3.2.2将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定（教学设计）-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

新教材生物学 人教版 选择性必修3 生物技术与工程 第3章 第2节 教学设计 第3章　基因工程 第2节　基因工程的基本操作程序 第2时 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 目录 一、核心素养对接 二、必备知识 三、探究实践 四、深化归纳 五、应用创新 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 第3章　基因工程 第2节　基因工程的基本操作程序 第2时 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 一、核心素养对接 1．基于实例分析，理解将目的基因导入受体细胞的方法以及目的基因检测与鉴定的原理。 2．结合PCR扩增DNA片段并完成电泳鉴定实验，理解实验原理，体验实验操作。 二、必备知识 （一）基因导入受体细胞(第三步) 1．转化 指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。 2．将目的基因导入受体细胞的方法 (1)目的基因导入植物细胞 ①花粉管通道法 a．用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中。 b．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。 ②农杆菌转化法 a．农杆菌的特点：农杆菌能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物；农杆菌的Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)能够整合到所侵染细胞的染色体DNA上。 b．转化方法：将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中，让农杆菌侵染植物细胞。 (2)目的基因导入动物细胞 ①常用方法：显微注射法。 ②常用受体细胞：受精卵。 (3)目的基因导入微生物细胞 ①方法：用Ca2+处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。 ②常用受体细胞：原核生物(应用最广泛的是大肠杆菌)。 （二）目的基因的检测与鉴定(第四步) 1．分子水平的检测 (1)通过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或检测目的基因是否转录出了mRNA。 (2)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，检测目的基因是否翻译成蛋白质等。 2．个体生物学水平的鉴定：如饲喂法。 微思考 1．确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度，要从个体生物学水平进行鉴定，具体怎样操作？ 提示：通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫，观察棉铃虫的生活情况。 2．如果将某种抗性基因导入受体细胞后，仅一条染色体含抗性基因，该基因的传递遵循孟德尔分离定律。判断依据是什么？ 提示：仅一条染色体含有抗性基因，另一条没有其等位基因。 （三）基因工程的基本操作程序 判一判(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞。 (×) 提示：也可以以体细胞为受体细胞。 2．将重组表达载体导入动物受精卵常用显微注射法。 (√) 3．Ti质粒上的T-DNA可转移到植物细胞内，并且与其染色体DNA整合在一起。 (√) 4．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测才能达到目的。(×) 提示：抗虫效果的鉴定要在个体生物学水平上做抗虫接种实验来鉴定。 5．用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，利用了碱基互补配对原则。 (√) 6．检测目的基因是否成功表达可用抗原—抗体杂交技术。 (√) 三、探究实践 核心点一：将目的基因导入受体细胞 合作探究 　　下面为利用农杆菌转化法制备转基因植物的过程图： 1．重组Ti质粒的构建需要哪些酶的作用？ 提示：限制酶、DNA连接酶。 2．在用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞的过程中，一定要将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上的原因是什么？ 提示：原因是农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移到被侵染的细胞，并且整合到该细胞的染色体DNA上。 3．将基因表达载体导入农杆菌细胞时，应怎样处理农杆菌细胞？ 提示：基因表达载体(重组质粒)导入农杆菌细胞时，要用Ca2+处理农杆菌细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，利于重组质粒的导入。 核心点二：目的基因的检测与鉴定 合作探究 　　抗虫棉中的“杀虫基因”就是培育转基因抗虫棉的目的基因——Bt抗虫蛋白基因。Bt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。下图为抗虫棉的接种实验(转基因抗虫棉使虫体发育不正常)。 1．图中抗虫棉的接种试验属于哪种水平的鉴定？ 提示：属于个体生物学水平的鉴定。 2．用什么方法检测目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上？ 提示：PCR技术。 3．用什么方法检测目的基因是否发挥作用？ 提示：用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA；用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译出相应蛋白质。 4．如果目的基因是耐盐基因，怎样进行个体水平的鉴定