2026版高中汉水丑生生物-选3第三章第2节：基因工程的基本操作程序（第2课时）

3.3.2基因工程操作的基本程序（第2课时）基因工程操作基的本程序一、目的基因的获取二、基因表达载体的构建三、将目的基因导入受体细胞基因工程操作的基本程序

汉水丑生作品（QQ:70939118）四、目的基因的检测与鉴定用于______________________或______________________等的基因就是目的基因。目的基因主要是指______________的基因，如与生物抗逆性、优良品质等相关的基因。苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴胞晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的_________来杀死棉铃虫。科学家通过实验，将该细菌的“杀虫基因”转到棉花里，让棉花也能产生__________抵抗虫害。这个“杀虫基因”就是培育转基因抗虫棉用到的目的基因——Bt抗虫蛋白基因，简称__________。目的基因改变受体细胞性状获得预期表达产物编码蛋白质消化系统Bt抗虫蛋白Bt基因当Bt抗虫蛋白被分解为多肽后，多肽与害虫肠上皮细胞的_____________结合，导致___________，最后造成害虫死亡。Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的______性环境中才能表现出毒性，而人和牲畜的胃液呈_____性，肠道细胞也没有______________。因此，Bt抗虫蛋白不会对人畜产生上述影响。细胞膜穿孔特异性受体碱酸特异性受体生物材料人工合成获取目的基因DNAcDNA一定大小范围的DNAPCRmRNA基因组文库cDNA文库基因文库包括限制酶酶切逆转录导入受体菌中保存

在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即_____________和从___________中分离。人工合成生物材料基因比较小，核苷酸序列又已知DNA合成仪基因组文库从细胞中提取DNA细胞基因组DNA质粒质粒酶切DNA连接酶连接限制酶酶切导入细菌中基因组文库克隆提取酶切的DNA片段cDNA文库逆转录逆转录酶酶切的cDNA片段限制酶酶切质粒质粒酶切连接导入细菌中cDNA文库克隆提取基因组DNA限制酶酶切mRNA逆转录得cDNA，酶切拼接质粒，导入细菌中保存为文库基因组文库cDNA文库（部分基因文库）生物材料人工合成获取目的基因DNAcDNA一定大小范围的DNAPCRmRNA基因组文库cDNA文库基因文库包括限制酶酶切逆转录导入受体菌中保存

在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即_____________和从___________中分离。人工合成生物材料基因比较小，核苷酸序列又已知DNA合成仪一、目的基因的获取二、基因表达载体的构建三、将目的基因导入受体细胞基因工程操作的基本程序

汉水丑生作品（QQ:70939118）四、目的基因的检测与鉴定获取了足够量的目的基因（Bt基因）后，下一步就是要让目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代；同时，使Bt基因能够表达和发挥作用，这就需要构建基因表达载体。这一步是培育转基因抗虫棉的核心工作。pBI121载体多克隆位点是目的基因插入部位，一般具有多种限制酶的酶切位点RNA聚合酶识别位点，启动转录。具有物种和组织细胞特异性可转移至细胞的染色体DNA上抗卡那霉素基因，用于重组质粒的筛选T-DNAT-DNA动子启标R记基因Kan多克隆位点复制原点终子止转录终止信号启动子位于基因上游，是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录。组成型启动子（一直干活）组织特异性启动子（特定组织中干活）诱导性启动子（特定诱导物下干活）终止子位于基因下游，提供转录终止的信号。目的基因限制酶切割位点构建程序：先用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶（同尾酶）切割载体和含有目的基因的片段，再用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体上，形成重组DNA分子标记基因启动子限制酶切割位点终止子复制原点限制酶限制酶DNA连接酶一、目的基因的获取二、基因表达载体的构建三、将目的基因导入受体细胞基因工程操作的基本程序

汉水丑生作品（QQ:70939118）四、目的基因的检测与鉴定转化：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。

植物花粉在柱头上萌发后，花粉管要穿过花柱直通胚囊。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，剪去柱头，然后滴加纯化的表达载体，使目的基因借助____________进入受体细胞。我国的________________就是用此种方法获得的。花粉管通道转基因抗虫棉第三步：将目的基因导入植物细胞（花粉管通道法）Ti质粒T-DNA目的基因构建表达载体含目的基因的重组Ti质粒转入农杆菌含重组Ti质粒的农杆菌导入植物细胞表现新性状的植物转基因植物细胞染色体DNA植物叶片切下与农杆菌共培养，然后筛选转化细胞，或将花序培养在农杆菌溶液中，获得种子，然后筛选、鉴定第三步：将目的基因导入植物细胞（农杆菌转化法）组培

把目的基因插入到农杆菌的__________的________上，构建重组质粒。将重组质粒转入农杆菌，然后用农杆菌侵染植物细胞。侵染过程中，目的基因随着__________转移到植物细胞，并插入到植物细胞的____________上。转基因的植物细胞还需要通过_________________技术才能发育成转基因植株。Ti质粒T-DNAT-DNA染色体DNA植物组织培养第三步：将目的基因导入植物细胞（农杆菌转化法）

思考、如果抗虫基因只插入到植物细胞的一条染色体上，转基因植物相当于______（纯合子/杂合子）。如果转基因植株的染色体上成功导入了2个抗虫基因，则理论上，该转基因植株自交的后代中，抗虫植株所占的比例为______或______或______。甲自交→全为抗虫乙自交→抗虫：不抗虫=3：1丙自交→抗虫：不抗虫=15：1杂合子

最常用的方法是______________。

操作程序：将含有目的基因的表达载体提纯→从雌性动物体内取出卵（卵可以在体内受精，也可以在体外受精）→显微注射→早期胚胎培养→胚胎移植到雌性动物的输卵管或子宫内→转基因动物。显微注射法第三步：将目的基因导入受体细胞（转化动物细胞）

早期的基因工程操作都用____________作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。转化大肠杆菌细胞最常用的方法是：首先用______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__________细胞。第二步是将重组表达载体DNA分子溶于______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。原核生物Ca2+感受态缓冲原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等第三步：将目的基因导入受体细胞（转化微生物细胞）思考：为什么早期基因工程都用原核细胞作为受体细胞？一、目的基因的获取二、基因表达载体的构建三、将目的基因导入受体细胞基因工程操作的基本程序

汉水丑生作品（QQ:70939118）四、目的基因的检测与鉴定非转基因棉花转基因抗虫棉阴性对照PCR第四步：目的基因的检测与鉴定（分子水平的检测）提取培育出的转基因植株细胞中的DNA，依据目的基因两端的特异性序列设计两种引物，对转基因植物细胞中的DNA进行PCR扩增。对扩增产物进行电泳鉴定。1、分子水平的检测（检测目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上）提取培育出的转基因植株细胞中的RNA，依据目的基因两端的特异性序列设计两种引物，对转基因植物细胞中的DNA进行RT-PCR扩增。对扩增产物进行电泳鉴定。BtM3C0T-9T-2T-51T-5T-23T-11T-20T-21T-34T-1010个PCR阳性棉花植株中，有四株Bt基因发生转录第四步：目的基因的检测与鉴定（分子水平的检测）1、分子水平的检测（检测目的基因是否转录出mRNA）第四步：目的基因的检测与鉴定（分子水平的检测）抗原—抗体杂交原理：抗原与抗体特异性结合。应用：用标记的抗体检测待测样品中是否存在对应的抗原。也可用标记的抗原检测待测样品中是否存在对应的抗体。1、分子水平的检测（检测目的基因是否基因是否翻译为蛋白质）第四步：目的基因的检测与鉴定（个体水平的鉴定）2、个体生物学水平的鉴定

例如，一个抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后，是否赋予了植物抗虫或抗病特性，需要做____________________实验，以确定是否具有抗性以及____________。又如，有的基因工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较，以确定转基因产品的__________是否与天然产品相同。抗虫或抗病的接种抗性的程度功能活性转基因生物检测方法观察指标抗虫植物害虫吞食害虫死亡抗病毒(菌)植物病毒(菌)感染未侵染上病斑抗盐植物盐水浇灌正常生长抗除草剂植物喷洒除草剂正常生长获取目的基因产物的转基因生物提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较细胞产物功能活性正常常见转基因生物在个体水平上鉴定、检测的方法（列举如下表）基因探针：是一小段单链的DNA或RNA，带有放射性同位素标记，并能与目的基因的的一条链发生碱基互补配对。DNA1DNA2检测目的基因是否插入和转录，还可以用探针。

基因探针：一般是指一小段单链DNA或RNA，能与____________________碱基互补配对，并带有________________标记或荧光标记。

例如，胰岛素基因探针，既能与胰岛素基因的一条链形成杂交分子，也可与胰岛素基因转录形成的________形成杂交分子。用胰岛素基因探针既可以检测受体细胞中是否含有_____________，也可以检测胰岛素基因是否______。

人体的细胞中，胰岛B细胞的______________（DNA/RNA/DNA和RNA）能与胰岛素基因探针形成杂交分子，而其他细胞中只