3.2.2 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

人教版高中生物 选择性必修3 第3章　基因工程 第2课时 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 1 阐明将目的基因导入受体细胞的方法(重点)。 2 阐明目的基因的检测与鉴定的方法(重点)。 3 阐明基因工程的原理和基本操作程序(重、难点)。 情境导入 目的基因的筛选与获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 第一步 第二步 第三步 第四步 目的基因的检测与鉴定 基因工程的基本操作程序 构建好的Bt基因表达载体通过什么方式导入棉花细胞？ 在获得转基因产品的过程中，受体细胞有植物、动物、微生物之分，受体 细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不完全相同。 将目的基因导入受体细胞的方法有哪些，分别适用于什么生物？ 目标一 > < 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 1.将目的基因导入受体细胞 将目的基因导入受体细胞的方法 导入植物细胞 导入动物细胞 导入微生物细胞 转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 农杆菌转化法（常用） 花粉管通道法 ——显微注射法 ——Ca2+处理法 （我国科学家独创） 1.将目的基因导入受体细胞 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，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。 用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中； 1.花粉管通道法 （我国科学家独创的将Bt基因导入棉花细胞的方法） 导入植物细胞 操作方式： 1.将目的基因导入受体细胞 能在自然条件下可侵染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有侵染能力。随着转化方法的突破，用农杆菌侵染水稻、玉米等多种 植物也取得了成功。 农杆菌细胞内含有 ，当它侵染植物细胞时，Ti质粒的_______可转移至被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的 。 （2）转化原理： （1）农杆菌的特点： T-DNA Ti质粒 大型环状DNA 农杆菌 T-DNA 染色体DNA上 单子叶 Ti质粒 2.农杆菌转化法 导入植物细胞 1.将目的基因导入受体细胞 构建 表达载体 导入 植物细胞 目的基因 插入 植物细胞染色体DNA上 表达 新性状 转入 农杆菌 (3)过程： 植物组织培养 Ti质粒 目的基因 第一次导入 第二次导入 第一次拼接 第二次拼接 1.将目的基因导入受体细胞 (3)过程： 植物组织培养 第一次导入 第二次导入 第一次拼接 第二次拼接 将目的基因拼接到 Ti 质粒的 T-DNA上。 (非人工操作)是指含目的基因的 T-DNA 被拼接到受体细胞的染色体DNA上。 (非人工操作)含目的基因的 T-DNA 导入受体细胞。 将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌。 1.在用土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞的过程中，一定要将目的基因插入到Ti质粒的 T－DNA 上的原因是什么？ 原因是农杆菌中的Ti质粒上的 T－DNA (可转移的DNA)可转移至被侵染的细胞，并且整合到该细胞的染色体DNA上。 活动1 分析将目的基因导入受体细胞 1.将目的基因导入受体细胞 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 获得具有新性状的动物 导入动物细胞 ——显微注射法 ①个体大，易操作。 ②受精卵全能性高，易培养成完整个体。 1.将目的基因导入受体细胞 Ca2+ 处理大肠杆菌细胞，可使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。 过程： Ca2+处理细胞 感受态细胞 表达载体与感受态细胞混合 感受态细胞吸收DNA分子 大肠杆菌细胞 原核生物作为受体细胞产生的真核生物的蛋白质通常没有生物活性，需要在体外进行再加工。 导入微生物细胞 ——Ca2+ 处理法 2.基因表达载体中已经具备标记基因（如抗生素抗性基因），对受体细胞进行了筛选，为什么基因工程的第四步还要对目的基因进行检测和鉴定？ 在含抗生素的选择培养基上能生长的是导入了载体的细胞，这里的载体可能是基因表达载体，也可能是未插入目的基因的空载体。因此第四步需要对目的基因是否导入进行进一步的检测。此外，即便在选择培养基上能生长的细胞中导入的是基因表达载体，但是仍然不知道目的基因插入的位置、方向等是否正确，能否正确表达，因此也需要在转录和翻译以及个体水平上进行检测和鉴定。 活动2 分析目的基因的检测与鉴定 2. 目的基因的检测与鉴定 ①检测目的基因是否导入 如：检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因 ——通过PCR等技术检测 转基因生物 提取DNA PCR操作 是否扩增出目的基因 M：marker；1-阳性质粒； 2：原始品系；3-9转Bt品系；