第3章

基因工程第2節(jié)

基因工程的基本操作程序

將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞后，如何判斷導(dǎo)入是否成功？即使導(dǎo)入成功，如何判斷目的基因是否可以正常表達(dá)？導(dǎo)入新課自主學(xué)習(xí)深度學(xué)習(xí)遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用1.基因表達(dá)載體中已經(jīng)具備標(biāo)記基因(如抗生素抗性基因)，對(duì)受體細(xì)胞進(jìn)行了篩選，為什么基因工程的第四步還要對(duì)目的基因進(jìn)行檢測(cè)和鑒定？閱讀教材P82，回答下列問(wèn)題：2.檢測(cè)內(nèi)容和方法有哪些？

請(qǐng)舉例說(shuō)明。

在含抗生素的選擇培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)的是導(dǎo)入了載體的細(xì)胞，這里的載體可能是基因表達(dá)載體，也可能是未插入目的基因的空載體。因此第四步需要對(duì)目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行進(jìn)一步的檢測(cè)。此外，即便在選擇培養(yǎng)基上能生長(zhǎng)的細(xì)胞中導(dǎo)入的是基因表達(dá)載體，但是仍然不知道目的基因插入的位置、方向等是否正確，能否正確表達(dá)，因此也需要在轉(zhuǎn)錄和翻譯以及個(gè)體水平上進(jìn)行檢測(cè)和鑒定。思考：基因表達(dá)載體中已經(jīng)具備標(biāo)記基因(如抗生素抗性基因)，對(duì)受體細(xì)胞進(jìn)行了篩選，為什么基因工程的第四步還要對(duì)目的基因進(jìn)行檢測(cè)和鑒定？深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四

檢測(cè)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性。類(lèi)型檢測(cè)內(nèi)容方法分子水平的檢測(cè)個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定受體細(xì)胞的染色體DNA上是否插入了目的基因目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNAPCR技術(shù)；DNA-DNA分子雜交；DNA-RNA分子雜交。目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)抗原-抗體雜交技術(shù)個(gè)體是否具有相應(yīng)性狀抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等

目的

檢測(cè)內(nèi)容及方法深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用Bt基因抗蟲(chóng)棉Bt抗蟲(chóng)蛋白mRNA【例3】（復(fù)習(xí)與提高P98第1題）某動(dòng)物體內(nèi)含有研究者感興趣的目的基因，研究者欲將該基因?qū)氪竽c桿菌的質(zhì)粒中保存。該質(zhì)粒含有氨芐青霉素抗性基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單的操作步驟如下圖所示。

請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題。⑶選用含有AmpR和LacZ基因的質(zhì)粒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有哪些優(yōu)勢(shì)？⑷含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落將呈現(xiàn)什么顏色？為什么？

目的基因的檢測(cè)與鑒定四深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用目的基因插入位點(diǎn)導(dǎo)入重組質(zhì)粒導(dǎo)入空質(zhì)粒導(dǎo)入目的基因未導(dǎo)入成功在加入氨芐青霉素和X-gal的培養(yǎng)基中白色活菌藍(lán)色活菌死亡死亡深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四目的基因插入位點(diǎn)導(dǎo)入重組質(zhì)粒導(dǎo)入空質(zhì)粒導(dǎo)入目的基因未導(dǎo)入成功在加入氨芐青霉素和X-gal的培養(yǎng)基中白色活菌藍(lán)色活菌死亡死亡白色深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四【例3】（復(fù)習(xí)與提高P98第1題）某動(dòng)物體內(nèi)含有研究者感興趣的目的基因，研究者欲將該基因?qū)氪竽c桿菌的質(zhì)粒中保存。該質(zhì)粒含有氨芐青霉素抗性基因(AmpR)、LacZ基因及一些酶切位點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)單的操作步驟如下圖所示。

⑶選用含有AmpR和LacZ基因的質(zhì)粒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有哪些優(yōu)勢(shì)？⑷含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落將呈現(xiàn)什么顏色？為什么？

該質(zhì)粒便于進(jìn)行雙重篩選。標(biāo)記基因AmpR基因可用于檢測(cè)質(zhì)粒是否導(dǎo)入了大腸桿菌，一般只有導(dǎo)入了質(zhì)粒的大腸桿菌才能在添加了青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。而由于LacZ基因的效應(yīng)，這些生長(zhǎng)的菌落可能出現(xiàn)兩種顏色：含有空質(zhì)粒（沒(méi)有連接目的基因的質(zhì)粒）的大腸桿菌菌落呈藍(lán)色；含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落呈白色。

含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落呈白色。因?yàn)槟康幕虻牟迦肫茐牧薒acZ基因的結(jié)構(gòu)，使其不能正常表達(dá)，形成β-半乳糖苷酶，底物X-gal也就不會(huì)被分解。深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四1.個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定轉(zhuǎn)基因生物鑒定方法成功標(biāo)志抗蟲(chóng)植物抗病毒（菌）植物抗鹽植物抗除草劑植物獲取目的基因產(chǎn)物的轉(zhuǎn)基因生物飼喂害蟲(chóng)（抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)）害蟲(chóng)死亡病毒（菌）接種實(shí)驗(yàn)未染病鹽水澆灌正常生長(zhǎng)噴灑除草劑正常生長(zhǎng)提取細(xì)胞產(chǎn)物與天然產(chǎn)品進(jìn)行功能活性比較功能、活性正常方法：抗蟲(chóng)或抗病接種實(shí)驗(yàn)等

目的基因的檢測(cè)與鑒定四

檢測(cè)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性。類(lèi)型檢測(cè)內(nèi)容方法分子水平的檢測(cè)個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定受體細(xì)胞的染色體DNA上是否插入了目的基因目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNAPCR技術(shù)；DNA-DNA分子雜交；DNA-RNA分子雜交。目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)抗原-抗體雜交技術(shù)個(gè)體是否具有相應(yīng)性狀抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等

目的

檢測(cè)內(nèi)容及方法深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用Bt基因抗蟲(chóng)棉Bt抗蟲(chóng)蛋白mRNAPCR和核酸分子雜交技術(shù)可更加精準(zhǔn)地鑒定受體細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)入了目的基因！如：檢測(cè)棉花的染色體DNA上是否插入了Bt基因或檢測(cè)Bt基因①通過(guò)PCR技術(shù)檢測(cè)深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四2.分子水平的檢測(cè)（1）檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入：轉(zhuǎn)基因生物提取DNA根據(jù)目的基因的序列設(shè)計(jì)PCR引物PCR操作是否擴(kuò)增出目的基因電

泳DNA測(cè)序技術(shù)非轉(zhuǎn)基因棉花轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉陰性對(duì)照②DNA分子雜交技術(shù)深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四2.分子水平的檢測(cè)（1）檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入：提取DNA樣本基因組DNA酶切DNA片段電泳目標(biāo)片段（事先不知道）轉(zhuǎn)膜硝酸纖維素膜Ⅰ.原理：Ⅱ.基因探針：②DNA分子雜交技術(shù)深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四2.分子水平的檢測(cè)（1）檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

一段帶有檢測(cè)標(biāo)記（如放射性同位素或熒光物質(zhì)標(biāo)記），且順序已知的、與目的基因互補(bǔ)的核酸序列(DNA或RNA)。

基因探針通過(guò)分子雜交與目的基因結(jié)合，產(chǎn)生雜交信號(hào)，能從浩瀚的基因組中把目的基因顯示出來(lái)。硝酸纖維素膜基因探針Ⅰ.原理：Ⅱ.基因探針：②DNA分子雜交技術(shù)深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四2.分子水平的檢測(cè)（1）檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

一段帶有檢測(cè)標(biāo)記（如放射性同位素或熒光物質(zhì)標(biāo)記），且順序已知的、與目的基因互補(bǔ)的核酸序列(DNA或RNA)。硝酸纖維素膜洗去未結(jié)合的探針Ⅰ.原理：Ⅱ.基因探針：②DNA分子雜交技術(shù)深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四2.分子水平的檢測(cè)（1）檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入：堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。

一段帶有檢測(cè)標(biāo)記（如放射性同位素或熒光物質(zhì)標(biāo)記），且順序已知的、與目的基因互補(bǔ)的核酸序列(DNA或RNA)。硝酸纖維素膜含目的基因的DNA片段顯影裝置出現(xiàn)雜交帶深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四2.分子水平的檢測(cè)（2）檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄：——通過(guò)PCR等技術(shù)檢測(cè)如：檢測(cè)Bt基因是否翻譯出mRNA提取棉花細(xì)胞mRNA逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生DNA對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)用與Bt基因相關(guān)的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增BtM3C0T-9T-2T-51T-5T-23T-11T-20T-21T-34T-1010個(gè)PCR陽(yáng)性棉花植株中，有四株Bt基因發(fā)生轉(zhuǎn)錄深度學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)導(dǎo)入新課遷移應(yīng)用

目的基因的檢測(cè)與鑒定四2.分子水平的檢測(cè)（2）檢測(cè)目的基因是否翻譯：①方法：如：檢測(cè)Bt基因是否翻譯成Bt抗蟲(chóng)蛋白②原理：抗原-抗體雜交技術(shù)抗原與抗體的特異性結(jié)合蘇云金芽孢桿菌提取Bt抗蟲(chóng)蛋白注射小鼠體內(nèi)抗體標(biāo)記抗體提取蛋白電泳分離抗原抗體雜交轉(zhuǎn)基因生物放射性檢測(cè)

（雜交帶）課堂小結(jié)1.目的基因的篩選和獲取-前提利用PCR獲取和擴(kuò)增化學(xué)方法人工合成2.構(gòu)建基因表達(dá)載體-核心目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞-關(guān)鍵農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法(植物)、顯微注射法(動(dòng)物)、