2017-2018学年同步备课套餐之生物北师大版选修3课件:第4章 第2节 第2课时
38页1、第2课时 目的基因的导入和检测,第4章 第2节 基因工程的操作程序,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。 重难点击 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。,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
2、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,二、目的基因的检测与表达产物的测定,内容索引,当堂检测,一、目的基因的导入,1.花粉管通道法(如图),基础梳理,(1)概念:是指外源基因利用植物受精后花粉萌发形成的 进入受体细胞,借助天然的 形成含有目的基因的种胚。常用的两种方法有 滴加法和 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 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 的卵细胞、合子或早期胚胎细胞。 操作过程 a.提取含有 的总DNA或者 DNA,配成质量分数为_ 的溶液。,花粉管通道,种胚系统,柱头,花粉粒,外源DNA,细胞壁,目的基因,质粒,0.01%,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 ,授粉后 ,作好标记。 d.0.51 h后用一定浓度的DNA溶液 。 e.收获种子,种植,进行 检测。 (3)特点 优点:简单经济、快捷实用,且不受植物 的限制,理论上适用于任何 植物。 缺点:工作
3、效率较低,且后代的遗传情况较复杂。,人工授粉,套袋,涂抹柱头,抗虫性,基因型,开花,2.氯化钙法 (1)适用条件:运载体是 ,受体细胞是 。 (2)作用原理:氯化钙使大肠杆菌细胞成为 细胞,细胞膜的 发生变化,允许含有目的基因的 分子进入。,质粒,大肠杆菌,感受态,通透性,运载体,(3)过程,重组质粒,氯化钙,培养液,重组质粒,(4)结果:短时间内获得大量的目的基因及目的基因的 。 3.农杆菌介导的遗传转化法 (1)农杆菌:是一种土壤 ,侵染植物细胞后,会使植物组织形成 ,受感染的细胞可产生正常细胞不能产生的 ,是农杆菌生长所必需的 。 (2)原理:农杆菌的 质粒上的 可以转移到受体细胞,插入植物 ,引起植物细胞的变化。 (3)过程:目的基因插入到Ti质粒的 上 农杆菌导入植物细胞稳定维持和表达。,表达产物,细菌,肿瘤,生物碱,碳源和氮源,Ti,T-DNA,基因组,T-DNA,(4)应用:在植物转基因技术中占据主导地位,特别是在 植物上尤为普遍。 (5)优点:转化 、 、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 的DNA溶液与 共同保温,使DNA
4、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。,双子叶,频率高,成本低,目的基因,金粉或钨粉,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。,小贴士,问题探究,右图是农杆菌转化法的示意图,请分析:,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。,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,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,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。,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
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