3.2基因工程的基本操作程序2课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

本节聚焦: 基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤？ 基因工程操作的每一步涉及的技术和方法有哪些？ 选择性必修3/第3章/基因工程/ 第2节 基因工程的基本操作程序 (第二课时) 第三步：将目的基因导入受体细胞 1.花粉管通道法（我国独创）： ②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。 ①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中； 花粉管通道法导入外源DNA ③受体细胞：受精卵 第三步：将目的基因导入受体细胞 2.农杆菌转化法： 指目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内稳定维持和表达的过程。转化的实质是将目的基因整合到受体细胞基因组中。 转化： 农杆菌能在自然条件下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；农杆菌细胞内含有的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且将其整合到该受体细胞染色体DNA上。 原理： 利用农杆菌进行转化的思路： 将目的基因插入________________中，通过农杆菌的_______作用，就可以使目的基因________________。 Ti质粒的T-DNA 转化 进入植物细胞 第三步：将目的基因导入受体细胞 2.农杆菌转化法： 转化过程： 方法一：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； 方法二：将花序直接浸没在含有农杆菌的溶液中一段时间，然后培养植株并获得种子，再进行筛选、鉴定等。 思考：农杆菌转化法中，目的基因只能进入植物的一个体细胞中，但基因工程最终要的是一个转基因植株，如何实现这一目标？ 得到含有目的基因的植物细胞后进行植物组织培养。 第三步：将目的基因导入受体细胞 过程示意图： 2.农杆菌转化法： Ti质粒 目的基因 含目的基因的重组Ti质粒 含重组Ti质粒的农杆菌 转入农杆菌 植物细胞 将目的基因插入染色体DNA中 导入植物细胞 表现出新性状的植物 构建表达载体 第三步：将目的基因导入受体细胞 2.农杆菌转化法： 第一次拼接：目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上； 第二次拼接(非人工操作)：被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上。 ①两次拼接 第一次导入：将含目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌； 第二次导入(非人工操作)：含目的基因的T-DNA导入受体细胞。 ②两次导入 转基因动物用_______；原因是_____________________；导入方法____________。 第三步：将目的基因导入受体细胞 3.受体细胞的选择： 显微注射法 转基因植物用____________________________； 体细胞(叶、芽、根)或受精卵 受精卵有发育的全能性 受精卵 微生物常用__________________等；微生物作为受体细胞的优点是：_________________________________________________；导入方法 ：__________________________________________________________。 大肠杆菌、酵母菌 繁殖快，单细胞，遗传物质相对较少，易于培养操作 Ca2+处理使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 要合成糖蛋白、有生物活性的分泌蛋白等则受体细胞为 ，原因是：_________________________________________。 真核细胞 分泌蛋白等需内质网、高尔基体等的加工 7 第三步：将目的基因导入受体细胞 科学家也用病毒DNA与目的基因一起构建的载体，去感染受体动物细胞，也能使目的基因导入动物细胞内。 如慢病毒载体、腺病毒载体等。 课堂小结 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 项目 种类 花粉管通道法或 农杆菌转化法 显微注射法 Ca2＋处理法 受精卵或体细胞 受精卵 原核细胞 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 第四步：目的基因的检测与鉴定 目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。 检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因； 检测目的基因是否转录出了mRNA； 目的基因是否翻译成蛋白质； 个体的抗性及抗性程度。 分子水平的检测 个体生物学水平的鉴定 第四步：目的基因的检测与鉴定 分子水平的检测 1.PCR等技术