《2013浙科版选修3第一章第二节《基因工程的原理和技术》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013浙科版选修3第一章第二节《基因工程的原理和技术》ppt课件（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 基因工程的原理和技术,核心要点突破,情景导引,基础自主梳理,知能过关演练,第二节,近年引种的转基因抗虫棉，不仅具有抗害虫的特点，而且省药省工，节省投资，减轻环境污染，减少人畜中毒；同时还具有良好的农艺性状和经济性状。,情景导引,思考：(1)抗虫基因怎样获得？ (2)如何把抗虫基因导入棉花细胞？ 【提示】 (1)化学合成法和扩增。 (2)将抗虫基因和载体结合，组成重组DNA分子，导入棉花细胞。,基础自主梳理,一、基因工程的基本原理 1基本原理：让人们感兴趣的基因(目的基因)在_中稳定和高效表达。 2基因工程的基本要素：多种_、_、载体和宿主细胞等。 二、基因工程的基本操作步骤 1获得目的
2、基因 (1)目的基因：人们所_。如：人的胰岛素基因，植物的抗病基因等。,宿主细胞,工具酶,目的基因,需要的基因,(2)获取方法 如果目的基因的序列是已知的，可用化学方法合成目的基因，或者用_(PCR)扩增目的基因。 如果目的基因的核苷酸序列是未知的，可以从_中获取。 2形成重组DNA分子 用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA(如质粒)，使其产生相同的_，然后用_将两者连接在一起，形成_。,聚合酶链式反应,基因文库,粘性末端,DNA连接酶,重组DNA分子,思考感悟 1基因工程中的DNA重组与减数分裂过程中的DNA重组完全相同。对吗？ 【提示】 不对。前者属于无性重组，并发生在不同
3、种生物间，打破了物种间的界线，可以定向地改造生物的遗传特性，此操作均在细胞外进行。,3将重组DNA分子导入受体细胞 (1)常用的受体细胞：_、枯草杆菌、_和动植物细胞等。 (2)导入方法举例：用质粒作为载体，宿主细胞 应该选择大肠杆菌，用_处理大肠杆菌，增加其细胞壁的_，使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞。 4筛选含有目的基因的受体细胞 (1)筛选原因：不是所有细胞都接纳了_。,大肠杆菌,酵母菌,氯化钙,通透性,重组DNA分子,(2)筛选方法举例：由于质粒上有抗生素如四环素的抗性基因，所以含有这种重组质粒的受体细胞能够在有_的培养基中生长，而没有接纳重组DNA分子的细胞则不能在这种培
4、养基上生长。经过培养，_能够和质粒一起在宿主菌内大量扩增。 5目的基因的表达 目的基因在_中表达，产生人们需要的功能物质。,四环素,目的基因,宿主细胞,思考感悟 2在基因工程的操作步骤中，都发生碱基互补配对。对吗？ 【提示】 不对。“重组DNA分子导入受体细胞”过程中不发生。,核心要点突破,1基因：是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的基本的结构和功能单位，基因的脱氧核苷酸序列代表遗传信息。 2基因文库 (1)含义：是将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入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的基因。,(2)目的：获得大量的目的基因。 3目的基因：是基因工程操
5、作中需要的外源基因，它是编码某种蛋白质的结构基因，如生物的抗逆性基因、抗虫基因等。,下列不属于获取目的基因的方法的是 ( ) A利用DNA连接酶复制目的基因 B化学方法合成目的基因 C从基因文库中获取目的基因 D利用PCR扩增目的基因 【尝试解答】 _A_,【解析】 获取目的基因可以是化学方法合成，PCR扩增，从基因文库中提取。,【探规寻律】 DNA复制与PCR技术的比较,【提示】 (1)化学合成法。 (2)PCR技术。,1目的：基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。 2方法
6、 (1)用同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA(如质粒)，形成相同的粘性末端。,(2)用DNA连接酶将目的基因和载体DNA连接在一起，形成重组DNA分子如下图：,将目的基因与载体DNA连接起来，基因操作应选用( ) A只需DNA连接酶 B只需限制性核酸内切酶 C同一种限制性核酸内切酶和DNA连接酶 D不同限制性核酸内切酶和DNA连接酶 【尝试解答】 _C_,【解析】 只有用同一种限制性核酸内切酶，目的基因与载体DNA才能露出相同的粘性末端，DNA连接酶才能连接成重组DNA。,【探规寻律】,跟踪训练 下列叙述不属于目的基因与运载体结合过程的是( ) A用一定的限制性核酸内切酶切割质
7、粒形成粘性末端 B用同种限制性核酸内切酶切割目的基因形成粘性末端 C将切下的目的基因的片段插入到质粒切口上 D将重组DNA分子导入细胞进行扩增 解析：选D。目的基因与运载体结合的过程，首先要用同一种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基因，使二者形成相同的粘性末端，再用DNA连接酶将二者连接。,选择的关键是分析基因工程的最终目的，按转基因的目的来选择：,人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成，通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是( ) A大肠杆菌 B酵母菌 C噬菌体 D质粒DNA 【尝试解答】 _B_,【解析】 糖蛋白合成必须经内质网和高尔基体进一步加工，选项中只有酵母
8、菌为真核生物，具有上述两种细胞器。 【互动探究】 (1)重组DNA分子导入受体细胞发生碱基互补配对吗？ (2)目的基因能直接进入受体细胞吗？ 【提示】 (1)不发生。 (2)目的基因由于具有大分子性，不能单独进入受体细胞，必须由载体携带进入。,【易误警示】,1原理：质粒上有抗生素的抗性基因。 2方法：利用选择培养基筛选。 3举例,质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如下图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同。下表是外源基因插入位置 (插入点有a、b、c)，请根据表中提供细菌的生长情况
9、，推测三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是( ),A是c；是b；是a B是a和b；是a；是b C是a和b；是b；是a D是c；是a；是b 【尝试解答】 _A_,【解析】 外源基因插入a点后，抗氨苄青霉素基因被破坏，抗四环素基因还保留，所以是；外源基因插入b点后，抗氨苄青霉素基因还是完整的，抗四环素基因被破坏，所以是；外源基因插入c点后，抗氨苄青霉素基因和抗四环素基因均完整，所以是。,跟踪训练 在受体细胞中能检测出目的基因是因为( ) A质粒与目的基因重组后能够复制 B目的基因上具有标记 C质粒上具有某些标记基因 D以上都不正确 解析：选C。质粒与目的基因形成重组DNA分子后导入受体细胞，可通过质粒上的标记基因(如四环素抗性基因)来检测是否成功导入，而不是通过在目的基因上。,
