3.2.3 将目的基因导入受体细胞-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 将目的基因导入受体细胞 第一步 第二步 第三步 2 一、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。 二、方法 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 基因枪法 花粉管通道法 ——显微注射法 ——Ca2＋处理法 第三步：将目的基因导入受体细胞 此处的“转化”与肺炎链球菌转化实验中的“转化”含义相同，实质都是基因重组。 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 适用生物：开花植物 第三步：将目的基因导入受体细胞 （一）将目的基因导入植物细胞——花粉管通道法 基因工程 一种在土壤中生活的微生物，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。 内含Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。 Ti质粒 T-DNA 第三步：将目的基因导入受体细胞 （一）将目的基因导入植物细胞——农杆菌转化法 1.农杆菌及侵染的植物： 2.农杆菌特点： 可转移的DNA 受体细胞 第三步：将目的基因导入受体细胞 （一）将目的基因导入植物细胞——农杆菌转化法 3.农杆菌转化的过程： Ti质粒 目的基因 构建 表达载体 侵染 植物细胞 插入 植物细胞染色DNA 表达 新性状 转入 农杆菌 该过程经过 次拼接、 次导入？①第一次拼接 将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上 插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上（非人工操作） 两 两 将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌 含目的基因的T-DNA导入受体细胞（非人工操作） ②第二次拼接 ③第一次导入 ④第二次导入 ⑴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； 随转化方法的突破，用农杆菌侵染水稻 、玉米等单子叶植物也取得成功。 根据受体植物不同，具体转化方法有所区别 ⑵将花序浸没在含农杆菌的溶液中，培养植株并获得种子，再进行筛选、鉴定。 第三步：将目的基因导入受体细胞 （一）将目的基因导入植物细胞——农杆菌转化法 3.农杆菌转化的方法： 外植体 受体细胞：受精卵 受体细胞：体细胞 基因枪法又称微弹轰击法，是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并表达的方法。常用的金属颗粒有钨粉粒子和金粉粒子，粒子的直径一般在0.6～4μm。 单子叶植物 第三步：将目的基因导入受体细胞 （一）将目的基因导入植物细胞——基因枪法 1.定义： 2.适用对象： 基因枪法意图 9 显微注射法 受精卵 ①体积大，易操作②营养物质丰富③全能性高 3.转化方法 第三步：将目的基因导入受体细胞 （二）将目的基因导入动物细胞 1.常用方法： 2.导入对象： 将含有目的基因的表达载体提纯 显微注射 受精卵 获得具有新性状的生物 胚胎早期培养 胚胎移植 10 显微注射法示意图 普通鼠与生长速度加快的转基因鼠 将目的基因导入动物细胞时，常使用显微注射法。1982年，科学家将含有生长激素基因的重组DNA片段，通过显微操作仪注射到受精卵内还未融合的雄性细胞核中，体外培养一段时间后再将胚胎移植到雌性小鼠子宫内，获得了成功转入目的基因的体型大、生长快的"超级小鼠"。 第三步：将目的基因导入受体细胞 （二）将目的基因导入动物细胞 4.转化方法 第三步：将目的基因导入受体细胞 （三）将目的基因导入微生物细胞 2.常用菌： 3.优点： 1.受体细胞： 大肠杆菌 繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少 Ca2＋处理法 常用原核生物作为受体细胞 （细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态） 增加细胞壁通透性 Ca2+处理大肠杆菌 感受态细胞 将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合 感受态细胞吸收DNA 在一定温度下促进 12 当真核生物的基因以原核生物作为受体细胞时： 1.若无法获得该蛋白，原因可能是什么？ 真核生物的基因有内含子，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，因此无法表达出该蛋白。 使用cDNA作为目的基因或使用酵母菌等真核生物作为受体细胞。