内容正文:
第3章 基因工程
第2节 基因工程的基本操作程序(第2课时)
复习导入:基因工程的基本操作程序
1、目的基因的筛选与获取
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
含目的基因的表达载体只有进入受体细胞,并且稳定维持和表达,才能实现一种生物的基因在另外一种生物中的转化。
三、将目的基因导入受体细胞
导入植物细胞 导入动物细胞 导入微生物细胞
导入受体细胞的方法
受体细胞类型(常用)
①花粉管通道法
②农杆菌转化法(常用)
显微注射法
Ca2+处理法
(又称感受态细胞法)
受精卵或体细胞
受精卵
原核细胞
1、 花粉管通道法(我国科学家独创)
②在植物受粉后的一定时间内,剪去柱头,将DNA溶液滴加在花柱切面上,使目的基因借助花粉管通道进入囊胚。
①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中
目的基因
目的基因
三、将目的基因导入受体细胞
三、将目的基因导入受体细胞
三、将目的基因导入受体细胞
(1)转化:
目的基因进入_________内,并且在受体细胞内维持_____和_____的过程。
受体细胞
稳定
表达
2、 农杆菌转化法(采用最多)
①能感染双子叶植物和祼子植物,对单子叶植物无感染能力
②Ti质粒的T—DNA可转移至被侵染的细胞,并将其整合到该细胞的染色体DNA上
(2)原理:
(3)方法:
①将新鲜的从叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养,然后筛选转化细胞,并再生成植株;
②可以将花序直接浸没在含有农杆菌的溶液一段时间,然后培植植株并获得种子,再进行筛选、鉴定等,
三、将目的基因导入受体细胞
Ti质粒
目的基因
构建
基因表达载体
导入
植物细胞
插入
植物细胞染色DNA
表达
新性状
转入
农杆菌
(4)过程:
该过程经过____次拼接、____次导入
①第一次拼接:_______________________________
②第二次拼接:_______________________________
_______________________________
③第一次导入:__________________________________
④第二次导入:__________________________________
将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上
农杆菌将插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上(非人工操作)
两
两
将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌
农杆菌含目的基因的T-DNA导入受体细胞
(非人工操作)
拓展
2、 农杆菌转化法(采用最多)
三、将目的基因导入受体细胞
3、 显微注射法
受精卵
注入
将含有目的基因的表达载体提纯
取卵(受精卵)
显微注射
受精卵发育
获得具有新性状的生物
三、将目的基因导入受体细胞
4、 导入微生物细胞
基因工程中,常用原核生物作为受体细胞。
1.繁殖快
2.体积小易于培养操作
3.多为单细胞,遗传物质相对较少
4.经济实用
优点
感受态细胞法(又名Ca2+处理法)
大肠杆菌
使细胞处于一种能够吸收周围环境中的DNA分子的生理状态
Ca2+处理细胞
感受态细胞
重组基因表达载体与感受态细胞混合
常用菌
转化方法
细胞吸收DNA分子
Ca2+:增加细胞壁的通透性
小结:将目的基因导入受体细胞的方法
种类
项目 植物细胞 动物细胞 微生物细胞
常用
方法
受体
细胞
转化
过程 目的基因插入Ti质粒的TDNA上→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA中→表达 目的基因表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 Ca2+处理细胞→能吸收周围环境中DNA分子的生理状态细胞→重组的基因表达载体导入细胞中
农杆菌转化法
显微注射法
Ca2+处理法
体细胞或受精卵
受精卵
原核细胞
当堂巩固
1. 研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因加整合到土壤农杆菌的Ti质粒上,然后用它侵染番茄细胞,获得了抗冻的番茄品种。判断下列相关表述是否正确。
(1)将加基因整合到Ti质粒上就是构建基因表达载体。( )
(2) 构建含有加基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶和核酸酶。( )
(3) 只要检测出番茄细胞中含有物基因,就代表抗冻番茄培育成功。 ( )
×
×
√
当堂巩固
2、(2022春·黑龙江牡丹江·高二牡丹江市第二高级中学校考期末)基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质,下列叙述错误的是( )
A.常用相同的限制酶处理目的基因和质粒(载体)
B.DNA连接酶和限制酶是构建重组质粒必需的工具酶
C.重组质粒的构建需在大肠杆菌体内完成
D.将重组质粒导入大肠杆菌细胞用的是感受态