【教学课件】第2节 基因工程的基本操作程序 第2课时 示范课件1

第2节基因工程的基本操作程序

（第2课时）第3章基因工程新课引入研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因afp整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染番茄细胞，获得了抗冻的番茄品种。1．抗冻番茄培育过程中的目的基因和运载体分别是什么？2．如何构建基因表达载体？3．重组Ti质粒侵染番茄细胞属于基因工程中的哪一步操作？4．如何检测才能证明转基因抗冻番茄转化成功呢？将目的基因导入受体细胞。一、将目的基因导入受体细胞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。转化根据生物学知识思考，受体细胞可能有哪些种类？为什么？受体细胞的常见种类有：植物细胞——体细胞或受精卵（植物容易诱导全能性表达）动物细胞——受精卵（全能性最高）微生物细胞——大肠杆菌（使用最广泛）一、将目的基因导入受体细胞1．花粉管通道法方法一：用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中。方法二：在植物授粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借花粉管通道进入胚囊。（一）将目的基因导入植物细胞花粉卵细胞精子花粉管一、将目的基因导入受体细胞（一）将目的基因导入植物细胞

学生自主阅读81页资料卡中“农杆菌转化法”的内容，思考（1）为什么选择农杆菌？（2）它具有的怎样的优势？（3）“农杆菌转化法”操作流程是怎样的？学生活动可侵染植物细胞含有T-DNA一、将目的基因导入受体细胞2．农杆菌转化法（1）选农杆菌的理由：农杆菌生活在土壤中，是一种原核生物，能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物；农杆菌含有特殊的Ti质粒，当它侵染细胞时，能将Ti质粒上的T-­DNA（可转移DNA）转移并整合到被侵染细胞的染色体DNA上。（一）将目的基因导入植物细胞Ti质粒T-DNA一、将目的基因导入受体细胞（2）操作流程：构建表达载体含目的基因的重组Ti质粒表现出新性状的植株导入植物细胞植物细胞将目的基因插入染色体DNA中目的基因Ti质粒T-DNA含重组Ti质粒的农杆菌转入农杆菌获取目的基因和Ti质粒构建表达载体转入农杆菌导入植物细胞植物组织培养表现新性状的植株农杆菌与叶片共培养叶片在含有相应抗生素的培养基上诱导出愈伤组织愈伤组织再生新的植株转基因植株一、将目的基因导入受体细胞2．农杆菌转化法（3）转化方法：方法一：将从叶片取下的圆形小片与农杆菌共培养，筛选转化细胞，再生成植株；方法二：将花序直接浸没在含农杆菌的溶液中一段时间，培养植株并获得种子，再进行筛选、鉴定。一、将目的基因导入受体细胞（三）将目的基因导入动物细胞表达载体提纯胚胎移植受精卵发育成早期胚胎取受精卵显微注射显微注射（400×）获得具有新性状的生物常用方法桑葚胚或囊胚一、将目的基因导入受体细胞（三）将目的基因导入微生物细胞用Ca2＋处理细胞与重组表达载体混合感受态细胞增加细胞壁的通透性细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态二、目的基因的检测与鉴定

以转基因抗虫棉为例，目的基因进入受体细胞后，一定能稳定维持和表达其遗传特性吗？阅读教材82页第四步：目的基因的检测与鉴定，思考目的基因检测的方法和水平有哪些？都用到了什么技术？学生活动二、目的基因的检测与鉴定1．分子水平检测（1）通过__________检测受体细胞染色体DNA上是否插入了_________或检测目的基因是否转录出______。（2）从转基因生物中提取蛋白质用相应的抗体进行______________，检测目的基因是否翻译成了_______。2．个体水平鉴定包括抗虫、抗病的接种实验，以确定是否有抗性及抗性程度。基因工程产品需要与天然产品活性进行比较等。PCR等技术目的基因mRNA抗原—抗体杂交蛋白质二、目的基因的检测与鉴定3．举例

通过PCR技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或Bt基因是否转录出了mRNA；提取转基因棉花中的蛋白质，用抗原—抗体杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白；采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性程度。二、目的基因的检测与鉴定拓展1个体水平上检测转基因生物的方法转基因生物检测方法观察目标抗虫植物害虫吞食害虫是否死亡抗病植物病菌感染是否出现病斑抗盐植物盐水浇灌是否正常生长抗除草剂植物喷洒除草剂是否正常生长课堂小结易错辨析基因工程的四步操作中，哪些步骤不需要碱基互补配对？目的基因的筛选与获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定PCR进行DNA扩增需要不需要质粒和目的基因的黏性末端配对需要分子水平检测中检测DNA和mRNA需要课堂小结目的基因植物细胞农杆菌转化法花粉管通道法动物受精卵显微注射法大肠杆菌Ca2+处理法课堂小结目的基因是否插入mRNA蛋白质个体PCR等技术PCR等技术抗原—抗体杂交抗虫、抗病等实验转录翻译检测检测检测鉴定课堂小结目的基因的筛选与获取构建基因表达载体目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定有了目的基因，我们才能赋予一种生物以另一种生物的遗传特性。使目的基因在受体细胞中稳定存在，并能遗传、表达和发挥作用；载体进入受体细胞稳定表达，才能实现一种生物的基因在另一种生物中的转化；确定目的基因是否真正在受体细胞中稳定遗传和正确表达。课堂检测1．土壤农杆菌侵染植物细胞时，其Ti质粒上的T-DNA片段可转入植物的基因组中。以Ti质粒作载体，利用农杆菌转化法培育转基因植物，下列相关叙述正确的是（

）A．目的基因应插入T-DNA片段外，以防止破坏T-DNAB．用Ca2+处理农杆菌，以利于其侵染植物细胞C．Ti质粒是一种环状DNA分子，属于农杆菌的拟核DNAD．T-DNA可介导外源DNA整合到植物细胞的染色体上D课堂检测2．（不定项）采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（

）A．将毒素蛋白注射到棉花受精卵中B．将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉花受精卵中C．将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉花的体细胞，再进行组织培养D．将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉花的子房并进入受精卵CD课堂检测