2019_2020学年高二苏教版生物选修三课件：1.1.3 导入、检测和鉴定目的基因

第一章第一节基因工程概述

第3课时导入、检测和鉴定目的基因

学习导航

1.理解目的基因导入受体细胞的方法。

2.掌握检测与鉴定目的基因的方法。重难点击

1.目的基因导入受体细胞的方法。

2.检测和鉴定目的基因的方法。

课堂导入

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及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)。

由于外源基因与载体构成的重组DNA分子性质不同、宿主细胞不同，将重组DNA导入宿主细胞的具体方法也不相同。

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，只有通过检测和鉴定才能知道。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。

内容索引

一、导入目的基因

二、检测和鉴定目的基因

当堂检测

一、导入目的基因

受体细胞

植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法___________法法法

过程将目的基因插入Ti 质粒的上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞染色体的上→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca 2＋处理细胞→____

细胞→重组的基因表达载体与感受态

细胞混合→感受态细胞吸收_________

基础梳理

将目的基因导入受体细胞的方法和过程

DNA T －DNA 感受显微注射态DNA 分子农杆菌转化感受态细胞显微注射

问题探究

1.农杆菌转化法的分析

(1)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？

答案基因表达载体(重组质粒)导入农杆菌细胞时，要用Ca2＋处理农杆菌细胞，使其处于感受态，利于重组质粒的导入。

(2)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，为什么一定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，并且整合到受体细胞的染色体DNA上。

2.植物基因工程常用的受体细胞为什么可以是体细胞，而动物基因工程一般只用受精卵？

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。

3.为什么微生物细胞适合作为基因工程的受体细胞？

答案微生物细胞具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少的优点。

拓展应用

1.农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。如图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题：

解析一般农杆菌不能感染的植物是单子叶植物，可感染双子叶植物和裸子植物。利用其感染性，可实现目的基因导入植物细胞。真正可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA 上的是农杆菌T －DNA 片段，因此(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是___________

，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现_______________________

。具体原理是在农杆菌的Ti 质粒上存在T －DNA

片段，它具有可转移至受体细胞

并整合到受体细胞____________

上的特点，因此只要将携带外源

基因的DNA 片段插入到__________________(部位)即可。单子叶植物将目的基因导入植物细胞染色体的DNA T －DNA 片段(内部)

解析根据T －DNA 这一转移特点，可以推测该DNA 片段能控制合成DNA 连接酶、限制酶以实现与双子叶植物细胞染色体DNA 的整合。

(2)根据T －DNA 这一转移特点，推测该DNA 片段上可能含有控制________

___________酶合成的基因。

DNA 连接酶、限制

酚

(3)图中c过程中，能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是___类化合物。

解析植物细胞受伤后可产生酚类物质，促进农杆菌向植物细胞转移。

解析植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还有基因枪法和花粉管通道法等。

(4)植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还可采取_________________

_______

(至少写出两种)。基因枪法、花粉管通道法

一题多变

判断正误：

(1)获得上述转基因植物的核心步骤是a()

(2)用含有重组Ti 质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，从而把目的基因导入植物细胞，在这个过程中所有细胞都导入了目的基因()

(3)在过程a 中只需要DNA 连接酶参与()

(4)用含有重组Ti 质粒的土壤农杆菌去感染植物细胞，要经过植物组织培养才能获得表现出新性状的植物()

(5)因病毒能够侵染正常细胞，有的病毒还能将自己的核酸整合到宿主细胞的染色体上，所以动植物病毒也可作为基因工程的载体()×√√×√

易错点拨

农杆菌转化法中两次拼接、两次导入的辨析

第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T－DNA的中间部位，第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的T－DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上；第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌，第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的T－DNA导入受体细胞。