第2节 基因工程及其应用

课件34张PPT。第2节 基因工程及其应用★诱变育种的优点是能够提高突变率，在较短的时间内获得更多的优良变异类型。★诱变育种的局限性是诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。
★要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择的机会。
基因重组基因突变染色体变异（成倍减少）染色体变异（成倍增加）杂交→自交→ (选优→自交)若干次→ 纯种用物理或化学方法处理生物花药离体培养→单倍体→秋水仙素处理→纯种秋水仙素处理使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上提高变异频率，加速育种进程有利变异少，需大量处理供试材料明显缩短育种年限，得到的都是纯种。技术复杂，需与杂交育种配合,成活率低各种器官大、营养成分高、抗性强获得的新品种发育延迟育种时间最长练习 :请写出下面各项培育方法：
（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 。
（2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是 。
（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。
（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。
（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。
（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种 诱变育种 多倍体育种 诱变育种 杂交育种 诱变育种2. 四倍体草莓比野生的普通草莓的果实大，营养物质含量有所增加。4倍体草莓的培育成功属于（ ）
A.单倍体育种 B.多倍体育种　
C.诱变育种 　 D.杂交育种B3．通过诱变育种培育的是（ ）
A.三倍体无子西瓜 　B.青霉素高产菌株
C.二倍体无子番茄　 D.八倍体小黑麦4．大麻是雌雄异株植物，体细胞中有20条染色体。若将其花药离体培养，将获得的幼苗再用秋水仙素处理，所得植株的染色体组成状况应是（　）
18＋XX　　 B. 18＋XY 　
C. 20＋XX 　D.18＋XX或XYBA问题探讨讨论：
为什么要把人的基因“嫁接”到细菌上？与普通细菌有什么不同？
2、怎样把人胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌中去？
基因重组DNA分子水平生物体外定向地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。一、　基因工程原理 ： 操作水平：
操作环境：
结果：

基因工程又叫_______________技术或______________技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因________出来，加以 ，然后放到另一种生物的细胞里，_______地改造生物的遗传性状。
基因拼接DNA重组提取修饰改造定向培育转基因大肠杆菌的简要过程：你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？普通大肠杆菌(不能产生人胰岛素)实例展示转基因大肠杆菌（能
产生人的胰岛素基因）培育转基因大肠杆菌的关键步骤：指“ 限制性核酸内切酶 ”微生物一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割已发现的有200多种这个特点说明了：限制酶具有专一性黏性末端例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别
GAATTC序列，并在G和A之间切开。　　1、被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？思考:
不同的限制酶呢？具有。分子甲片段目的基因分子甲片段重组DNA分子目的基因使用DNA连接酶制作重组DNA分子甲片段重组DNA分子
目的基因指“DNA连接酶”连接梯子的“扶手”，而不是“踏板”。
磷酸二酯键磷酸二酯键连接的部位：连接脱氧核糖和磷酸之间
的缺口，形成磷酸二酯键
不是氢键（梯子的踏板）。 质粒存在于许多 和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够 的很小的 .　它们的共同特点是：都有侵染或进入宿主细胞的能力3.基因的运载体 常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。细菌自主复制环状DNA分子从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒提取目的基因目的基因与运载体结合DNA连 接酶目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定基因工程操作的基本步骤基因工程的操作工具1.基因的剪刀
——限制性核酸内切酶2.基因的针线
——ＤＮＡ连接酶 3.基因的运载体
——质粒 基因工程的操作步骤1.目的基因的提取2.目的基因与运载体结合3.目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定基因工程的原理小结DNA连接酶的作用是：A.子链和母链之间形成氢键B.黏性末端之间形成氢键C.两个DNA末端间的缝隙连接D.A、B、C都对 C下列是由限制酶切割形成的DNA片段，能用相应DNA连接酶将它们恢复连接的组合是①…CTGCA …G②…G…CTTAA③ G…ACGTC…④ AATTC… G…A. ①③；②④ B. ①②；③④C. ①④；②③ D.以上都不对A四、　基因工程的应用一、基因工程与作物育种抗虫棉抗虫原理？抗虫结果？2、基因工程与药物研制　　许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。　　微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。　　胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。　　将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!3、　环境保护　　基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。　　通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。转基因食品看起来分外诱人餐桌上的基因
转基因食品你敢吃吗？
转基因食品ABC 安全吗？1993年，中国农业科学院的科学家成功培育出了抗棉铃虫的转基因抗虫棉。他们从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，导入棉花体细胞中，使棉花具有抵抗虫害的能力。问：
(1)在上述基因工程中目的基因是___________,切割目的基因所用的工具是 ________________.
(2)不同生物间基因移植成功说明生物共用一套____________,从进化的角度看，这些生物具有______________.
(3)在DNA分子中“拼接”上某个基因或“切割”掉某个基因，并不影响各基因的功能，这说明基因具有______________。
(4)导入的目的基因成功表达的标志是什么？
______________________________________________.抗虫基因限制性核酸内切酶遗传密码共同的原始祖先相对的独立性棉花体细胞合成了相应的蛋白质，使棉花具有抵抗虫害的能力思考 题