4.2.2 目的基因的导入和检测 学案(含答案)

4.2.2 目的基因的导入和检测学案（含答案）

第第2课时课时目的基因的导入和检测目的基因的导入和检测目标导读

1.结合教材P7781图文，阐明目的基因的导入的四种方法。

2.分析教材P8183内容，掌握目的基因的检测与表达产物的测定。

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1.目的基因的导入方法。

2.目的基因的检测与表达产物测定的原理方法。

方式一通过前面的学习，我们了解了基因工程中目的基因的获取和基因表达载体的构建。

在目的基因与载体连接成重组DNA分子以后，下面的重要工作主要是将其导入受体细胞进行扩增和筛选，获得大量的重组DNA 分子，这就是外源基因的无性繁殖，即克隆cloning。

方式二

目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。这是基因工程的第四步工作。以上步骤完成后，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测。检测的方法有很多种，例如，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外

源DNA组合在一起形成重组质粒，并被转入受体细胞后，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。

一.目的基因的导入

1.花粉管通道法如图1概念是指外源基因利用植物受精后花粉萌发形成的花粉管通道进入受体细胞，借助天然的种胚系统形成含有目的基因的种胚。常用的两种方法有柱头滴加法和花粉粒携带法。

2实验利用花粉管通道法将目的基因导入棉花的实验操作程序原理授粉后使外源DNA能沿着花粉管通道渗入，经过珠心通道进入胚囊，转化尚不具备正常细胞壁的卵细胞.合子或早期胚胎细胞。

操作过程a.提取含目的基因的总DNA或者质粒DNA，配成质量分数为0.01的溶液。b.用棉线捆住将要在第二天开花的花朵，不让花朵自动开放。c.第二天清晨给花朵进行人工授粉，授粉后套袋，作好标记。d.0.51h后用一定浓度的DNA溶液涂抹柱头。e.收获种子，种植，进行抗虫性检测。

3特点优点简单.经济.快捷实用，且不受植物基因型的限制，理论上适用于任何开花植物。

缺点工作效率较低，且后代的遗传情况较复杂。

2.氯化钙法1适用条件运载体是质粒，受体细胞是大肠杆菌。

2作用原理氯化钙使大肠杆菌细胞成为感受态细胞，细胞膜的通透性发生变化，允许含有目的基因的运载体分子进入。

3过程4结果短时间内获得大量的目的基因及目的基因的表达产物。

3.农杆菌介导的遗传转化法1农杆菌是一种土壤细菌，侵染植物细胞后，会使植物组织形成肿瘤，受感染的细胞可产生正常细胞不能产生的生物碱，是农杆菌生长所必需的碳源和氮源。

2原理农杆菌的Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，插入植物基因组，引起植物细胞的变化。

3过程目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上进入农杆菌导入植物细胞稳定维持和表达。

4应用在植物转基因技术中占据主导地位，特别是在双子叶植物上尤为普遍。

5优点转化频率高.成本低.操作简单，而且转基因后代的遗传组成比较容易分析。

4.基因枪法将连接到载体上的目的基因的DNA溶液与金粉或钨粉共同保温，使DNA吸附于金属颗粒表面，然后，在一个真空的小室中，利用高压放电将带有基因的金属颗粒轰击进入受体，实现转基因的目的。

知识拓展当受体细胞是动物细胞时，经常采用显微注射技术目的基因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转基因动物。

下图是农杆菌转化法的示意图，请分析

1.在用土壤农杆菌介导的遗传转化法将目的基因导入植物细胞的过程中，为什么要将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上答案农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移的DNA可转移至受体细胞，并且能插入到植物的基因组中。

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才更有利于导入答案基因表达载体重组质粒导入农杆菌细胞时，要用氯化钙处理农杆菌细胞，使其处于感受态，更有利于重组质粒的导入。

3.植物基因工程常用的受体细胞可以是体细胞，而动物基因工程一般只用受精卵，为什么答案植物体细胞的全能性较高，可经植物组织培养过程形成完整植物体，因此受体细胞可以是体细胞；动物体细胞的全能性受到严格限制，因此，动物基因工程中的受体细胞一般只用受精卵。

1.下列有关目的基因导入的叙述中，不正确的是

A.我国科学家培育抗虫棉时目的基因的导入使用的是花粉管通道法

B.基因枪法和花粉管通道法的共同特征是都可以导入单纯的目的基因

C.当运载体是质粒，大肠杆菌是受体细胞时可以利用氯化钙法导入目的基因

D.农杆菌能够将目的基因导入受体细胞的结构是T-DNA答案B 解析基因枪法是将连接到载体上的目的基因的DNA溶液吸附于金属颗粒表面后，送入受体细胞中的，不是单纯的目的基因。

2.下列关于目的基因导入受体细胞的描述，不正确的是

A.基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济和有效

B.显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法

C.大肠杆菌最常用的转化方法，是使细胞的生理状态发生改变

D.农杆菌介导的遗传转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法答案A解析受体细胞不同，导入目的基因的方法也不同，每种方法都有利弊。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌介导的遗传转化法，该方法比较经济和有效；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射技术；目的基因导入大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用氯化钙处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，完成转化。

二.目的基因的检测与表达产物的测定

1.形态检测1检测目的基因的表型性状直接根据目标性状的有无判断目的基因是否表达。