3.2 基因工程的基本操作程序（第三课时）课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第三章 基因工程 第1节 基因工程的基本操作程序 （第三课时） 1 目录 /CONTENTS 01 目的基因的筛选与获取 02 基因表达载体的构建 03 将目的基因导入受体细胞 04 目的基因的检测与鉴定 学习目标： 1.阐明基因工程的原理和基本操作程序。 2.针对人类生产或生活中的某一需求，选取适当的基因工程的技术和方法，尝试设计获得某一转基因产品的方案。 3.尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。 按前面三个步骤进行了操作，是否可以确定目的基因进入了受体细胞并能维持稳定？是否可以确定目的基因一定能够进行表达？是否可以确定得到了新的性状？ 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（目的基因） mRNA Bt抗虫蛋白 抗虫棉 新课导入 3 目录 04 四、目的基因的检测与鉴定 四、目的基因的检测与鉴定 1. 目的: 检查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； 2.检测内容及方法: 类型 检测内容 方法 分子水平的检测 个体生物学水平的鉴定 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了mRNA PCR等技术 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 病原体接种实验等 5 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 方法1：PCR扩增 碱基互补配对原则 原理： （1）分子生物学水平鉴定 提取DNA 根据目的基因的序列设计一对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； 转基因生物 转Bt基因品系PCR琼脂糖凝胶电泳检测结果 6 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 方法2：DNA分子杂交技术 碱基互补配对 原理： （1）分子生物学水平鉴定 提取DNA 样本 基因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 7 四、目的基因的检测与鉴定 （1）分子生物学水平鉴定 检测工具：基因探针：带有标记（放射性同位素标记或荧光分子标记等）的单链核酸片段(DNA或RNA)，能与目的基因的一条链发生碱基互补配对。 基本思路： ①制作基因探针,并用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高温变性处理，使之全部变为单链，观察是否出现杂交DNA片段。 ④如果显示出杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中。 基因探针 8 四、目的基因的检测与鉴定 方法1：PCR扩增 转基因生物 提取RNA RNA作为模板 PCR操作 电泳 是否扩增出目的基因 逆转录 cDNA ②检测目的基因是否转录出了mRNA （1）个体生物学水平鉴定 9 四、目的基因的检测与鉴定 方法2：DNA分子杂交技术 ②检测目的基因是否转录出了mRNA （1）个体生物学水平鉴定 基本思路： 1、制作基因探针，并用PCR扩增 2、提取受体细胞全部mRNA，使基因探针和转基因生物的mRNA杂交，若出现杂交带，表明转录出了mRNA。 基因探针 转基因生物的mRNA 杂交分子 （可检测） 变性 10 四、目的基因的检测与鉴定 ③检测目的基因是否翻译成蛋白质 （1）个体生物学水平鉴定 方法：抗原— 抗体杂交技术 抗原与抗体的特异性结合 原理： 过程： 提取转基因植物的蛋白质+相应抗体 → 是否出现杂交带 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） 11 四、目的基因的检测与鉴定 转Bt基因 非转基因 2.个体生物学水平的鉴定 （1）通过抗虫、抗病的接种实验鉴定生物是否具有抗性以及抗性的程度等 例：通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。 12 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 提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较 功能、活性正常 2.个体生物学水平的鉴定 13 四、目的基因的检测与鉴定 类型 检测内容 方法 分子水平 的检测 目的基因是否插入到转基因 生物 上 目的基因是否转录出 . 目的基因是否翻译出