3.2 基因工程的基本操作程序（第二课时）-【生物优课PPT】2023-2024学年高中生物选择性必修3同步PPT课件

第三章|第二节 基因工程的基本操作程序 第二课时 目 录 CONTENT 目的基因的筛选与获取 01 基因表达载体的构建 02 将目的基因导入受体细胞 03 目的基因的检测与鉴定 04 课程导入 上节回顾：PCR技术 知识点 02 基因表达载体的构建 基因工程的基本操作程序 基因表达载体的构建 2.1 目的 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。 2.2 组成 质粒 ① 启动子 基因的前端，RNA聚合酶识别和结合的部位；驱动基因转录出mRNA ② 终止子： 限制酶切割位点 基因的尾端，能终止mRNA的转录 ③ 标记基因 作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细胞筛选出来 复制原点 ④目的基因 基因表达载体的构建 2.3 过程 （1）用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口，露出_________。 （3）将切下的目的基因片段插入质粒的______处，再加入适量___________，形成了一个重组 DNA分子（重组质粒）。 （2）用_____________切断目的基因，使其产生_________________。 限制酶 黏性末端 同一种限制酶 的黏性末端 切口 DNA连接酶 知识点 03 将目的基因导入 受体细胞 基因工程的基本操作程序 将目的基因导入受体细胞 3.1 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 目的基因 目的基因 将目的基因导入受体细胞 3.2 农杆菌转化法（采用最多） （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 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可转移至受体细胞并整合到其染色体上 （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， 将目的基因导入受体细胞 3.2 农杆菌转化法（采用最多） （4）过程： Ti质粒 目的基因 构建 表达载体 导入 植物细胞 插入 植物细胞染色体DNA 表达 新性状 转入 农杆菌 将目的基因导入受体细胞 将目的基因导入 植物细胞 将目的基因导入 动物细胞 将目的基因导入 微生物细胞 农杆菌转化法 花粉管通道法 显微注射法 Ca2+处理 感受态细胞 （能吸收周围环境DNA分子的生理状态） 知识点 04 目的基因的 检测与鉴定 基因工程的基本操作程序 目的基因的检测与鉴定 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。 目的基因的检测与鉴定 4.1分子水平的检测 ① PCR等技术 检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因 检测目的基因是否转录出了mRNA 将受体DNA/RNA提取出来，进行PCR扩增 在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素做标记，以此作为探针 使探针与PCR扩增后的DNA/RNA进行杂交，如果出现杂交带，就说明目的基因整合到受体生物的染色体DNA上或者转轮出了mRNA 目的基因的检测与鉴定 4.1分子水平的检测 ② 抗原—抗体杂交技术 检测目的基因是否翻译成相应的蛋白质。 从转基因生物中提取出蛋白质，用相应的抗体进行抗原－抗体杂交，若出现杂交带，则表明目的基因已形成蛋白质产品。 目的基因的检测与鉴定 4.2 个体生物学水平的检测 转基因生物 鉴定方法 成功标志 抗虫植物 抗病毒（菌）植物 抗盐植物 抗除草剂植物 获取目的基因产物的转基因生物 饲喂害虫（抗虫接种实验） 害虫死亡 病毒（菌）感染（抗病接种实验） 未出现病斑 盐水浇灌 正常生长 喷洒除草剂 正常生长 功能、活性正常 提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较 知识点 本章小结与练习 基因工程的基本操作程序 本章小结与练习 本章小结与练习 到社会中去 1. 在实际种植过程中，棉铃虫是否对转济基因的抗虫棉产生了严重的抗性？证据是什么？ 科研人员对长江流域种植的抗虫棉进行了监测，2011年的数据显示，大部分转基因抗虫棉品种的抗虫性属于中抗及高抗水平；2013年的数据表明，如果棉田周围存在大量天然庇护所，靶标害虫棉铃虫、红铃虫等基因的抗虫棉产生明显抗性。在我国、澳大利亚、印度等国的多个实验室中，通过毒抗性筛选，已经培育出多个高抗水平的转基因抗虫棉品种。 本章小结与练习 到社会中去 2. 科研工作者在没有发现棉铃虫出现抗性之