34 生物技术与工程综合提升_第1课时逐字稿 高中 · 生物学 · 人教版 · 选择性必修3 生物技术与工程

admin132024-01-04 15:51:27

老师

同学们大家好,今天我们对前面学习的基因工程的有关内容进行总结和提升。本节课的学习目标,一、输出基因工程的基本工具。二、简述基因工程的步骤。三、运用基因工程相关知识解决实际问题。4、说出蛋白质工程的基本原理。虫害一直是困扰农业生产的重要问题,今年多个国家发生了严重的蝗灾,那我国大部分地区也遭受了草地贪夜鹅的侵害。科研人员一直在寻找各种各样的方法来防治害虫,我们已经学习了基因工程的全部内容,今天我们尝试利用所学的知识解决这个难题。草食昆虫伤害番茄后,会诱导其系统抗性,如产生蛋白酶抑制剂,是一类小分子蛋白质,对人畜无毒副作用,也具有害虫不易产生耐受性等优点。蛋白酶抑制剂与昆虫消化道的特异蛋白消化酶相互作用,形成酶抑制剂复合物,阻断或减弱消化酶,导致害虫无法对外来蛋白质有消化作用而而发生异常或死亡。

老师

由于植物蛋白酶抑制剂在抗虫工作中的重要作用,科研人员欲培育转番茄蛋白酶抑制剂基因的烟草植株,并对其抗重特性进行分析。那么如何获得转番茄蛋白酶抑制剂基因的烟草植株?基本操作步骤是什么?同学们可以按暂停思考一下。获得转基烟草需要很多步,我们可以一步一步的分析。首先,如何获得番茄的蛋白酶抑制剂基因?天兔有哪些方法?同学们可以按餐厅思考一下。

学生

根据我们的学习可知,获得目的基因的方法有以下几种,可以建立基因文库,还可以通过 PCR 扩增获得或者是人工合成。但是人工合成一般是需要知道墓地基因的序列,而且最好基因比较短,所以人工合成的方法相对来说用的少一点。首先我们可以尝试建立基因组文库,在体外将番茄的 DNA 打散,获得 DNA 片段,然后将 DNA 片段与克隆载体相连,再导入到大肠杆菌当中,构建金组文库,那这样就实现了金等分离与克隆。将从基因组文库中调取的目的基因导入到大肠杆菌中,请问能否表达为什么?同学们可以按暂停思考一下,大家可以看下面的两幅图,真核细胞和原核细胞的基因表达过程图。从图中我们可以看出,真核细胞 DNA 转录之后要形成前体MRA,而前体 MRA 需要经过剪切加工成为成熟的MRA,才能继续完成翻译的过程。如果把从金组文库中获取的听处基因直接导入到大肠杆菌当中,而大肠杆菌又不能加工前体MRA,所以它不能表达出我们想要的蛋白质。

学生

那么如何获得没有内涵子的目的基因,需要哪些条件?同学们可以按暂停思考一下。我们知道 CDNA 是没有内函子的,那如何

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