3.2.4 目的基因的检测与鉴定-2023-2024学年高二生物同步优选备课一点通（人教版2019选择性必修3）

基因工程的基本操作程序 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 1 基因工程的基本操作流程 目的基因的筛选与获取 基因表达载体的构建 目的基因的检测与鉴定 将目的基因导入受体细胞 第一步 第二步 第三步 第四步 2 3 将表达载体导入受体细胞后，如何判断导入是否成功？即使导入成功，如何判断目的基因是否可以正常表达？ 第四步：目的基因的检测与鉴定 基因工程 一、检测 二、鉴定 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质 通过抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等，以确定转基因生物是否具有抗性以及抗性的程度。 ②检测目的基因是否转录出了mRNA ①检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因 第四步：目的基因的检测与鉴定 是检查转基因生物是否培育成功的一步 分子水平 个体水平 4 1.检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因 ⑴技术： （DNA分子杂交技术） 第四步：目的基因的检测与鉴定 一、检测（都在体外进行）——分子水平 PCR等技术 这是目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键 ⑵过程： 将转基因生物的基因组DNA提取出来；在含目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针；使探针与转基因生物的基因组DNA杂交，若显示出杂交带，表明目的基因已插入染色体DNA中。 ⑶依据：观察是否出现杂交带 探针：用放射性同位素或荧光分子等标记的含有目的基因的单链DNA片段。 5 ①.检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因 方法：PCR检测 DNA半保留复制 原理： 碱基互补配对 第四步：目的基因的检测与鉴定 6 ①.检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因 方法：DNA分子杂交技术 第四步：目的基因的检测与鉴定 1.制作出与目的基因序列相同的有同位素标记的DNA片段（基因探针），并PCR扩增。 2.提取受体细胞全部DNA并用PCR扩增，与基因探针置于同一培养液； 3.利用变性和复性过程，使以上DNA全部变为单链，检测是否出现杂交DNA片段。 7 2.检测目的基因是否转录出mRNA ⑴技术： （分子杂交技术） 第四步：目的基因的检测与鉴定 一、检测（都在体外进行）——分子水平 PCR等技术 这是检测目的基因是否发挥功能作用的第一步 ⑵过程： 从转基因生物中提取的是mRNA，同样用标记的目的基因作探针，与mRNA杂交，如果显示出杂交带，则表明目的基因转录出了mRNA。 ⑶依据：观察是否出现杂交带 8 1.RT-PCR（逆转录PCR） 2.RNA分子杂交 RNA分子杂交(Northern Blot) 2.检测目的基因是否转录出了mRNA 第四步：目的基因的检测与鉴定 1.制作出与目的基因序列相同的有同位素标记的DNA(cDNA)片段（基因探针），并用PCR扩增； 2.提取受体细胞全部RNA，直接与基因探针置于同一培养液； 3.利用变性复性过程，使之全部变为单链，检测是否出现核酸分子杂交片段。 3.检测目的基因是否翻译成蛋白质 抗原———-—抗体杂交 第四步：目的基因的检测与鉴定 一、检测（都在体外进行）——分子水平 ⑴技术： 目的基因表达的蛋白质 目的基因表达的蛋白质的抗体 从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。 ⑵过程： ⑶依据：观察是否出现杂交带 10 第四步：目的基因的检测与鉴定 二、鉴定——个体水平 个体水平的鉴定实际上是检测目的基因是否表达出所控制的性状，以确定是否具有抗性以及抗性的程度。 转基因生物 检测方法 观察指标 抗虫植物 害虫吞食 害虫存活情况 抗病毒(菌)植物 病毒(菌)感染 植物是否染病 抗盐植物 盐水浇灌 植物是否正常生长 抗除草剂植物 喷洒除草剂 植物是否正常生长 获取目的基因产物的转基因生物 提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较 细胞产物功能活性是否正常 用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。 11 转Bt基因 非转基因 二.个体水平的检测 没有抗虫基因的棉植株 有抗虫基因的棉植株 接种 棉铃虫 虫没有死 虫被杀死 没有表达 目的基因表达 实例：鉴定转基因抗虫棉是否培育成功 第四步：目的基因的检测与鉴定 1.目的基因的筛选和获取-前提 利用PCR获取和扩增 化学方法人工合成 2.构建基因表达载体-核心 目的基因、启动子、终止子、标记基因 3.将目的基因导入受体细胞-关键 农杆菌转化法(植物)、显微注射法(动物) 、 感受态细胞转化法(微生物); 4.目的基因的检测与鉴定-保证 分子检测：是否插入、转录、翻