5第五章 目的基因导入受体细胞2
20-21版：3.2.2 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定（创新设计）
第2课时将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定将目的基因导入受体细胞———————————————自主梳理———————————————提醒：农杆菌转化法中的两次拼接、两次导入(1)两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的TDNA上；第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的TDNA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Ti质粒重新导入农杆菌；第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的TDNA导入受体细胞。
(1)花粉管通道法是我国科学家独创的一种方法，主要适用于双子叶植物和裸子植物。
(×)提示：农杆菌转化法主要适用于双子叶植物和裸子植物。
(2)农杆菌侵入植物细胞后，其Ti质粒上的T－DNA能转移到被侵染的细胞，并且整合到该细胞的染色体DNA上。
(√)(3)培育转基因动物时，常选择受精卵作为受体细胞，利用显微注射法将目的基因直接注入受精卵中。
(√)(4)将目的基因导入原核细胞时，通常用大肠杆菌作为受体细胞，并需要用Ca2＋处理大肠杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态。
(√)[典型例题](2020·黑龙江哈尔滨三中高二期末)下列关于目的基因导入受体细胞的方法中，不正确的是()A.我国利用花粉管通道法培育了转基因抗虫棉B.用Ca2＋处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞C.将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是显微注射法D.利用农杆菌转化法培育大多单子叶转基因植物解析目前我国的转基因抗虫棉是利用花粉管通道法培育的，A正确；为使大肠杆菌易吸收DNA分子，应先用氯化钙溶液进行处理，使大肠杆菌处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，B正确；显微注射技术是将目的基因导入动物细胞最为有效的一种方法，C正确；农杆菌转化法可将目的基因导入双子叶植物细胞，D错误。
答案D[变式训练](2020·郑州一中高二期末)下列关于农杆菌转化法的叙述，错误的是()A.农杆菌是一种生活在土壤中的微生物，能在自然情况下侵染双子叶植物和裸子植物B.可以将新鲜的从叶片上取下的圆形小片与农杆菌共同培养，然后筛选转化细胞，并再生成植株C.可以将花序直接浸没在含有农杆菌的溶液中一段时间，然后培养植物并获得种子，再进行筛选鉴定D.由于农杆菌自然状态下对大多数单子叶植物没有侵染能力，所以不可能利用农杆菌转化法转化玉米、水稻等单子叶植物细胞解析随着转化方法的突破，用农杆菌侵染水稻、玉米等多种单子叶植物也取得了成功，D错误。
第5章_目的基因导入受体细胞[1]
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转化过程总结示意图
* 50 ng重组DNA（10kb）转化JM101后共获得105 个阳性克隆子,计算其转化率 (1bp = 660 Da). 660 Da 1 kb DNA= 6.6 x 10 5 Da DNA = 6.6 x 106 Da DNA(10 kb) 所含的分子数: 10-9)(6.6 106) (6.023 1023 ) = 45.6 10 8 转化率 = ( 1 105 ) ( 45.6 10 8) = 2.19 10 -5 1bp = 10 kb 50 ng (50
* 不能直接转化受体菌的重组质粒DNA在含有 广泛宿主的辅助质粒的帮助下，进入受体细胞 并稳定遗传和表达的过程。
三亲本杂交的一般过程
第三节
重组DNA导入植物细胞
1.农杆菌介导的Ti质粒载体转化法 原理：植物受伤后，伤口分泌大量的酚类化学 物作为信号因子，吸引农杆菌移向伤口，并 进入组织细胞中，Ti质粒与染色体DNA整合。
3.核酸分子杂交筛选法
3.1 分子探针 分子探针（Molecular probe）：具有同特异性 目标分子产生很强的相互作用并可对其相互作用 的产物进行有效检测的DNA分子、RNA分子和蛋白 质分子。包括两大类：放射性因组DNA上特定DNA区域的基因特点 * 分析基因的表达与调控
第四节
重组DNA导入动物受体细胞
1。转导法：通过病毒颗粒的介导，把重组DNA 转移到受体细胞中。该方法类似于嗜菌体侵染细 菌的过程。
2。转染法
1）磷酸钙转染法：将DNA与CaCl2混合制成CaCl2 -DNA溶液，再缓慢加入Hepers-磷酸钙溶液， 形成DNA-磷酸钙共沉淀，再将该沉淀粘附在 细胞表面上，进而被受体细胞吸收。 2）DEAE-葡聚糖转染法：利用高分子多聚阳离子 试剂二乙胺乙基葡聚糖处理动物受体细胞， 促进受体细胞吸收外源DNA片段。 3）聚阳离子-DMSO转染法：利用聚阳离子DMSO处 理动物受体细胞表面，促进受体细胞对表面 DNA的吸附作用。
3.2.2将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定课件高二下学期生物人教版选择性必修3
吸收
感受态细胞
(4)过程：
Ca2+处理细胞
感受态细胞
实例：利用转基因大肠杆菌生产药物
表达载体与感受 态细胞混合
感受态细胞吸 收DNA分子
为何导入的不是胰岛素基因而是cDNA? 大肠杆菌生产出的胰岛素具有生物活性？
➢ 原因：①原核生物细胞里没有相应的酶来去除内含子； ②原核生物没有真核的蛋白质加工系统（如内质网、高尔基体等）
2.目的基因导入动物细胞
（1）常用方法：显微注射法 （2）受体细胞: 受精卵
（3) 过程：
构建基因表达载体并提纯
利用显微注射将基因表达 载体注入动物的受精卵中
早期胚胎培养 胚胎移植
获得具有新性状的动物
①体积大，易操作。②易表现出全能性。
3.目的基因导入微生物细胞
（1）常用方法： Ca2+处理 Ca2+的作用：增加细胞壁的通透性，可使细胞处于一种能吸 收周围环境中DNA分子的生理状态（感受态细胞）。 （2）受体细胞： 原核细胞（常选择大肠杆菌）
√D．通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T-DNA的插入位置
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
课后达标检测
(2023·黑龙江哈尔滨高二月考)据研究，新冠病毒表面的S蛋白是主要的病毒 抗原，在康复病人的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。下图为某机构研制疫 苗的部分过程。请回答下列相关问题：
课后达标检测
农杆菌Ti质粒上的T-DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。 研究者将图示中被侵染植物的DNA片段连接成环，并以此环为模板进行 PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定T-DNA插入的 具体位置。下列说法不正确的是( ) 注：子链从引物的3′端开始延伸。 A．PCR扩增利用的是DNA热变性的原理 B．进行PCR扩增需要耐高温的DNA聚合酶 C．利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列
高中生物专题1基因工程1.2第2课时将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定教案高二生物教案
第2课时 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定[学习目标] 1.熟悉目的基因导入受体细胞的方法。
2.了解农杆菌转化法。
3.画出DNA 分子杂交示意图。
4.目的基因的检测方法的比较。
知识点一 将目的基因导入受体细胞知识梳理1.转化的含义：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内□01维持稳定和表达的过程。
2．将目的基因导入植物细胞(1)□01农杆菌转化法：将目的基因导入□02双子叶植物和裸子植物最常用的方法 ①农杆菌特点：当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的□03酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的□04Ti 质料上的T －DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的□05DNA 上。
②受体细胞：植物□06体细胞或受精卵。
③操作过程：将目的基因插入到□07Ti 质粒的TDNA 上―→转入□08农杆菌―→导入□09植物细胞―→目的基因整合到□10受体细胞染色体的DNA 上―→目的基因表达。
(2)基因枪法：适用于□11单子叶植物，成本较高。
是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的□12表达载体DNA 打入受体细胞中，使目的基因与其整合并□13表达的方法。
(3)花粉管通道法：我国科学家独创的方法花粉管通道法，就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去□14柱头；然后，滴加□15DNA(含目的基因)，使目的基因借助□16花粉管通道进入受体细胞。
该方法十分简单经济。
我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的。
3．将目的基因导入动物细胞(1)方法：□01显微注射技术，采用最多、最有效的方法。
(2)受体细胞：动物的□02受精卵。
(3)操作过程：将含有□03目的基因的表达载体提纯―→取卵(□04受精卵)―→□05显微注射―→受精卵经胚胎早期培养后，□06移植到雌性动物的□07输卵管或子宫内―→获得□08新性状的动物。
4．将目的基因导入微生物细胞(1)方法01Ca2＋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(这种细①用□胞称为□02感受态细胞)。
高中生物《将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定》导学案+课后练习题
第2课时将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定[学习目标] 1.熟悉目的基因导入受体细胞的方法。
2.了解农杆菌转化法。
3.画出DNA分子杂交示意图。
4.目的基因的检测方法的比较。
知识点一将目的基因导入受体细胞知识梳理1.转化的含义：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内□01维持稳定和表达的过程。
2．将目的基因导入植物细胞(1)□01农杆菌转化法：将目的基因导入□02双子叶植物和裸子植物最常用的方法①农杆菌特点：当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的□03酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的□04Ti质料上的T－DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的□05DNA上。
②受体细胞：植物□06体细胞或受精卵。
③操作过程：将目的基因插入到□07Ti质粒的T-DNA上―→转入□08农杆菌―→导入□09植物细胞―→目的基因整合到□10受体细胞染色体的DNA上―→目的基因表达。
(2)基因枪法：适用于□11单子叶植物，成本较高。
是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的□12表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并□13表达的方法。
(3)花粉管通道法：我国科学家独创的方法花粉管通道法，就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去□14柱头；然后，滴加□15DNA(含目的基因)，使目的基因借助□16花粉管通道进入受体细胞。
该方法十分简单经济。
我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的。
3．将目的基因导入动物细胞(1)方法：□01显微注射技术，采用最多、最有效的方法。
(2)受体细胞：动物的□02受精卵。
(3)操作过程：将含有□03目的基因的表达载体提纯―→取卵(□04受精卵)―→□05显微注射―→受精卵经胚胎早期培养后，□06移植到雌性动物的□07输卵管或子宫内―→获得□08新性状的动物。
4．将目的基因导入微生物细胞(1)方法①用□01Ca2＋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(这种细胞称为□02感受态细胞)。
人教版 选择性必修三 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 教案
二将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定一、将目的基因导入受体细胞1．转化：是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2．将目的基因导入植物细胞的方法3．将目的基因导入动物受精卵的方法：利用显微注射将目的基因注入动物的受精卵中。
4．将目的基因导入微生物细胞的方法：常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。
先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，再将重组的基因表达载体导入大肠杆菌细胞中。
[提醒]微生物(大肠杆菌、酵母菌等)具有繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等优点。
二、目的基因的检测与鉴定[提醒]PCR不仅可用于获取和扩增目的基因，还能用于检测受体细胞中是否含有目的基因或受体细胞中的目的基因是否转录出mRNA。
(1)将目的基因导入植物细胞一般采用农杆菌转化法。
()(2)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。
()(3)常用卵细胞作为培育转基因动物的受体细胞。
()(4)转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测。
()(5)抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上也未必能正常表达。
()(6)检测目的基因是否插入受体细胞的DNA中，可用抗原—抗体杂交技术。
()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×知识点一将目的基因导入受体细胞1．农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入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)是指插入目的基因的T-DNA被拼接到受体细胞的染色体DNA上。
第一次导入是将含目的基因的Ti质粒转入农杆菌；第二次导入(非人工操作)是指将含目的基因的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。
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
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 课堂知能验收 对应学生用书P007
1．农杆菌转化法转移目的基因进入受体细胞后，目的基因插入的位置是( ) A．Ti质粒上 B．受体细胞染色体的DNA上 C．T-DNA D．农杆菌的拟核 答案 B 解析 在农杆菌转化法中利用农杆菌的T-DNA将目的基因整合到受体细胞染色体的DNA上。 2．目前将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是( ) A．显微注射法 B．农杆菌转化法 C．基因枪法 D．花粉管通道法 答案 A 解析 显微注射法是迄今为止将目的基因导入动物细胞中采用最多、最有效的一种方法。 3．在基因工程技术中，需要用氯化钙处理的环节是( ) A．目的基因的提取和导入 B．目的基因与载体结合 C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的表达 答案 C 解析 如果载体是质粒，受体细胞是细菌，一般是将细菌用氯化钙处理，使其成为感受态细胞，使含有目的基因的重组DNA分子进入受体细胞，目的基因导入受体细胞后，就可以随着受体细胞的复制而复制。 4．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞的主要原因是( ) A．结构简单，操作方便 B．繁殖速度快 C．遗传物质含量少，易操作 D．性状稳定，变异少 答案 B 解析 微生物一般具有以下几个特点：①个体微小，结构简单；②繁殖快，在实验室培养条件下细菌几十分钟至几小时可以繁殖一代；③代谢类型多，活性强；④易变异，相对于高等生物而言，较容易发生变异。在基因工程中，主要是利用它快速繁殖的特点，可以提供更多的基因工程的产物。 5．(2017·甘肃礼县中学月考)目的基因整合到某作物DNA片段上后( ) A．改变了原DNA的碱基排列顺序 B．改变了原DNA上各基因的碱基排列顺序 C．改变了原DNA上各基因的复制过程 D．改变了原DNA上各基因的转录过程 答案 A 解析 目的基因整合到某作物的DNA片段上后，不能改变其他基因的碱基序列，也不能改变基因的复制和转录，B、C、D错误；只能改变原DNA的碱基排列顺序，A正确。 6．要检测受体DNA中是否成功插入了目的基因，需要用基因探针，这里的基因探针是指( ) A．用于检测疾病的医疗器械 B．带标记的与目的基因互补的核酸序列 C．带标记的蛋白质分子 D．人工合成的免疫球蛋白 答案 B 解析 本题中基因探针是指用放射性同位素或荧光分子标记的与目的基因互补的核苷酸序列，利用碱基互补配对原则，检测目的基因是否导入受体细胞的DNA中。 7．(2017·石家庄一中模拟)科学家设法将人的生长激素基因导入其他生物体(细胞)内，从而获取大量的人的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗，如图所示。请据图回答下列问题：
目的基因导入受体细胞及重组子的筛选
活化菌种，扩大培养，使其 处于对数生长后期 （OD600=0.4）
3-4 ml菌液冰水浴中10 分钟，4 ℃离心集菌
转 入 37 ℃ 水 浴 上5 min， 加入 1 ml不含选择性 药 物 的 LB 培 养 基
转入42 ℃水浴 上 2 min ， 使 感受态细胞吸 收重组DNA。
0.2 ml新制备好 的感受细胞中加 入缓冲液溶解的 重 组 DNA ， 置 于冰水浴中1 h 以上，期间轻摇 几次
第三节 重组子的筛选
在重组DNA分子的转化、转染或转导过程中，并非所有的受 体细胞都能被导入重组DNA分子，一般仅有少数重组DNA分子能 进入受体细胞。再者，在这些被转化的受体细胞中，除部分含 有我们期待的DNA分子外，另外一些还可能是由于载体自身或 一个载体与多个外源DNA片段形成的非期待重组DNA分子导入所 致。因此，需要采取必要的方法将重组子从大量的受体细胞中 筛选出来。 ■转化子：导入外源DNA分子后能稳定存在的受体细胞称为转 化子。 ■重组子：含有重组DNA分子的转化子称为重组子。
受体细胞在遗传密码的应用上无明显的偏倚性。 具有较好的转译后加工机制，便于真核目的基因的高效表达。 在理论研究和生产实践上有较高的应用价值。
3.各种类型受体细胞的优缺点
（1）原核细胞 ■优点 大 部 分 原 核 细 胞 没 有 纤 维 素 组 成 的 坚 硬 细 胞 壁 ， 便 于 外 源 DNA的进入。 没有核膜，染色体DNA没有固定结合的蛋白质，这为外源DNA 与裸露的染色体DNA重组减少了麻烦。 基因组简单，不含线粒体和叶绿体基因组，便于对引入的外 源基因进行遗传分析。 原核生物多数为单细胞生物，容易获得一致性的的实验材料， 并且培养简单，繁殖迅速，实验周期短，重复实验快。