内容正文:
基因工程
的基本操作程序
BASIC OPERATING PROCEDURES FOR GENETIC ENGINEERING
3.2 | 第二课时
人教版选择性必修3
将目的基因导入受体细胞
Step 03
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
由于受体细胞有植物、动物、微生物之分,以及目的基因导入受体细胞的方法不同,因此,基因表达载体的构建也会有差别。
2.方法
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
花粉管通道法、农杆菌转化法、基因枪法
显微注射技术
Ca2+处理法(感受态细胞法)
常用的受体细胞
大肠杆菌
土壤农杆菌
酵母菌
动植物细胞
枯草杆菌
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
花粉管通道法
农杆菌转化法
花粉管通道法
植物花粉在柱头上萌发后,花粉管要穿过花柱直通胚囊。
用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中
1
我国科学家独创的一种方法
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
花粉管通道法
农杆菌转化法
花粉管通道法
在植物授粉后一定时间内,剪去柱头,将DNA溶液滴在花柱切面,使目的基因通过花粉管通道进入胚囊。
2
我国科学家独创的一种方法
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
花粉管通道法
农杆菌转化法
农杆菌转化法
农杆菌中的微生物,自然条件下可侵染双子叶植物和裸子植物,而对大多数单生活在土壤子叶植物没有侵染能力。农杆菌细胞内含有Ti质粒,当它侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞,并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
花粉管通道法
农杆菌转化法
农杆菌转化法
质粒
细菌染色体
T-DNA
感染植物细胞后转入目的基因
质粒
T-DNA
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
花粉管通道法
农杆菌转化法
目的基因
重组的Ti质粒
DNA连接酶
T-DNA
限制酶酶切
提取Ti质粒
农杆菌
导回农杆菌
农杆菌感染植物细胞
植物组织培养
T-DNA及其中的目的基因成功整合到植物染色体
农杆菌转化法示意图
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
花粉管通道法
农杆菌转化法
猜测单子叶植物细胞为什么不适用农杆菌转化法?
可能损伤时无法分泌酚类物质。
农杆菌转化法
双子叶、裸子植物
受损
伤口分泌酚类物质和糖类物质
吸引农杆菌向受伤组织集中
将Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞中,并且将其整合到该细胞染色体DNA上。
激活Vir区基因,导致T-DNA加工和转移
【特点】易感染双子叶植物和裸子植物,对大多数单子叶植物没有感染能力
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
花粉管通道法
农杆菌转化法
农杆菌转化法
农杆菌转化的具体方法
可以将新鲜的从叶片上取下的圆形小片_______________,然后_____________,并__________;受体细胞为_______
a
b
与农杆菌共培养
筛选转化细胞
再生成植株
体细胞
可以将____直接浸没在________________中一段时间,然后培养植株并获得____,再进行_____、_____等;受体细胞为_______
花序
含有农杆菌的溶液
种子
筛选
鉴定
受精卵
该过程经过__次拼接、__次导入
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
花粉管通道法
农杆菌转化法
农杆菌转化法流程图
两
两
第一次拼接
将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上
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)
第二次拼接
第一次导入
将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌
第二次导入
含目的基因的T-DNA导入受体细胞(非人工操作)
Ti质粒
目的基因
含目的基因的重组Ti质粒
农杆菌
植物细胞
植物细胞
表现出新性状的植株
构建基因表达载体
转入
导入
目的基因插入植物细胞染色体DNA中
植物组织培养
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
显微注射法
将含有目的基因的表达载体采用显微注射仪显微注射到受精卵(卵细胞也还行);受精后经胚胎早期培养,再移植到雌性动物的输卵管或子宫内,使其发育成为具有新性状的动物。
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
显微注射法
表达载体提纯
受精卵
胚胎
雌性动物的输卵管或子宫内
新性状的动物
显微注射
早期胚胎培养
胚胎移植
发育
受精卵全能性高,高度分化的体细胞全能性受到抑制
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
Ca2+处理法
用CaCl2处理大肠杆菌,增加细菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入宿主细胞。
大肠杆菌
表达载体
感受态细胞
缓冲液
混合
吸收DNA,完成转化
Ca2+
使大肠杆菌处于一种易于吸收周围环境中DNA分子的生理状态
溶于
重组
Ti质粒
吸收
感受态细胞
植物细胞