3.2.2 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

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 第3章　基因工程 人教版高中生物 选择性必修3 学习目标 1.列举将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的方法。 2.列举检测与鉴定目的基因在受体细胞中是否稳定维持和表达其遗传特性的方法。 3.能够用流程图的形式概括出基因工程的基本操作程序。 4.针对人类生产或生活中的某一需求，能运用基因工程技术尝试设计获得某一转基因产品的方案。 情境导入 转基因抗虫棉 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 1997年，我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉。到2015年，我国已育成转基因抗虫棉新品种100多个，减少农药用量40万吨，增收节支社会经济效益450亿元。 转基因抗虫棉抗虫的机制是什么？培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤? 将目的基因导入受体细胞 一 目的基因的检测与鉴定 二 目录 4 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，称为转化。 实质：将目的基因整合到受体细胞基因组中。 一 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 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 花粉管通道法 显微注射法 Ca2+转化法 （我国科学家独创） （常用） 转化的概念： 感受态细胞 Ca2+处理细胞 重组基因表达载体与感受态细胞混合 感受态细胞吸收重组DNA分子 42℃,1min 冰上3min Ca2＋处理 常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛，一般先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，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。 一 将目的基因导入受体细胞 一 1.导入微生物细胞 1 操作方法： 2 过程： 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 将花序直接浸没在含有农杆菌的溶液中一段时间，然后培养植株并获得种子，再进行筛选、鉴定等 导入体细胞 导入受精卵 将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞。 一 将目的基因导入受体细胞 一 2.导入植物细胞 农杆菌转化法 1 操作方法： 再导入两种细胞前，一定要将目的基因插入Ti质粒的T－DNA上的原因是什么？ 分析将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定 任务 1．在用土壤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？ 大型环状DNA （可转移的DNA） 农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的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。 构建 表达载体 导入 植物细胞 目的基因 插入 植物细胞染色体DNA上 表达 新性状 转入 农杆菌 植物组织培养 Ti质粒 目的基因 2 过程： 一 将目的基因导入受体细胞 一 2.导入植物细胞 第一次拼接 是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上； 第二次拼接 指被插入目的基因的T­DNA拼接到受体细胞染色体DNA上。 第一次导入 是将含目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌； 第二次导入 是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。 第一次拼接 第二次拼接 第一次导入 第二次导入 一 将目的基因导入受体细胞 一 2.导入植物细胞 两次拼接和两次导入： 方法1 方法2 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 导入 受精卵 （我国科学家独创） 适用生物：开花植物 花粉管通道法 一 将目的基因导入受体细胞 一 2.导入植物细胞 我国科学家独创的一种方法，是一种十分便、经济的方法，我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的。 显微注射法示意图 普通鼠与生长速度加快的转基因鼠 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 ①个体大，易操作。 ②受精卵全能性高，易培养成完整个体。 一 将目的基因导入受体细胞 一 3.导入动物细胞 显微注射法 1 操作方法： 2 过程： 生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 受体细胞 转化过程 农杆菌转化法 显微注射技术 Ca+处理法 体细胞或受精卵 受精卵 原核细胞 将目的基因插入Ti质粒的T-DNA→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的D