【同步学与练】高中生物人教版（2019）选择性必修3学案：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（学生版）

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.阐明将目的基因导入受体细胞的方法。2.阐明目的基因的检测与鉴定的方法。1．将目的基因导入受体细胞(1)将目的基因导入植物细胞①花粉管通道法a．用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入________中。b．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______________进入胚囊。②农杆菌转化法a．转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持______________的过程。b．农杆菌的特点：农杆菌细胞内含有____质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的______(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞内，并且将其整合到该细胞的________上。c．目的基因插入____质粒的________中→导入________→整合到受体细胞的________上→表现出新性状的植株。(2)将目的基因导入动物细胞①方法：________技术。②受体细胞：________。③过程：目的基因表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物。(3)将目的基因导入微生物细胞常以大肠杆菌作为受体细胞，一般先用________处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能________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。2．目的基因的检测与鉴定(1)分子水平的检测①导入水平：通过________等技术检测受体细胞的________上是否插入了________。②转录水平：利用PCR等技术检测目的基因是否转录出了________。③翻译水平：用相应抗体进行____________检测目的基因是否翻译成蛋白质等。(2)个体生物学水平的鉴定：抗虫、抗病接种实验等。3．基因工程的基本操作程序判断正误(1)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞()(2)Ti质粒上的T－DNA可转移到植物细胞内，并且与其染色体DNA整合在一起()(3)常用卵细胞作为培育转基因动物的受体细胞()(4)检测目的基因是否成功表达可用抗原—抗体杂交技术()(5)用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，利用了碱基互补配对原则()(6)基因工程是否成功需进行个体生物学水平的鉴定()任务：分析将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定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？2．基因表达载体中已经具备标记基因(如抗生素抗性基因)，对受体细胞进行了筛选，为什么基因工程的第四步还要对目的基因进行检测和鉴定？3．如果目的基因是抗虫基因，在个体水平上怎么检测？如果目的基因是耐盐基因呢？1．农杆菌转化法中两次拼接、两次导入的辨析(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。(2)两次导入：第一次导入是将含目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌；第二次导入(非人工操作)是将含目的基因的T－DNA导入受体细胞。2．受体细胞的选择(1)对于植物来说，受体细胞可以是受精卵或体细胞，因为植物细胞具有全能性。(2)对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，因为受精卵的全能性高，而高度分化的动物体细胞的全能性受到抑制。(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)，所以在生产需要加工和分泌的蛋白质时，酵母菌比大肠杆菌有优势。1．如图为科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金杆菌中提取抗虫基因“放入”棉花细胞中，与棉花的DNA分子“结合起来”而发挥作用的过程示意图。下列相关说法不正确的是()A．图中Ⅰ是质粒，步骤①需要用到限制酶和DNA连接酶B．图中Ⅱ是含目的基因的重组质粒，步骤②是将重组质粒导入棉花细胞C．图中Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入植物细胞D．剔除培育成功的抗虫棉体内的四环素抗性基因不会影响抗虫基因的表达2．(2023·陕西西安高二调研)科学家将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因(抗虫基因)导入棉花的愈伤组织细胞并进行组织培养获得棉花植株。经棉铃虫饲喂实验，发现棉花植株并无抗虫性状，科学家提取棉花叶片细胞中的有关成分进行了如下操作。下列有关分析错误的是()A．提取细胞中的蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术进行检测，若检测到细胞中无Bt抗虫蛋白，则说明抗虫基因不能表达B．若经A检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白，可采用PCR等技术检测细胞中的RNA，若测到Bt抗虫蛋白的mRNA，则说明抗虫基因能正常转录和翻译C．若经B检测确定细胞中无Bt抗虫蛋白的mRNA，可采用PCR等技术检测细胞中的DNA，若能检测到抗虫基因，则可能是抗虫基因反向插入载体中或抗虫基因不能正常转录D．若经C检测确定细胞中无抗虫基因，则可能是将没有目的基因的载体DNA分子导入了受体细胞

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材梳理1．(1)①a.子房b．花粉管通道②a.稳定和表达b．TiT－DNA染色体DNAc．TiT－DNA植物细胞染色体DNA(2)①显微注射②受精卵(3)Ca2＋吸收2．(1)①PCR染色体DNA目的基因②mRNA③抗原—抗体杂交3．目的基因限制酶DNA连接酶基因表达载体表达载体检测和鉴定判断正误(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√解析(1)为培育抗除草剂的作物新品种，受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞。(3)常用受精卵作为培育转基因动物的受体细胞。核心探讨1．原因是农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA(可转移的DNA)可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。2．在含抗生素的选择培养基上能生长的是导入了载体的细胞，这里的载体可能是基因表达载体，也可能是未插入目的基因的空载体。因此第四步需要对目的基因是否导入进行进一步的检测。此外，即便在选择培养基上能生长的细胞中导入的是基因表达载体，但是仍然不知道目的基因插入的位置、方向等是否正确，能否正确表达，因此也需要在转录和翻译以及个体水平上进行检测和鉴定。3．如果目的基因是抗虫基因，则要进行抗虫接种实验。如果目的基因是耐盐基因，则要用一定浓度的盐水浇灌。典题应用1．B[题图中Ⅰ为质粒，步骤①为基因表达载体的构建，需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确；题图中步骤②是将重组质粒导入农杆菌