3.2 基因工程的基本操作程序（第3课时）课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

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 第四步 目的基因的检测与鉴定 前提 核心 关键 保证 利用PCR获取和扩增 目的基因、启动子、终止子、标记基因 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); 分子检测：是否插入、转录、翻译 个体水平：是否具有抗性以及抗性强度等。 温故知新：基因工程的基本程序 1 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？ 1.目的： 检测目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性 四：目的基因的检测与鉴定 思考：结合基因表达的过程，推测可以从哪些方面进行检测与鉴定？ Bt基因 mRNA Bt抗虫蛋白 抗虫棉 PCR等技术检测 抗原 — 抗体杂交技术 分子 水平 抗虫鉴定 （个体水平） 转录 翻译 四：目的基因的检测与鉴定 思考：结合基因表达的过程，推测可以从哪些方面进行检测与鉴定？ 类型 检测内容 方法 分子水平的检测 个体水平的鉴定 受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因 目的基因是否转录出mRNA PCR扩增、DNA分子杂交技术 目的基因是否翻译成蛋白质 抗原-抗体杂交技术 个体是否具有相应性状 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等 PCR扩增、分子杂交技术 四：目的基因的检测与鉴定 DNA：实时PCR技术 RNA：RT-PCR技术 ①检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因 （一）分子水平检测 方法1：PCR扩增 提取DNA 根据目的基因的序列设计PCR引物 PCR操作 是否扩增出目的基因 电泳 DNA测序技术 M：marker；1-阳性质粒； 2：原始品系；3-9转Bt品系； 转Bt基因品系PCR琼脂糖凝胶电泳检测结果 四：目的基因的检测与鉴定 ①检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因 （一）分子水平检测 方法2： DNA分子杂交技术 提取DNA 样本 基因组DNA 酶切 DNA片段 电泳 目标 片段 （事先不知道） 转膜 硝酸纤维素膜 四：目的基因的检测与鉴定 基因探针 是一段带有检测标记，且序列已知的，与目的基因互补的核酸序列(DNA或RNA)。 基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，能从浩瀚的基因组中把目的基因显示出来。 硝酸纤维素膜 含目的基因的DNA片段 基因探针 四：目的基因的检测与鉴定 ②检测目的基因是否转录出了mRNA （一）分子水平检测 转基因生物 PCR操作 是否扩增出目的基因 逆转录 cDNA 提取RNA mRNA作为模板 方法1：PCR扩增 RNA分子杂交(Northern Blot)流程图 提取RNA 转基因生物 标记的基因探针 方法2：分子杂交技术 电泳 DNA测序技术 四：目的基因的检测与鉴定 ③检测目的基因是否翻译出相应蛋白质 （一）分子水平检测 方法： 抗原— 抗体杂交 过程：提取转基因植物的蛋白质+相应抗体 → 是否出现杂交带 以“抗虫棉”为例（含Bt抗虫蛋白基因） 苏云金芽孢杆菌 提取 Bt抗虫蛋白 注射小鼠体内 抗体 标记抗体 提取蛋白 电泳分离 抗原 抗体 杂交 转基因生物 放射性检测 （杂交带） 抗原与抗体的特异性结合 原理： 四：目的基因的检测与鉴定 （二）个体生物学水平鉴定 目的基因是否表现出相应的性状 采摘抗虫棉叶片 饲喂 棉铃虫 观察棉铃虫存活情况 四：目的基因的检测与鉴定 转基因生物 鉴定方法 成功标志 抗虫植物 抗病毒（菌）植物 抗盐植物 抗除草剂植物 获取目的基因产物的转基因生物 饲喂害虫（抗虫接种实验） 害虫死亡 病毒（菌）感染（抗病接种实验） 未出现病斑 盐水浇灌 正常生长 喷洒除草剂 正常生长 功能、活性正常 提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较 （二）个体生物学水平鉴定 四：目的基因的检测与鉴定 总结 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、翻译 个体水平：是否具有抗性以及抗性强度等。 基因工程的基本操作程序（4个步骤） 有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可进行遗传、表达和发挥作用。 载体进入受体细胞稳定表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化。 才能确定目的基因是否真正在受体细胞中稳定遗传和正确表达。 1、实验原理