人教版教学讲义基因工程讲义人教版高中生物选修3.ppt

3.将目的基因导入微生物细胞—感受态细胞法. 大肠杆菌细胞是最常用的微生物受体细胞. 转化方法是: 首先用Ca2+ (如CaCL溶液)处理细胞,以增大细菌细胞壁的通透性,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为感受态细胞. 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,完成转化过程. 1）将细菌用CaCl2处理，以增大细菌细胞壁的通透性。 2）使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。 3）目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。 导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌 受体细胞：细菌 细胞壁的通透性增大 重组质粒进入受体细胞 目的基因随受体细胞的繁殖而复制 氯化钙 大量的目的基因 ▲通过转化以后,目的基因是否真正插入到了受体细胞的DNA中，是否能够在受体细胞中稳定遗传和正确表达呢? 这只有通过检测、鉴定才能得知 . 步骤四：目的基因的检测与鉴定 ▲怎样检测和鉴定? ----见课文. 思考: 有哪几种检测方法?每一种方法的原理是什么?步骤如何? ▲提示:目的基因的检测与鉴定 检测— 鉴定—— ①检测转基因生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因 ②检测目的基因是否转录出了mRNA ③检测目的基因是否翻译成蛋白质 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等 方法—— 方法-- 方法—— DNA分子杂交 分子杂交（注意与上不同之处） 抗原抗体杂交 ▲DNA分子杂交原理： DNA分子杂交是基因诊断最基本的方法之一。其基本原理是：互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补配对进行。因此，当用一段已知基因的核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触，若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测基因中含有已知的基因序列。 1.检测转基因生物染色体的DNA上是否插入目的基因 2.检测目的基因是否转录出了mRNA 上图显示,基因探针只能和______(选:目的基因;非目的基因)杂交. ----个体生物学水平的鉴定 如一个抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后，是否赋予抗虫或抗病特性，需要做抗虫或抗病的接种实验，以确定是否具有抗性以及抗性的程度。 3.检测目的基因是否翻译成蛋白质 　　多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应变化的个体进一步培养、研究。 　　例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内完成。 ▲质粒的一种:大肠杆菌的质粒 ▲注意:能充当载体的是大肠杆菌的质粒,而不是大肠杆菌. ▲载体的作用有哪些？ 1.作为运输工具，将目的基因(如抗虫基因)转移到受体细胞(如棉花细胞)中去。 2.利用载体在受体细胞(如棉花细胞)内，对目的基因(如抗虫基因)进行大量复制。 ▲作为载体必须具备哪些条件？ 1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2）载体DNA必须有一个或多个限制酶切点，以便目的基因插入到载体上去。 3）具有某些标记基因，便于进行筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。 载体DNA必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去; 5) 载体DNA分子大小应适合,以便提取和在体外进行操作,太大就不便操作. 双基练习： 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外____和____等技术,赋予生物以心得遗传特性,创造出符合人们的需要的新的____和____.又叫做DNA的重组技术 . 二、DNA重组技术的基本工具 1.限制性核酸内切酶-----“分子手术刀” (1)主要来源:从____生物中分离出来的. (2)特点:能够识别DNA特定的核苷酸序列,切开 两个____之间的_____ . (3) DNA末端:限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式:______和_______. 2. DNA连接酶----“分子缝合针” (1)作用:恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的______. (2)种类: ①E.coli