3.2 基因工程的基本操作程序原创课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第三章 基因工程 1 3.2 基因工程的基本操作程序 第四步 目的基因的检测与鉴定 2 基因表达 载体的构建 3 将目的基因 导入受体细胞 4 目的基因的 检测与鉴定 1 目的基因的 筛选与获取 基因工程培育抗虫棉的思路： 苏云金杆菌 提取 Bt抗虫蛋白基因 导入 棉花细胞 抗虫棉 Bt基因表达 2 3 ①目的基因是否进入受体细胞？ ②受体细胞的染色体DNA中是否插入了目的基因 (DNA)？ ③目的基因是否转录（mRNA）？ ④是否有翻译产物（蛋白质）？ ⑤是否赋予了生物个体新性状？ 筛选含有重组质粒的受体细胞 检测与鉴定 分子水平 个体水平 第四步：检测和鉴定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。 4 ①目的基因是否进入受体细胞？ 筛选含有重组质粒的受体细胞 插入目的基因 自身环化 a. 重组质粒 b.空质粒 酶连接 注：仅有少数质粒能进入受体细胞，使细胞转化 A.导入重组质粒 C.未导入质粒 B.导入空质粒 青霉素 X-gal A含有重组质粒的大肠杆菌菌落 B含有空质粒的大肠杆菌菌落 C不含质粒的大肠杆菌菌落 生长 生长 不生长 白色 蓝色 AmpR：检测质粒是否进入大肠杆菌 LacZ：区分空质粒（蓝色）和重组质粒（白色） 【实例】蓝白斑筛选 5 ②受体细胞的染色体DNA中是否插入了目的基因 (DNA)？ 检测与鉴定 PCR等技术 方法： 过程： 1）设计引物 2）模板DNA的制备 提取植物基因组DNA或总DNA; 检测时要有阳性和阴性对照, 阳性对照可用质粒DNA， 阴性对照可从未转基因的植株中提取。 3）PCR反应 4）电泳结果分析 6 ②受体细胞的染色体DNA中是否插入了目的基因 (DNA)？ 检测与鉴定 PCR等技术 方法： 过程： 结果示例： 7 【练一练】 B ②受体细胞的染色体DNA中是否插入了目的基因 (DNA)？ 检测与鉴定 5.如果做转基因植物的话，受体细胞可以采用植物的体细胞，比如一个叶肉细胞，分生区细胞都是可以的，因为植物可以组培，即便一个体细胞也可以让他发育成一个完整的植株，但是如果做转基因动物，那就不能用体细胞作为受体细胞，因为我们也要保证全身上下的细胞都带有目的基因才行，如果已经是一个成熟的个体，你只往它身上的某个部位比如肝脏细胞导入基因，就不能保证身体所有细胞都带上，所以唯一的受体细胞就是受精卵， 6.原理是利用天然的能力，例如肺炎双球菌的转化实验， 将目的基因导入受体细胞的原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 基因枪法：单子叶植物特有 7 (2019·江苏高考真题）为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的一对引物是__________________________ 8 【练一练】 乙丙 ②受体细胞的染色体DNA中是否插入了目的基因 (DNA)？ 检测与鉴定 5.如果做转基因植物的话，受体细胞可以采用植物的体细胞，比如一个叶肉细胞，分生区细胞都是可以的，因为植物可以组培，即便一个体细胞也可以让他发育成一个完整的植株，但是如果做转基因动物，那就不能用体细胞作为受体细胞，因为我们也要保证全身上下的细胞都带有目的基因才行，如果已经是一个成熟的个体，你只往它身上的某个部位比如肝脏细胞导入基因，就不能保证身体所有细胞都带上，所以唯一的受体细胞就是受精卵， 6.原理是利用天然的能力，例如肺炎双球菌的转化实验， 将目的基因导入受体细胞的原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。 基因枪法：单子叶植物特有 8 9 ③目的基因是否转录（mRNA）？ 检测与鉴定 PCR等技术 方法： 过程： RT-PCR（逆转录PCR） 以植物总RNA或mRNA为模板进行逆转录， 然后再经PCR扩增。如果从细胞总RNA提取物中得到特异的cDNA扩增条带，则表明外源基因实现了转录。 10 ④是否有翻译产物（蛋白质）？ 检测与鉴定 抗原-抗体杂交技术 方法： 过程： ②Western杂交 从转基因生物中提取出蛋白质，用相应的抗体进行抗原－抗体杂交，若出现杂交带，则表明目的基因已形成蛋白质产品。 ①酶联免疫吸附法（ELISA） 11 ⑤是否赋予了生物个体新性状？ 检测与鉴定 观察是否赋予个体生物新的特性或抗性 方法： 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）接种实验 未染病 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 $$