
二、基因表达载体的构建
2、基因表达载体的组成
启动子＋目的基因＋终止子＋标记基因
功能：终止转录
目的基因
启动子
位置：基因的首端
功能：是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA
终止子
位置：基因的末端
标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因(一般为抗生素抗性基因或荧光蛋白基因)
复制原点：使目的基因复制和传递
启动(终止)转录
启动(终止)翻译
作用
位于DNA上
位于mRNA上
位置
DNA片段
三个相邻碱基
本质
启动(终止)子
起始(终止)密码子
启动子和起始密码子、终止子和终止密码子的区别
知识归类
二、基因表达载体的构建
3、基因表达载体构建的过程
一般用同一种限制酶分别切割载体和含有目的基因的DNA片段，再用DNA连接酶将两者连接。
形成一个重组质粒会形成多少个磷酸二酯键？
四个
注意：
①载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构。
②用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键。
③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少。
④目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达载体的方式携带进去。
1、转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内稳定存在和表达的过程。
2、转化的方法
(1)导入植物细胞
受体细胞的种类：体细胞
①农杆菌转化法
②基因枪法
③花粉管通道法
(采用最多)
导入方法
三、将目的基因导入受体细胞
优点：经济而有效
(1)导入植物细胞
①农杆菌转化法（采用最多）
a.农杆菌的特点：
农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力。
当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上。
三、将目的基因导入受体细胞
b.方法步骤：
插入Ti质粒的 上→转入 →导入植物细胞→目的基因插入植物细胞中的染色体DNA上→目的基因表达。
目的基因
T-DNA
农杆菌
三、将目的基因导入受体细胞
(1)导入植物细胞
①农杆菌转化法（采用最多）
(1)两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上；第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上。
(2)两次导入：第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌；第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。
知识拓展
农杆菌转化法中的两次拼接、两次导入
三、将目的基因导入受体细胞
成本较高，主要用于单子叶植物。
a.将目的基因导入 植物常用的方法。但成本较高。
b.表达载体DNA包裹在微小的_____粒子或_____粒子表面→用基因枪高速射入_________或组织中→目的基因表达。
单子叶
受体细胞
金粉
钨粉
三、将目的基因导入受体细胞
(1)导入植物细胞
②基因枪法
在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，滴加DNA(含目的基因)，使目的基因借助 进入受体细胞。
花粉管通道
三、将目的基因导入受体细胞
(1)导入植物细胞
③花粉管通道法
简便且经济
适用于被子植物，如转基因抗虫棉
总结：目的基因导入植物细胞
常用：
（1）农杆菌转化法(感染双子叶植物和裸子植物)
（2）基因枪法(单子叶植物)
（3）花粉管通道法（转基因抗虫棉）
检
检
B
(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是__________,利用农杆菌自然条件下感染植物的特点,能将目的基因导入植物细胞。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA,它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞___________上的特点,因此只要将目的基因插入______________________(部位)上即可。
(2)根据(1)中T-DNA的这一转移特点,推测该DNA片段上可能含有控制________________
酶合成的基因。
(3)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞除可采用农杆菌转化法之外,还可采用______________________________(至少写出两种)等。
二、填空
单子叶植物
染色体DNA
Ti质粒的T-DNA
DNA连接酶，限制
基因枪法，花粉管道法
基因工程的基本
操作程序（2）
1、目的基因的获取
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
基因工程的基本操作程序
导学
指出基因表达载体的组成及其功能；
2.列举将目的基因导入植物细胞方法
3.农杆菌转化法的原理及作用
思
前思:(7min)结合以下问题请学生及课本第11-13页，并注意勾、圈、画、点、记 。
后思:(8min)请学生快速的关注导学案上的学习目标与重难点，准确、快速答题并认真记录疑惑。
指出基因表达载体的组成及其功能；
2.列举将目的基因导入植物细胞方法
3.农杆菌转化法的原理及作用
议
议
议
议
1.该基因工程中的目的基因和载体分别是什么 一般情况下,为什么要用同一种限制酶处理目的基因和载体
2.该实例中,采用何种方法导入目的基因 为什么目的基因可以整合到染色体的DNA上
目的基因是Bt毒蛋白基因,载体是Ti质粒。用同一种限制酶处理目的基因和载体,可以获得相同的黏性末端,便于构建基因表达载体
采用的方法是农杆菌转化法,由于T质粒上的T一DNA可转移到受体细胞且能整合到受体细胞的染色体DNA上,而目的基因又插入到了T一DNA上,所以目的基因可以整合到受体细胞的染色体
展
要求：普通话、大声、规范、迅速
基因工程的基本操作程序
1.获取目的基因
2.构建表达载体
3.导入受体细胞
4.目的基因检测与鉴定
核心步骤
二、基因表达载体的构建
1、基因表达载体构建的目的
使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代；
使目的基因能够表达和发挥作用。
目的基因是一个DNA片段，没有复制原点，不含启动子、终止子
二、基因表达载体的构建
2、基因表达载体的组成
启动子＋目的基因＋终止子＋标记基因
功能：终止转录
目的基因
启动子
位置：基因的首端
功能：是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA
终止子
位置：基因的末端
标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因(一般为抗生素抗性基因或荧光蛋白基因)
复制原点：使目的基因复制和传递
启动(终止)转录
启动(终止)翻译
作用
位于DNA上
位于mRNA上
位置
DNA片段
三个相邻碱基
本质
启动(终止)子
起始(终止)密码子
启动子和起始密码子、终止子和终止密码子的区别
知识归类
二、基因表达载体的构建
3、基因表达载体构建的过程
一般用同一种限制酶分别切割载体和含有目的基因的DNA片段，再用DNA连接酶将两者连接。
形成一个重组质粒会形成多少个磷酸二酯键？
四个
注意：
①载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构。
②用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键。
③启动子、终止子对于目的基因表达必不可少。
④目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表达载体的方式携带进去。
1、转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内稳定存在和表达的过程。
2、转化的方法
(1)导入植物细胞
受体细胞的种类：体细胞
①农杆菌转化法
②基因枪法
③花粉管通道法
(采用最多)
导入方法
三、将目的基因导入受体细胞
优点：经济而有效
(1)导入植物细胞
①农杆菌转化法（采用最多）
a.农杆菌的特点：
农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力。
当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上。
三、将目的基因导入受体细胞
b.方法步骤：
插入Ti质粒的 上→转入 →导入植物细胞→目的基因插入植物细胞中的染色体DNA上→目的基因表达。
目的基因
T-DNA
农杆菌
三、将目的基因导入受体细胞
(1)导入植物细胞
①农杆菌转化法（采用最多）
(1)两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上；第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上。
(2)两次导入：第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌；第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。
知识拓展
农杆菌转化法中的两次拼接、两次导入
三、将目的基因导入受体细胞
成本较高，主要用于单子叶植物。
a.将目的基因导入 植物常用的方法。但成本较高。
b.表达载体DNA包裹在微小的_____粒子或_____粒子表面→用基因枪高速射入_________或组织中→目的基因表达。
单子叶
受体细胞
金粉
钨粉
三、将目的基因导入受体细胞
(1)导入植物细胞
②基因枪法
在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去柱头，滴加DNA(含目的基因)，使目的基因借助 进入受体细胞。
花粉管通道
三、将目的基因导入受体细胞
(1)导入植物细胞
③花粉管通道法
简便且经济
适用于被子植物，如转基因抗虫棉
总结：目的基因导入植物细胞
常用：
（1）农杆菌转化法(感染双子叶植物和裸子植物)
（2）基因枪法(单子叶植物)
（3）花粉管通道法（转基因抗虫棉）
检
检
B
(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是__________,利用农杆菌自然条件下感染植物的特点,能将目的基因导入植物细胞。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA,它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞___________上的特点,因此只要将目的基因插入______________________(部位)上即可。
(2)根据(1)中T-DNA的这一转移特点,推测该DNA片段上可能含有控制________________
酶合成的基因。
(3)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞除可采用农杆菌转化法之外,还可采用______________________________(至少写出两种)等。
二、填空
单子叶植物
染色体DNA
Ti质粒的T-DNA
DNA连接酶，限制
基因枪法，花粉管道法