现代生物技术在育种上的应用.ppt
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1、第第2节节 现代生物技术在育种上的应用现代生物技术在育种上的应用课程标准课程标准列举现代生物技术在育种上的应用。列举现代生物技术在育种上的应用。课标解读课标解读1描述描述转转基因技基因技术术育种和育种和细细胞胞杂杂交育种等交育种等现现代育种技代育种技术术。2列列举现举现代育种技代育种技术术在在实实践中践中应应用的用的实实例,探例,探讨讨其前景。其前景。3关注关注转转基因生物及其基因生物及其产产品引品引发发的社会影响。的社会影响。转转基因技基因技术术是指按照人是指按照人们们的意愿,把一种生物的某个的意愿,把一种生物的某个_克隆出来,加以克隆出来,加以_和和_,再,再转转移到移到_生物的生物的细细
2、胞里,从而胞里,从而_地改造生物的地改造生物的遗传遗传性状。性状。_的制的制备备和目的基因和目的基因导导入入_的的过过程。程。转基因技术育种转基因技术育种1概念概念2内容内容基因基因修修饰饰改造改造另一种另一种定向定向目的基因目的基因受体受体细细胞胞基因分离基因分离目的基因目的基因目的基因与目的基因与_结结合合目目的基因的基因导导入入_转转化化组织组织或或细细胞胞植株再生植株再生_与未与未转转化的植株化的植株筛选筛选_植株植株移苗入土移苗入土选优选优。3操作流程操作流程载载体体受体受体细细胞胞转转化化转转基因基因 转转基因技基因技术术遵循的原理是什么?遵循的原理是什么?提示提示基因重组。基因重
3、组。思维激活思维激活1转基因技术主要涉及的两个方面转基因技术主要涉及的两个方面转基因技术主要涉及到两个方面的内容:目的基因的制备转基因技术主要涉及到两个方面的内容:目的基因的制备和目的基因导入受体细胞的过程。和目的基因导入受体细胞的过程。目的基因的制备是一个复杂的过程。首先需要对目的基因目的基因的制备是一个复杂的过程。首先需要对目的基因的结构、在染色体上的位置和的结构、在染色体上的位置和DNA序列有非常清楚的认识。序列有非常清楚的认识。其次要通过分子生物学技术将目的基因提取和分离出来,其次要通过分子生物学技术将目的基因提取和分离出来,并且大量扩增。将制备的目的基因导入到受精卵或其他细并且大量扩
4、增。将制备的目的基因导入到受精卵或其他细胞中,经培育、筛选、鉴定可获得转基因生物。胞中,经培育、筛选、鉴定可获得转基因生物。1植物转基因技术育种过程植物转基因技术育种过程2 下列关于下列关于转转基因技基因技术术育种的叙述,育种的叙述,错误错误的是的是 ()。A转转基因技基因技术转术转移的基因是有用的外源基因移的基因是有用的外源基因B转转移的基因可以来自不同物种移的基因可以来自不同物种C转转基因技基因技术术突破了生物的种突破了生物的种间间界限界限D转转基因技基因技术术可以不定向地改造生物的可以不定向地改造生物的遗传遗传性状性状解析解析转基因技术能按照人们的意愿,让不同品种或不同转基因技术能按照人
5、们的意愿,让不同品种或不同物种的基因,在受体生物上表达,从而能定向改造生物的物种的基因,在受体生物上表达,从而能定向改造生物的遗传性状,培育生物新品种,故遗传性状,培育生物新品种,故D项错误。项错误。答案答案D【巩固巩固1】学车问答 http:/ 学车问题回答驾驶员模拟考试2016 http:/ 科目一 科目二 科目三 科目四(1)1983年第一例年第一例转转基因植物基因植物转转基因基因_。(2)转转基因基因_番茄。番茄。(3)转转基因基因_作物:作物:转转_抗虫棉、抗虫玉米、抗虫抗虫棉、抗虫玉米、抗虫杨树杨树和抗虫甘和抗虫甘蓝蓝,转转植物植物_抑制抑制剂剂基因、基因、转转外源凝外源凝集素基因
6、的集素基因的转转基因水稻、基因水稻、转转基因棉。基因棉。(4)抗抗_作物:抗除草作物:抗除草剂剂玉米、油菜、大豆、棉等。玉米、油菜、大豆、棉等。转基因动植物的实例转基因动植物的实例1转基因植物的实例转基因植物的实例烟草烟草耐耐贮贮藏藏Bt基因基因蛋白蛋白酶酶除草除草剂剂抗虫抗虫(1)1982年美国科学家将大鼠的年美国科学家将大鼠的_注射到小白注射到小白鼠的受精卵中,鼠的受精卵中,获获得第一只得第一只转转基因基因“超超级级小鼠小鼠”。(2)动动物物转转基因技基因技术术的的应应用:提高用:提高产产仔数或仔数或产产蛋数;提高蛋数;提高_能力;研制乳腺能力;研制乳腺_;提高;提高动动物生物生长长速率;
7、速率;改善肉的品改善肉的品质质。生生产转产转基因基因动动物物时时,为为什么一般将目的基因注什么一般将目的基因注射到受精卵中?射到受精卵中?提示提示受精卵的全能性最高,可以发育成一个完整的个体。受精卵的全能性最高,可以发育成一个完整的个体。思维激活思维激活22转基因动物的实例转基因动物的实例生生长长激素基因激素基因生物反生物反应应器器抗病抗病将目的基因导入不同受体细胞的比较将目的基因导入不同受体细胞的比较细细胞胞种种类类植物植物细细胞胞动动物物细细胞胞微生物微生物细细胞胞常用常用方法方法农农杆菌杆菌转转化法化法显显微注射法微注射法Ca2处处理法理法受体受体细细胞胞体体细细胞胞受精卵受精卵原核原核
8、细细胞胞转转化化过过程程目的基因插入目的基因插入Ti质质粒的粒的TDNA上上农农杆菌杆菌导导入植入植物物细细胞胞整合到整合到受体受体细细胞的染色体胞的染色体DNA上上表达表达目的基因表达目的基因表达载载体体提提纯纯取卵取卵(受受精卵精卵)显显微注微注射射受精卵受精卵发发育育获获得具有新性得具有新性状的状的动动物物Ca2处处理理细细胞胞感受感受态细态细胞胞重重组组表达表达载载体体与感受与感受态态细胞混合细胞混合感受态细胞吸感受态细胞吸收收DNA分子分子1用转基因动物生产药物用转基因动物生产药物(乳腺生物反应器乳腺生物反应器)(1)乳腺生物反应器乳腺生物反应器让某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达
9、,使这些哺乳让某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达,使这些哺乳动物的乳汁中含有人类所需要的物质,如激素、抗体和酶动物的乳汁中含有人类所需要的物质,如激素、抗体和酶类,这就是乳腺生物反应器。类,这就是乳腺生物反应器。(2)优点优点产量高,质量好,成本低,易提取。产量高,质量好,成本低,易提取。(3)缺点缺点只能是雌性个体在泌乳期时才能应用。只能是雌性个体在泌乳期时才能应用。(4)成果成果已在乳腺生物反应器中表达了抗凝血酶、血清白蛋白、生已在乳腺生物反应器中表达了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和长激素和抗胰蛋白酶等重要医药产品。抗胰蛋白酶等重要医药产品。2.上海医学上海医学遗传遗传研究所成功培育出
10、第一研究所成功培育出第一头头携携带带白蛋白的白蛋白的转转基因牛,他基因牛,他们还们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使使转转基因基因动动物乳汁中的物乳汁中的药药物蛋白含量提高物蛋白含量提高30多倍。多倍。“转转基因基因动动物物”是指是指 ()。A提供基因的提供基因的动动物物B基因基因组组中增加外源基因的中增加外源基因的动动物物C能能产产生白蛋白的生白蛋白的动动物物D能表达基因信息的能表达基因信息的动动物物解析解析转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育出转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的能够将新性状稳定地遗传给后代的基因
11、工程生物。转基因动的能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。转基因动物是指基因组中增加了外源基因的动物,题中的转基因牛中携物是指基因组中增加了外源基因的动物,题中的转基因牛中携带有外源的白蛋白基因。带有外源的白蛋白基因。答案答案B【巩固巩固2】指将同类或不同类生物体的指将同类或不同类生物体的_或体细胞,在一定或体细胞,在一定的物理或化学条件下进行融合形成的物理或化学条件下进行融合形成_,再创造条,再创造条件将件将_培养成完整的杂种生物个体。培养成完整的杂种生物个体。细胞杂交育种细胞杂交育种1细胞杂交细胞杂交原生原生质质体体杂杂种种细细胞胞杂杂种种细细胞胞植物细胞杂交植物细胞杂交2(1)获获
12、得原生得原生质质体:人体:人们们常用常用_等将等将细细胞胞壁分解掉,得到无壁分解掉,得到无细细胞壁的植物胞壁的植物细细胞胞原生原生质质体。体。(2)诱导诱导原生原生质质体融合:方法有物理法体融合:方法有物理法(如如_、电电刺激等刺激等)和化学法和化学法(如如_)等。等。(3)获获得得杂杂种植株:通种植株:通过过_技技术术将将杂杂种种细细胞培胞培育育为杂为杂种植株。种植株。动动物物细细胞胞杂杂交与植物原生交与植物原生质质体融合的原理体融合的原理_,诱诱导导融合的方法融合的方法_。迄今。迄今为为止,已止,已经实现经实现了人了人鼠、鼠、人人猴、人猴、人蛙等种蛙等种间间个体的个体的细细胞胞杂杂交并交并
13、获获得得杂杂交交细细胞,胞,但尚未但尚未获获得得杂杂种种动动物。物。3动物细胞杂交动物细胞杂交 杂杂种植株会是种植株会是单单倍体倍体吗吗?提示提示不会。不会。思维激活思维激活3纤维纤维素素酶酶和果胶和果胶酶酶聚乙二醇聚乙二醇植物植物组织组织培养培养基本相同基本相同也也类类似似振振动动植物细胞杂交植物细胞杂交(1)植物细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一植物细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植株的方法。从这句话个杂种细胞,并把杂种细胞培育成新植株的方法。从这句话可以看出,植物细胞杂交是从细胞融合开始,到培育成新的可以看出,植物细胞杂交是从细胞
14、融合开始,到培育成新的植株结束。其生殖方式为无性生殖。植株结束。其生殖方式为无性生殖。(2)植物细胞杂交的实质是不同植物细胞的原生质体的融合。植物细胞杂交的实质是不同植物细胞的原生质体的融合。(3)植物细胞融合的障碍是细胞外的细胞壁,融合完成的标志植物细胞融合的障碍是细胞外的细胞壁,融合完成的标志是产生新的细胞壁。是产生新的细胞壁。(4)形成融合细胞的类型:体细胞融合成功以后,既有形成融合细胞的类型:体细胞融合成功以后,既有AB型型杂种细胞,又能形成杂种细胞,又能形成AA型和型和BB型两种融合细胞,但只有型两种融合细胞,但只有AB型细胞是植物细胞杂交所形成的杂种细胞,因此在杂种细胞型细胞是植物
15、细胞杂交所形成的杂种细胞,因此在杂种细胞形成后还应有一个筛选过程。形成后还应有一个筛选过程。(5)植物植物细细胞胞杂杂交育种的交育种的优优点和局限性点和局限性优优点:植物点:植物细细胞胞杂杂交的最大突破是克服了交的最大突破是克服了远缘杂远缘杂交不交不亲亲和和的种的种间间或属或属间间障碍。障碍。局限性:由于目前仍有局限性:由于目前仍有许许多理多理论论和技和技术问题术问题没有解决,不没有解决,不能能让杂让杂种植株按照人种植株按照人们们的需要表的需要表现现出出亲亲代的代的优优良性状。良性状。科学家科学家们们将番茄将番茄细细胞和胞和马铃马铃薯薯细细胞融合,成功地培胞融合,成功地培育出了育出了“番茄番茄
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