第二节基因工程及其应用（用）.ppt

杂交育种杂交育种与与诱变育种诱变育种锈病锈病DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮矮抗抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种至少的植物品种至少要几年？要几年？P: DDTT ddtt F1 : DdTt 花药离体培养DT Dt dT dt 单倍体植株幼苗 秋水仙素处理DDTT DDttddTT ddtt病菌感染中国黄牛中国黄牛中国荷斯坦牛中国荷斯坦牛荷斯坦牛荷斯坦牛即便单倍体育种缩短了育种年限，即便单倍体育种缩短了育种年限，但是仍然不能产生新的基因，应怎但是仍然不能产生新的基因，应怎么做才能产生更多可供选择的新基么做才能产生更多可供选择的新基因呢？因呢？基因突变基因突变诱变育种：诱变育种：利用物理因素（利用物理因素（如如射线、射线、射线、紫外线、激光射线、紫外线、激光等等）或化学因素（）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来）来处理生物，使生物发生基因突变。处理生物，使生物发生基因突变。应用应用：（：（1）农作物新品种的培育农作物新品种的培育（2）用于微生物育种：青霉素的改良：青霉素的改良讨论v与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？v联系基因突变的特点，谈诱变育种的局限性联系基因突变的特点，谈诱变育种的局限性优点：创造新的基因，提高变异频率，加速优点：创造新的基因，提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状，变异范育种过程，可大幅度改良某些性状，变异范围广。围广。局限性：由于突变的不定向性，有局限性：由于突变的不定向性，有利变异少，必须大量处理材料，因利变异少，必须大量处理材料，因此有一定的盲目性。此有一定的盲目性。基因重组基因重组基因突变基因突变杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交辐射诱变，激光诱变，辐射诱变，激光诱变，空间技术育种空间技术育种将不同个体的优良性状，将不同个体的优良性状，集于一个个体上集于一个个体上提高育种频率，加速育提高育种频率，加速育种过程，或大幅度改良种过程，或大幅度改良某些品种某些品种时间长，需及时发现优良时间长，需及时发现优良品种品种有利变异少，需大量有利变异少，需大量处理实验材料处理实验材料依据依据原理原理常用常用方法方法优点优点缺点缺点应用应用实例实例杂交育种诱变育种课堂小结杂交水稻、黑白花奶杂交水稻、黑白花奶牛牛黑农五号大豆、黑农五号大豆、高产青霉素菌株高产青霉素菌株杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种处处理理原原理理优优点点缺缺点点杂交杂交辐射、射线辐射、射线化学药剂化学药剂秋水仙素秋水仙素花药离体花药离体培培养养、秋水仙秋水仙素素基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异可以集中两可以集中两个亲本的优个亲本的优良性状良性状育种年限缩育种年限缩短，改良某短，改良某些性状些性状果大，茎秆果大，茎秆粗，营养物粗，营养物丰富丰富年限短，年限短，易稳定易稳定时间长时间长有利不多，有利不多，需大量处理需大量处理发育迟，发育迟，结实低结实低高度不育，高度不育，弱小弱小基因基因“嫁接嫁接”TTTTAGCCGGAA基因工程：基因工程：即即。原原 理：理：操作水平：操作水平：结结 果：果：基因重组基因重组DNADNA分子水平分子水平定向定向地改造生物的遗传性状，地改造生物的遗传性状，获得人类所获得人类所需要需要的品种。的品种。基因拼接技术或基因拼接技术或DNA重组技术重组技术“嫁接嫁接”了人胰岛素基因的大肠杆菌了人胰岛素基因的大肠杆菌基因的基因的“剪刀剪刀”基因的基因的“针线针线”基基因的因的“运载体运载体”作用于：作用于：磷酸二酯键磷酸二酯键CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG练习使用练习使用EcoRI剪切目的基因剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG目的基因目的基因黏性末端黏性末端积极思考DNA连接酶连接的是两个脱氧连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？核苷酸分子的什么部位？使用使用DNA连接酶制作重组连接酶制作重组DNA分子分子甲片段甲片段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG重组重组DNA分子分子GGCATCTTAAAATTCCGTAG（1 1）概念）概念 标记基标记基因，便因，便于进行于进行检测。检测。质粒质粒存在于许多细存在于许多细菌和酵母菌等生物菌和酵母菌等生物中中, ,是能够自主复是能够自主复制的制的很小的环状很小的环状DNADNA分子分子。运载体应该运载体应该具有什么特具有什么特点呢点呢? ?特点特点1 1、能够在宿主细胞内能够在宿主细胞内复制复制并稳并稳定保存；定保存；、具有具有多个限制酶切点多个限制酶切点以便以便 与外源基因相连；与外源基因相连；、具有具有标记基因标记基因，便于进行，便于进行 筛选筛选 三、基因工程的三、基因工程的“四步曲四步曲”提取提取目的基因目的基因1目的基因与目的基因与运载体结合运载体结合2将目的基因将目的基因导入导入受体细胞受体细胞3目的基因的目的基因的检测检测和和表达表达412基因工程的操作工具基因工程的操作工具1.基因的剪刀基因的剪刀限制性内切酶限制性内切酶2.基因的针线基因的针线连接酶连接酶3.基因的运输工具基因的运输工具运载体运载体基因工程的操作步骤基因工程的操作步骤1.目的基因的目的基因的提取提取2.目的基因与运载体目的基因与运载体结合结合3.目的基因目的基因导入导入受体细胞受体细胞4.目的基因的目的基因的检测检测与与表达表达基因工程的原理基因工程的原理超级细菌超级细菌环境保护环境保护转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯不会引起过敏的转基因大豆不会引起过敏的转基因大豆生长快、肉质好的转基因鱼生长快、肉质好的转基因鱼( (中国中国) )乳汁中含有人生长激素的转乳汁中含有人生长激素的转基因牛基因牛( (阿根廷阿根廷) )基基因因工工程程与与药药物物研研制制我国生产的部分基因我国生产的部分基因工程疫苗和药物工程疫苗和药物人工合成的胰岛素人工合成的胰岛素给科学插上想象的翅膀，你会收获更多！