第一章 基因工程第1节 基因工程(3)
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首先用钙离子处理细胞，使细胞处于一种能 吸收周围环境中DNA分子的生理状态（本质上 是使细胞壁的通透性增加），这种细胞成为 感受态细胞。第二步是将重组表达载体DNA分 子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定 的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子（即提 高基因的导入率），完成转化过程。
导 入 方 法
用的工具酶是 。 增大土壤农杆菌细胞壁 （2 ）为了完成[②]操作，经常借鉴土
实现功能 表达 1．观察、分析教材 P16图1-6。
①获取目的基因→②制备重组DNA分子→③ 转化受体细胞→④筛选重组细胞→⑤实现 （功能表达。 2）制备重组DNA分子时，必需的两种工具 用来切割目的基因和质粒的限制性内切酶及 酶是什么？ DNA连接酶。 3 种，它们分别是含非重组质粒的大肠杆菌、 （ 3）经转化过程所得到的受体细胞有几种可 含重组质粒的大肠杆菌以及不含质粒的大肠 能？ 杆菌。 ①根据质粒上的标记基因的特点 （4）如何筛选出含重组质粒的大肠杆菌呢？ 来检测； ②利用分子杂交技术； ③或有必要进行个体水平上的鉴
1.（1）将目的基因导入植物细胞 农杆菌介导转化 常采用的方法是什么？ 法。 （2）说说农杆菌有何特点？
农杆菌生活在土壤中，自然条件下能感染大多 数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤 或发状根；农杆菌中Ti质粒上的T-DNA可转移至 受体细胞，并且整合到受体细胞染色体 DNA上。 （3）农杆菌转化法的过程是怎样
筛选重组 细胞
1．结合大肠杆菌pBR322质粒的事例， 说说利用插入灭活法筛选并鉴定重组 细胞的原理是什么？ 2．用什么方法可以知道抗虫棉被赋予 了抗虫特性？
筛选重组细胞
①插入灭活法 ②核酸杂交法——核酸水 平 ③免疫化学检测法——蛋 白质水平 ④个体水平
插入灭活法
⑤对比这两个平板上菌落的生长情况， ③体外重组反应的混合物涂布在含有氨 ④将含有氨苄青霉素的琼脂平板上的菌 ②外源 DNA 插入 pBR322 质粒 tetr 基因的 ①外源 DNA 未插入 pBR322 质粒 tetr 基因 苄青霉素的琼脂平板上，凡获得了 凡在含有氨苄青霉素的琼脂平板上能够 落原位影印在含有四环素的琼脂平板上， 编码序列内，使该基因失活成 tets的载 的编码序列内的载体导入受体细胞； pBR322 质粒和重组质粒的宿主细胞都可 生长而在含有四环素的琼脂平板上不能 使其生长； 体导入受体细胞
实现功能 表达 （1）基因工程的一般过程是怎样的？
百度文库
实现功能 表达 2．阅读并观察、分析教材 P17图1-8。
（1）结合抗软化番茄的培育，说明基 因工程的一般过程是怎样的？
获得目的基因（抗多聚半乳糖醛酸酶基因）→ 制备重组DNA分子（土壤农杆菌重组质粒） →转化受体细胞（使番茄细胞含有抗多聚半 乳糖醛酸酶基因）→筛选重组细胞（获得含 有抗多聚半乳糖醛酸酶基因的番茄细胞）→ 实现功能表达（获得不能合成多聚半乳糖醛 酸酶即抗软化的转基因番茄）。
的？ 农杆菌介导转化法的过程是将目的基因导入 Ti 质粒→转入农杆菌→含重组Ti质粒的农杆菌→ 导入植物细胞→将基因插入染色体的DNA中→ 植物组织培养→转基因植物。
（4）我国的转基因抗虫棉是用什 花粉管通道技术。简 么转化方法获得的？这种方法有 便经济。 什么优点？
2．早期基因工程都用原核生物作受 体细胞，这是为什么？ 原核生物具有一些其他生物没有的特 点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质 3．目的基因导入大肠杆菌细胞最常 相对较少等。 用的转化方法是怎样的？
没有表达
为此，科学家对棉植株中的抗虫基因进 基因突 行了修饰，结果食用了棉叶的棉铃虫中 变 毒死亡了，从变异类型分析，这种对抗 虫基因的修饰属于 。
【例2】下图表示利用基因工程培育抗 虫棉过程的示意图。请据图回答下列有 关问题：
从供体细胞的 人工合成 （1）分离 [①]操作所用目的基因主要 DNA中直接分 基因 限制性内切酶和 DNA 有两条途径：一条是 ， 离基因 连接酶 另一条是 。完成 [①]操作所
实现功能 表达
第一节 基因工程概述——
转化受体细胞、筛选重组细胞、 实现功能表达
学习目标
1．举例说明将目的基因导入受体 细胞的方法 2．简述筛选和鉴定重组细胞的方 法 3．简述基因工程的一般过程及不 同转基因生物培育方法的特殊性
问题1：将目的基因导入受体细胞 的方法有哪些？请举例说明。 问题2：如何筛选和鉴定出真正获 得目的基因并能有效表达的受体 细胞呢？ 问题3：β-珠蛋白是动物血红蛋白 的重要组成成分。当它的成分异 常时，动物有可能患某种疾病， 如镰刀形细胞贫血症。假如让你
导入植物 细胞
农杆菌转 化法 基因枪法
花粉管通 导入动物细 道法 显微注射 胞—— 法 导入微生物细 感受态细胞 胞—— 吸收DNA分 子
【例1】根据农杆菌可将目的基因导 入双子叶植物的机理，你能分析出农 杆菌不能将目的基因导入单子叶植物 的原因吗？ 通常单子叶植物的细胞壁中不能 合成酚类诱导物如乙酰丁香酮和 羧基乙酰丁香酮等，这使得单子 叶植物不易被农杆菌侵染。
转化受体 细胞
1.阅读教材中将目的基因导入植物细胞的 相关内容，思考回答下列问题： （1）将目的基因导入植物细胞常采用的 方法是什么？ （2）说说农杆菌有何特点？ （3）农杆菌转化法的过程是怎样的？ （4）我国的转基因抗虫棉是用什么转化 方法获得的？这种方法有什么优点？ 2．早期基因工程都用原核生物作受体细 胞，这是为什么？ 3．目的基因导入大肠杆菌细胞最常用的
用什么方法 可以知道抗 虫棉被赋予 了抗虫特性？
（1）给棉铃虫喂食抗虫棉，看虫子生 活状况； （2）检测抗虫棉染色体DNA上是否插 入目的基因。具体做法是 ①首先取出转基因生物的基因组DNA ②用含目的基因的DNA片段用放射性 同位素等作标记,以此做探针 ③使探针和转基因生物的基因组杂交,
【例2】（3）在做抗虫棉试验时，已经 检测出棉的植株中含有抗虫基因，但让 抗虫棉在 棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有 棉植株里 。 被杀死，这说明
导 入 方 法
用的工具酶是 。 增大土壤农杆菌细胞壁 （2 ）为了完成[②]操作，经常借鉴土
实现功能 表达 1．观察、分析教材 P16图1-6。
①获取目的基因→②制备重组DNA分子→③ 转化受体细胞→④筛选重组细胞→⑤实现 （功能表达。 2）制备重组DNA分子时，必需的两种工具 用来切割目的基因和质粒的限制性内切酶及 酶是什么？ DNA连接酶。 3 种，它们分别是含非重组质粒的大肠杆菌、 （ 3）经转化过程所得到的受体细胞有几种可 含重组质粒的大肠杆菌以及不含质粒的大肠 能？ 杆菌。 ①根据质粒上的标记基因的特点 （4）如何筛选出含重组质粒的大肠杆菌呢？ 来检测； ②利用分子杂交技术； ③或有必要进行个体水平上的鉴
1.（1）将目的基因导入植物细胞 农杆菌介导转化 常采用的方法是什么？ 法。 （2）说说农杆菌有何特点？
农杆菌生活在土壤中，自然条件下能感染大多 数双子叶植物的受伤部位，并诱导产生冠瘿瘤 或发状根；农杆菌中Ti质粒上的T-DNA可转移至 受体细胞，并且整合到受体细胞染色体 DNA上。 （3）农杆菌转化法的过程是怎样
筛选重组 细胞
1．结合大肠杆菌pBR322质粒的事例， 说说利用插入灭活法筛选并鉴定重组 细胞的原理是什么？ 2．用什么方法可以知道抗虫棉被赋予 了抗虫特性？
筛选重组细胞
①插入灭活法 ②核酸杂交法——核酸水 平 ③免疫化学检测法——蛋 白质水平 ④个体水平
插入灭活法
⑤对比这两个平板上菌落的生长情况， ③体外重组反应的混合物涂布在含有氨 ④将含有氨苄青霉素的琼脂平板上的菌 ②外源 DNA 插入 pBR322 质粒 tetr 基因的 ①外源 DNA 未插入 pBR322 质粒 tetr 基因 苄青霉素的琼脂平板上，凡获得了 凡在含有氨苄青霉素的琼脂平板上能够 落原位影印在含有四环素的琼脂平板上， 编码序列内，使该基因失活成 tets的载 的编码序列内的载体导入受体细胞； pBR322 质粒和重组质粒的宿主细胞都可 生长而在含有四环素的琼脂平板上不能 使其生长； 体导入受体细胞
实现功能 表达 （1）基因工程的一般过程是怎样的？
百度文库
实现功能 表达 2．阅读并观察、分析教材 P17图1-8。
（1）结合抗软化番茄的培育，说明基 因工程的一般过程是怎样的？
获得目的基因（抗多聚半乳糖醛酸酶基因）→ 制备重组DNA分子（土壤农杆菌重组质粒） →转化受体细胞（使番茄细胞含有抗多聚半 乳糖醛酸酶基因）→筛选重组细胞（获得含 有抗多聚半乳糖醛酸酶基因的番茄细胞）→ 实现功能表达（获得不能合成多聚半乳糖醛 酸酶即抗软化的转基因番茄）。
的？ 农杆菌介导转化法的过程是将目的基因导入 Ti 质粒→转入农杆菌→含重组Ti质粒的农杆菌→ 导入植物细胞→将基因插入染色体的DNA中→ 植物组织培养→转基因植物。
（4）我国的转基因抗虫棉是用什 花粉管通道技术。简 么转化方法获得的？这种方法有 便经济。 什么优点？
2．早期基因工程都用原核生物作受 体细胞，这是为什么？ 原核生物具有一些其他生物没有的特 点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质 3．目的基因导入大肠杆菌细胞最常 相对较少等。 用的转化方法是怎样的？
没有表达
为此，科学家对棉植株中的抗虫基因进 基因突 行了修饰，结果食用了棉叶的棉铃虫中 变 毒死亡了，从变异类型分析，这种对抗 虫基因的修饰属于 。
【例2】下图表示利用基因工程培育抗 虫棉过程的示意图。请据图回答下列有 关问题：
从供体细胞的 人工合成 （1）分离 [①]操作所用目的基因主要 DNA中直接分 基因 限制性内切酶和 DNA 有两条途径：一条是 ， 离基因 连接酶 另一条是 。完成 [①]操作所
实现功能 表达
第一节 基因工程概述——
转化受体细胞、筛选重组细胞、 实现功能表达
学习目标
1．举例说明将目的基因导入受体 细胞的方法 2．简述筛选和鉴定重组细胞的方 法 3．简述基因工程的一般过程及不 同转基因生物培育方法的特殊性
问题1：将目的基因导入受体细胞 的方法有哪些？请举例说明。 问题2：如何筛选和鉴定出真正获 得目的基因并能有效表达的受体 细胞呢？ 问题3：β-珠蛋白是动物血红蛋白 的重要组成成分。当它的成分异 常时，动物有可能患某种疾病， 如镰刀形细胞贫血症。假如让你
导入植物 细胞
农杆菌转 化法 基因枪法
花粉管通 导入动物细 道法 显微注射 胞—— 法 导入微生物细 感受态细胞 胞—— 吸收DNA分 子
【例1】根据农杆菌可将目的基因导 入双子叶植物的机理，你能分析出农 杆菌不能将目的基因导入单子叶植物 的原因吗？ 通常单子叶植物的细胞壁中不能 合成酚类诱导物如乙酰丁香酮和 羧基乙酰丁香酮等，这使得单子 叶植物不易被农杆菌侵染。
转化受体 细胞
1.阅读教材中将目的基因导入植物细胞的 相关内容，思考回答下列问题： （1）将目的基因导入植物细胞常采用的 方法是什么？ （2）说说农杆菌有何特点？ （3）农杆菌转化法的过程是怎样的？ （4）我国的转基因抗虫棉是用什么转化 方法获得的？这种方法有什么优点？ 2．早期基因工程都用原核生物作受体细 胞，这是为什么？ 3．目的基因导入大肠杆菌细胞最常用的
用什么方法 可以知道抗 虫棉被赋予 了抗虫特性？
（1）给棉铃虫喂食抗虫棉，看虫子生 活状况； （2）检测抗虫棉染色体DNA上是否插 入目的基因。具体做法是 ①首先取出转基因生物的基因组DNA ②用含目的基因的DNA片段用放射性 同位素等作标记,以此做探针 ③使探针和转基因生物的基因组杂交,
【例2】（3）在做抗虫棉试验时，已经 检测出棉的植株中含有抗虫基因，但让 抗虫棉在 棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有 棉植株里 。 被杀死，这说明