第3章 第2节 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(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程(人教版 多选版)

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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

学习目标

1.基于抗虫棉的培育实例,构建模型分析基因工程的基本操作程序。

2.明确DNA片段的扩增及电泳鉴定原理,进行相关操作。

知识点一 将目的基因导入受体细胞

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1.转化:目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内 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.过程

Ⅰ.用 微量注射器 将含目的基因的DNA溶液直接注入 子房 中。

Ⅱ.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。

b.花粉管通道法的受体细胞: 体细胞 。

c.花粉管通道法的地位: 我国科学家独创(将Bt基因导入棉花细胞) 。

②农杆菌转化法

Ⅰ.农杆菌的特点:农杆菌自然条件下侵染 双子叶植物和裸子植物 ,而对大多数 单子叶植物 没有侵染能力;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 。

Ⅱ.农杆菌转化法的实验思路(过程):将目的基因插入 Ti质粒的T-DNA 中,通过农杆菌的 转化 作用,就可以使目的基因进入植物细胞,并整合到 受体细胞的染色体DNA上 ,使目的基因能够维持 稳定和表达 。

(2)目的基因导入动物细胞

Ⅰ.受体细胞为: 受精卵 。

Ⅱ.常用方法: 显微注射法 。page number 0

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【微思考】 目的基因导入动物细胞时为什么选择受精卵?

提示:受精卵容易表现出全能性。

(3)目的基因导入微生物细胞

Ⅰ.受体细胞:常用 原核生物 ,其中以 大肠杆菌 最广泛。

Ⅱ.常用方法: Ca2+处理法(感受态细胞法) 。该方法的一般过程: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。

【微思考】 受体细胞选择原核生物的优点有哪些?

提示:繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少、易于培养。

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(1)花粉管通道法是我国科学家独创的一种方法,主要适用于双子叶植物和裸子植物。( × )

提示:农杆菌转化法主要适用于双子叶植物和裸子植物。

(2)农杆菌侵入植物细胞后,其Ti质粒上的T-DNA能转移到被侵染的细胞,并且整合到该细胞的染色体DNA上。(√)

(3)培育转基因动物时,常选择受精卵作为受体细胞,利用显微注射法将目的基因直接注入受精卵中。( √ )

(4)将目的基因导入原核细胞时,通常用大肠杆菌作为受体细胞,并需要用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态。( √ )

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探究|将目的基因导入受体细胞的分析

下面为利用农杆菌转化法制备转基因植物的过程图,据图回答下列问题:page number 1

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(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到Ti质粒的T-DNA上的原因是什么?

提示:农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移至被侵染的细胞,并且整合到该细胞的染色体DNA上。

(2)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,要先用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。

(3)目的基因导入受体细胞时,不同生物常用的受体细胞分别是什么?

提示:①对于植物来说,受体细胞可以是受精卵或体细胞,因为植物细胞全能性容易表现。②对于动物来说,受体细胞一般是受精卵,因为受精卵表现全能性相对容易,而高度分化的动物体细胞的全能性不易表现。③大肠杆菌和酵母菌在基因工程中都可以作为受体细胞,但又有所不同。大肠杆菌为原核细胞,而酵母菌为真核细胞(具有多种细胞器),所以酵母菌在用于生产需要加工和分泌的蛋白质时比大肠杆菌更有优势。

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农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入

(1)两次拼接: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(非人工直接操作)是指插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞的染色体DNA上。

(2)两次导入:第一次导入是将含目的基因的Ti质粒导入农杆菌(Ca2+处理法);第二次导入(非人工直接操作)是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞(农杆菌转化法)。

id:2147499018;FounderCES

1.(2025·福建泉州期末)下列关于将目的基因导入受体细胞的叙述,错误的是(  )page number 2

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