【高中生物】目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建课件 高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

人教版高中生物 选择性必修3第3章基因工程第1课时目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建1简述PCR的原理、条件及过程(重点)。2简述基因表达载体的组成及构建过程(重、难点)。情境导入1997年，我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉。到2015年，我国已育成转基因抗虫棉新品种100多个，减少农药用量40万吨，增收节支社会经济效益450亿元。转基因抗虫棉抗虫的机制是什么？培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤?基因表达载体的构建一边阅读，一边完成学案上的表格活动2分析基因表达载体构建的目的和方法不能。游离的DNA进入受体细胞，一般会直接被分解，即使可以转录翻译成蛋白质，游离的DNA片段也无法随着细胞分裂而进行复制，导致子代细胞中不再含有目的基因。1.获得了足量的Bt基因后，是否能直接将Bt基因导入棉花细胞呢？因此，获取Bt基因后，还需要借助载体将其导入棉花细胞，才能使棉花植株获得抗虫特性。2.基因表达载体的构建（1）使目的基因在受体细胞中稳定存在，且可以遗传给下一代；（2）使目的基因能够在受体细胞中表达和发挥作用。1基因表达载体的目的2.基因表达载体的构建2基因表达载体的组成人们所需要的基因作用：便于重组便于重组DNA分分子的筛选子的筛选位置：功能：基因的下游（一段特殊的DNA片断）终止转录位置：功能：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。基因的上游（一段有特殊结构的DNA片段）2.基因表达载体的构建基因表达载体构建模式图3基因表达载体的构建过程载体（质粒）DNA分子（含目的基因）限制酶处理带有黏性末端或平末端的切口带有相同黏性末端或平末端的目的基因片段DNA连接酶重组DNA分子（重组质粒）同一种一边阅读，一边完成学案上的表格活动2分析基因表达载体构建的目的和方法启动子下游和终止子上游。因为只有插入在启动子和终止子之间，目的基因才可以正常表达。2.构建基因表达载体时目的基因插入的位置应该在哪里？为什么？一边阅读，一边完成学案上的表格活动2分析基因表达载体构建的目的和方法（1）构建基因表达载体时，能否用Sma限制酶切割质粒？为什么？不能因为Sma切割会破坏质粒的抗生素抗性基因。3.请结合下图，回答问题：质粒上的抗性基因是标记基因，便于重组DNA分子的筛选，若被破坏，无法进一步筛选。一边阅读，一边完成学案上的表格活动2分析基因表达载体构建的目的和方法（2）与只使用EcoR相比较，使用BamH和Hind两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点是什么？3.请结合下图，回答问题：可以防止质粒、目的基因的自身环化连接；还可以防止目的基因与载体的反向连接。1.区分启动子和终止子与起始密码子和终止密码子启动子和终止子位于DNA上，是基因表达载体必需的部分，而起始密码子和终止密码子位于mRNA上，决定翻译的开始和结束。2.图解限制酶的选择原则如图甲中可选择Pst，而不选择Sam。所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择Sma。不破坏目的基因原则：保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：2.图解限制酶的选择原则通常选择与切割目的基因相同的限制酶切割质粒，如图中Pst；为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接（或为了保证目的基因和质粒发生定向连接）可选择Pst和EcoR两种不同的限制酶分别切割目的基因和质粒。确保出现相同黏性末端原则：思维拓展思维拓展1.原核基因的结构和表达翻翻 译译转转 录录mRNA蛋白质思维拓展思维拓展2.真核基因的结构和表达加加 工工转转 录录mRNA前体前体成熟成熟mRNA外显子内含子翻翻 译译蛋白质蛋白质3.(2022江苏宿迁高二期中)下列有关抗虫基因表达载体的叙述，正确的是A.切割含抗虫基因的DNA片段和载体必须用同一种限制酶B.抗虫基因表达载体中要有启动子和终止密码子C.抗虫基因表达载体必须具备标记基因，其作用是筛选含有目的基因的受体细胞D.抗虫基因的表达启动于复制原点解析切割含抗虫基因的DNA片段和载体可以用不同的限制酶，只要切割出的切口末端相同即可，A错误；抗虫基因表达载体必须具备启动子和终止子，终止密码子位于mRNA上，B错误；基因表达载体必须具备标记基因，其作用是用于检测目的基因是否导入到受体细胞中，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来，C正确；抗虫基因的表达开始于启动子，D错误。4.(2022河北衡水高二期中)如图甲、乙中标注了相关限制酶的酶切位点，下列关于培育转基因大肠杆菌的叙述，错误的是A.若通过PCR技术提取该目的基因应该选用引物甲和引物丙B.图1中的质粒用Bcl切割后，含有2个游离的磷酸基团C.构建基因表达载体时为了防止目的基因和质粒的自身环化，可以选用BamH和Hind剪切D.在导入目的基因的受体细胞中，四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因不能同时表达解析构建基因表达载体时至少保留一个标记基因的完整，便于目的基因的检测和筛选；图1中BamH同时切割两种标记基因，不能选用BamH剪切，图2中目的基因左侧只能选Bcl，而质粒上没有目的基因右侧Sau3A的切点，两者都有Hind 的切点，为了防止目的基因与质粒自身环化，在构建基因表达载体时应选用Bcl和Hind 剪切，C错误。网络构建