3.2基因工程的基本操作程序第2课时课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第三章 第2节 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 Ti质粒 T—DNA 构建基因表达载体 重组 Ti质粒 转入农杆菌 导入植物细胞 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 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？ 情境导入 用什么方法能直观的检测出目的基因是否表达？ 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。 1 将目的基因导入受体细胞 2 目的基因的检测与鉴定 目 录 二、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 3 DNA片段的扩增及电泳鉴定 将目的基因导入受体细胞 一 将目的基因导入受体细胞的方法有哪些？ 【归纳概括】 任务一 阅读课本P80-81，归纳概括： 一、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 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） 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） 操作方式： 1.导入植物细胞 (2)农杆菌转化法 1.导入植物细胞 目的基因进入_________内，并且在受体细胞内__________和_____的过程。 受体细胞 维持稳定 表达 转化的概念 问号素材PPT 农杆菌 Ti质粒 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。 ①农杆菌的特点： 农杆菌转化法 资料卡 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： T-DNA 染色体DNA上 Ti质粒 农杆菌转化法 资料卡 T-DNA Ti质粒 大型环状DNA 农杆菌 ③过程： 表现出新性状的植株 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。 Ti质粒 T—DNA 目的基因 构建基因表达载体 重组 Ti质粒 转入农杆菌 导入植物细胞 农杆菌转化法 资料卡 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 3.导入动物细胞 ①个体大，易操作。 ②受精卵全能性高，易培养成完整个体。 (1)显微注射法 显微注射法 原因 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。 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 4.导入微生物细胞 (1) Ca2+ 处理法 过渡 目的基因导入受体细胞后，是否能稳定维持和表达遗传特性呢？ 目的基因的检测与鉴定 二 Bt基因 mRNA Bt抗虫蛋白 害虫死亡 抗虫棉 只有一部分Bt基因能成功导入棉花细胞并表达Bt抗虫蛋白,这需要检测和鉴定才能知道,如何进行检测和鉴定呢? 请你回顾基因表达的过程,推测可以从哪些方面进行检测与鉴定。 培育转基因抗虫棉的最终目的就是要赋予棉花抗虫特性,怎样检测棉花是否具有抗虫特性呢? 【思考讨论】 任务二 阅读课本P82，思考如下问题： 二、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 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； 电泳操作 1.分子水平的检测 害虫死亡 抗虫棉 PCR琼脂糖凝胶电泳检测结果 (2)检测目的基因是否转录 如：检测Bt基因是否翻译出mRNA ——通过PCR等技术检测 Bt M3 C0 T-9 T-2 T-51 T-5 T-23 T-11 T-20 T-21 T-34 T-10 10个PCR阳性棉花植株中，有四株Bt基因发生转录 1.分子水平的检测 提取mRNA PCR操作 是否扩增出目的基因 对扩增产物进行检测 害虫死亡 抗虫棉 逆转录 产生DNA (3)检测目的基因是否翻译 如：检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白 ——通过抗原-抗体杂交检测 苏云金芽孢杆菌 提取 Bt毒蛋白 注射小