【同步學(xué)與練】高中生物人教版（2019）選擇性必修3學(xué)案：第3章 第2節(jié) 第2課時 將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定（學(xué)生版）

第2課時將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.闡明將目的基因?qū)胧荏w細胞的方法。2.闡明目的基因的檢測與鑒定的方法。1．將目的基因?qū)胧荏w細胞(1)將目的基因?qū)胫参锛毎倩ǚ酃芡ǖ婪╝．用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入________中。b．在植物受粉后的一定時間內(nèi)，剪去柱頭，將DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助______________進入胚囊。②農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法a．轉(zhuǎn)化：目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持______________的過程。b．農(nóng)桿菌的特點：農(nóng)桿菌細胞內(nèi)含有____質(zhì)粒，當(dāng)它侵染植物細胞后，能將Ti質(zhì)粒上的______(可轉(zhuǎn)移的DNA)轉(zhuǎn)移到被侵染的細胞內(nèi)，并且將其整合到該細胞的________上。c．目的基因插入____質(zhì)粒的________中→導(dǎo)入________→整合到受體細胞的________上→表現(xiàn)出新性狀的植株。(2)將目的基因?qū)雱游锛毎俜椒ǎ篲_______技術(shù)。②受體細胞：________。③過程：目的基因表達載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動物。(3)將目的基因?qū)胛⑸锛毎Ｒ源竽c桿菌作為受體細胞，一般先用________處理大腸桿菌細胞，使細胞處于一種能________周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，然后再將重組的基因表達載體導(dǎo)入其中。2．目的基因的檢測與鑒定(1)分子水平的檢測①導(dǎo)入水平：通過________等技術(shù)檢測受體細胞的________上是否插入了________。②轉(zhuǎn)錄水平：利用PCR等技術(shù)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了________。③翻譯水平：用相應(yīng)抗體進行____________檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)等。(2)個體生物學(xué)水平的鑒定：抗蟲、抗病接種實驗等。3．基因工程的基本操作程序判斷正誤(1)為培育抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體細胞()(2)Ti質(zhì)粒上的T－DNA可轉(zhuǎn)移到植物細胞內(nèi)，并且與其染色體DNA整合在一起()(3)常用卵細胞作為培育轉(zhuǎn)基因動物的受體細胞()(4)檢測目的基因是否成功表達可用抗原—抗體雜交技術(shù)()(5)用PCR技術(shù)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，利用了堿基互補配對原則()(6)基因工程是否成功需進行個體生物學(xué)水平的鑒定()任務(wù)：分析將目的基因?qū)胧荏w細胞和目的基因的檢測與鑒定1．在用土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎倪^程中，一定要將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T－DNA上的原因是什么？2．基因表達載體中已經(jīng)具備標(biāo)記基因(如抗生素抗性基因)，對受體細胞進行了篩選，為什么基因工程的第四步還要對目的基因進行檢測和鑒定？3．如果目的基因是抗蟲基因，在個體水平上怎么檢測？如果目的基因是耐鹽基因呢？1．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中兩次拼接、兩次導(dǎo)入的辨析(1)兩次拼接：第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)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拼接到受體細胞染色體的DNA上。(2)兩次導(dǎo)入：第一次導(dǎo)入是將含目的基因的重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌；第二次導(dǎo)入(非人工操作)是將含目的基因的T－DNA導(dǎo)入受體細胞。2．受體細胞的選擇(1)對于植物來說，受體細胞可以是受精卵或體細胞，因為植物細胞具有全能性。(2)對于動物來說，受體細胞一般是受精卵，因為受精卵的全能性高，而高度分化的動物體細胞的全能性受到抑制。(3)大腸桿菌和酵母菌在基因工程中都可以作為受體細胞，但又有所不同。大腸桿菌為原核細胞，而酵母菌為真核細胞(具有多種細胞器)，所以在生產(chǎn)需要加工和分泌的蛋白質(zhì)時，酵母菌比大腸桿菌有優(yōu)勢。1．如圖為科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時，從蘇云金桿菌中提取抗蟲基因“放入”棉花細胞中，與棉花的DNA分子“結(jié)合起來”而發(fā)揮作用的過程示意圖。下列相關(guān)說法不正確的是()A．圖中Ⅰ是質(zhì)粒，步驟①需要用到限制酶和DNA連接酶B．圖中Ⅱ是含目的基因的重組質(zhì)粒，步驟②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入棉花細胞C．圖中Ⅲ是農(nóng)桿菌，通過步驟③將目的基因?qū)胫参锛毎鸇．剔除培育成功的抗蟲棉體內(nèi)的四環(huán)素抗性基因不會影響抗蟲基因的表達2．(2023·陜西西安高二調(diào)研)科學(xué)家將蘇云金桿菌中的Bt抗蟲蛋白基因(抗蟲基因)導(dǎo)入棉花的愈傷組織細胞并進行組織培養(yǎng)獲得棉花植株。經(jīng)棉鈴蟲飼喂實驗，發(fā)現(xiàn)棉花植株并無抗蟲性狀，科學(xué)家提取棉花葉片細胞中的有關(guān)成分進行了如下操作。下列有關(guān)分析錯誤的是()A．提取細胞中的蛋白質(zhì)，采用抗原—抗體雜交技術(shù)進行檢測，若檢測到細胞中無Bt抗蟲蛋白，則說明抗蟲基因不能表達B．若經(jīng)A檢測確定細胞中無Bt抗蟲蛋白，可采用PCR等技術(shù)檢測細胞中的RNA，若測到Bt抗蟲蛋白的mRNA，則說明抗蟲基因能正常轉(zhuǎn)錄和翻譯C．若經(jīng)B檢測確定細胞中無Bt抗蟲蛋白的mRNA，可采用PCR等技術(shù)檢測細胞中的DNA，若能檢測到抗蟲基因，則可能是抗蟲基因反向插入載體中或抗蟲基因不能正常轉(zhuǎn)錄D．若經(jīng)C檢測確定細胞中無抗蟲基因，則可能是將沒有目的基因的載體DNA分子導(dǎo)入了受體細胞

第2課時將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定教材梳理1．(1)①a.子房b．花粉管通道②a.穩(wěn)定和表達b．TiT－DNA染色體DNAc．TiT－DNA植物細胞染色體DNA(2)①顯微注射②受精卵(3)Ca2＋吸收2．(1)①PCR染色體DNA目的基因②mRNA③抗原—抗體雜交3．目的基因限制酶DNA連接酶基因表達載體表達載體檢測和鑒定判斷正誤(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√解析(1)為培育抗除草劑的作物新品種，受體細胞可以是受精卵，也可以是體細胞。(3)常用受精卵作為培育轉(zhuǎn)基因動物的受體細胞。核心探討1．原因是農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T－DNA(可轉(zhuǎn)移的DNA)可轉(zhuǎn)移到被侵染的細胞，并且將其整合到該細胞的染色體DNA上。2．在含抗生素的選擇培養(yǎng)基上能生長的是導(dǎo)入了載體的細胞，這里的載體可能是基因表達載體，也可能是未插入目的基因的空載體。因此第四步需要對目的基因是否導(dǎo)入進行進一步的檢測。此外，即便在選擇培養(yǎng)基上能生長的細胞中導(dǎo)入的是基因表達載體，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，因此也需要在轉(zhuǎn)錄和翻譯以及個體水平上進行檢測和鑒定。3．如果目的基因是抗蟲基因，則要進行抗蟲接種實驗。如果目的基因是耐鹽基因，則要用一定濃度的鹽水澆灌。典題應(yīng)用1．B[題圖中Ⅰ為質(zhì)粒，步驟①為基因表達載體的構(gòu)建，需要用到限制酶和DNA連接酶，A正確；題圖中步驟②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌