基因工程育种模板
6.2基因工程育种课件
鱼(中国)
基因牛(阿根廷)
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获得高产、稳产和具有优 良品质的农作物和具有抗 逆性的作物新品种。
转鱼抗寒基 因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
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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。
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
目的基因 AATTCCGTAG
黏性末端
GGCATCTTAA
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• 什么叫黏性末端？
被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互 补配对，这样的切口叫黏性末端。
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2、目的基因与运载体结合
细菌
供体细胞
取出质粒
取出DNA 用同种限制酶切断DNA
用连接酶连 接目的基因
用与提取目的基因 相同的限制酶切割质粒 使之出现一个切口，将 目的基因插入切口处， 让目的基因的黏性末端 与切口上的黏性末端互 补配对后，在连接酶的 作用下连接形成重组 DNA分子。
• 作为运载体必须具备哪些条件？ 1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
3.对宿主细胞无毒害作用。
4.具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应
的基因等。
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• 大肠杆菌的质粒 (plasmid)1：、细胞染色体 （或拟核DNA分子） 外能自主复制的小 型环状DNA分子；
第五章基因工程育种-微生物遗传育种PPT课件
➢ 遗传学背景十分清楚
➢ 载体容量大，~23kb
➢ 具有较高的感染效率
2、类型
➢ 插入型载体:较小片段DNA的插入（10kb以内）；
➢ 取代型载体：较大片段DNA的插入；
➢ 重组DNA分子大小为l噬菌体DNA的75～105％； 野生型λDNA为 48kb，λ噬菌体的包装上限是 51kb。编码必要基因的DNA区段占28kb，因此λ 载体克隆外源DNA的理论极限值应是23kb。
限制酶识别序列的特定碱基，使之甲基化。
-
5
2、限制性核酸内切酶的类型
特性
Ⅰ型
Ⅱ型
Ⅲ型
功能
限制、修饰
限制
限制、修饰
蛋白质结构 3种不同亚基 单一成分
2种不同亚基
所需辅助因 ATP, Mg2+, SAM 子
识别序列 切割位点
EcoB: TGA(N)8TGCT
距识别位点至少 1000kb处随机 切割
Mg2+
-
8
（2） 切割： 产生平末端：SmaI
5’-CCC↓GGG-3’ 3’-GGG↑CCC-5’
5’-C TGCA ↓ G -3’
产生3’-OH单链粘性末端: PstI
3’-G ↑ ACGT C-5’
产生5’-P单链粘性末端: EcoRI 5’-G↓AATT C -3’
3’-C TTAA ↑G-5’
HindI，HindII，HindIII：从Haemophilus influenzae d菌株获得
-
7
4、Ⅱ型限制性核酸内切酶的基本特征
（1）识别序列：一般4~8bp，具有二重旋转 对称轴，序列呈回文结构 ( palindromic structure )
果树基因工程育种方案怎么写
果树基因工程育种方案怎么写随着人口增长和食品需求的不断增加，果树的育种工作显得愈加重要。
传统的果树育种方法通常需要较长的时间和较大的资源投入，而且结果常不尽如人意。
基因工程技术的出现为果树育种带来了全新的可能性。
本文将探讨果树基因工程育种的方案和可能的实施方法。
一、选择目标品种果树品种繁多，各自具有不同的特点和适应环境。
在进行基因工程育种时，首先需要确定目标品种。
选择目标品种应当综合考虑果树的生长习性、产量、抗病性以及市场需求等因素。
二、基因筛选基因工程育种的核心在于基因的筛选和定位。
首先需要明确目标品种所需要的性状，比如增加产量、提高抗病性、改善果实品质等。
然后通过基因组测序和比对，确定与目标性状相关的基因。
在这个过程中，可以借助生物信息学工具，大大加快基因筛选的速度。
三、基因编辑基因编辑是基因工程育种的关键步骤。
目前常用的基因编辑技术有CRISPR/Cas9、TALEN和ZFN等。
通过这些技术，可以精准地对果树基因进行修饰，使其表达产生期望的性状。
在进行基因编辑时，需要注意避免对果树正常生长和发育产生负面影响。
四、经过实验室验证经过基因编辑的果树样品需要进行实验室验证。
在实验室环境中，可以对果树的生长发育、产量和品质等进行全面的评估。
同时，还需要对果树进行抗病性和适应性的测试，确保基因编辑对果树整体性状的影响。
五、小规模田间试验经过实验室验证的果树样品可以进行小规模的田间试验。
这样可以更加真实地模拟果树在自然环境下的生长情况，同时也可以观察果树对外界环境的适应性。
田间试验还可以为后续大规模实地种植提供参考数据。
六、大规模实地种植在小规模田间试验取得成功后，可以进行大规模的实地种植。
通过大规模实地种植，可以观察果树在不同环境下的表现，从而为果树的商业化种植提供参考。
同时，也可以通过大规模实地种植来积累更多的种质资源和相关数据。
七、商业化种植和推广最终目标是将经过基因工程育种的果树品种推广到市场上。
第十二章 基因工程育种PPT课件
PCR的反应体系
模板DNA 引物 4种dNTP Taq DNA聚合酶 含Mg2+的缓冲液。
PCR的基本反应步骤及原理
（1）变性：加热至95 ℃，使模板DNA解开成单链； （2）退火：温度降至适宜，使引物与模板互补结合； （3）延伸：温度升至72 ℃ ，DNA聚合酶以4种dNTP为
主要步骤包括：
1、目的基因的获得（ DNA片段的
切
取得）
2、重组体DNA（ DNA片段和载体
接
的连接）
3、外源DNA片段引入受体组体的筛选
三、基因工程的研究意义
概括地讲，其意义体现在以下三个方面：
1.大规模生产生物分子； 2.设计构建新物种； 3. 搜集、分离、鉴定生物信息资源。
一、DNA的制备 （一）质粒DNA的制备
1. 细菌培养物的生长 2. 质粒DNA的纯化 3. 细菌染色体DNA的制备
二、目的基因的产生与分离
1. 聚合酶链式反应性内切
核酸酶 。 4. 化学合成法：DNA合成仪。
（一） PCR
供体细胞 载体
目的基因 重 组D N A分 子
受体细胞
转化细胞
基因治疗 基因诊断
多肽药物 疫苗、抗体
转基因动物
(畜 牧业、 渔业 生 物反应 器)
转基因植物 冶金、环保
(农 业、林 业 轻工 、食品 生 物反应 器)
基因工程(gene engineering)常和以下名称混用
遗传工程(genetic engineering); 基因克隆(gene cloning); 分子克隆(molecular cloning); 基因操作(gene manipulation); 重组DNA技术(recombination DNA technique)
基因工程育种技术
基因工程育种技术基因工程又称重组DNA技术，是指将一种或多种生物的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物(受体)，使受体按人们的愿望表现出新的性状。
基因工程诞生于1972年，在其后几年中由于担心重组生物对环境安全的影响，基因工程技术的发展曾一度受挫。
但随着人们对DNA重组所涉及的载体和受体系统进行有效的安全性改造，以及相应的DNA重组实验室设计和操作规范的建立，再加上重组DNA技术的巨大应用潜力的诱惑，重组DNA技术迅速发展，现在，基因工程已成为生物学实验室的一项常规技术，并广泛应用于医药、农业、食品、环保等许多领域。
第一节基因工程的基本过程和原理基因工程最典型的操作如图6-1所示一般包括以下三个步骤：1．外源DNA的获得与酶切；2．外源DNA与经同样酶切的载体的连接；3．连接产物转化受体细胞及阳性转化子的筛选；图6-1 基因工程的基本过程由图6-1可见，基因工程操作过程需要以下基本材料：外源DNA(基因)、载体、DNA 体外重组用的酶以及宿主细胞。
一、载体外源基因导入受体细胞一般都要借助于载体，基因工程中最常用的载体是质粒载体。
图6-2所示pUC19就是最常用的载体之一。
图6-2 载体pUC19及其多克隆位点载体一般含有以下几个基本元件：(一) 复制原点载体在宿主细胞中要独立存在则应具有独立复制的能力，复制原点又称为复制起始位点(Origin，简称ori)，控制载体复制。
不同生物的载体复制原点不同，同一种生物的不同载体拷贝数和稳定性有很大差别，这主要决定于载体的复制原点的性质。
图6-2所示的pUC 系列载体的复制原点是pAM1的一个突变体，在合适的大肠杆菌宿主细胞中(如大肠杆菌JM109)其拷贝数可达500。
整合型载体的复制原点被整合位点的同源序列替代。
(二) 筛选标记一般是载体上的一段编码酶的基因，能赋予转化子新的性状，便于转化子的筛选。
载体pUC19的筛选标记是β-内酰氨酶基因（常简写为bla或Amp r），能分解氨苄青霉素中的β-内酰氨环使其失活，因此在含氨苄青霉素的平板上，只有含质粒的转化子能生长而不含质粒的宿主细胞不能生长。
基因工程及其他育种方法课件
１、基因的剪刀──限制性核酸内切酶（限制酶）
应用
过程
（1）指一类酶，非一种酶。
（2）特点：一种限制酶只能识别一种 特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上 将DNA 分子切断。
（3）作用部位： 磷酸二酯键
（4）作用结果： 形成黏性末端
重播
• 思考：要想获得某个特定性状的基因必须要 用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？
目的基因的mRNA 反转录
蛋白质的氨基酸序列 推测
mRNA的核苷酸序列
单链DNA(cDNA)
推测
合成
结构基因的核苷酸序列
化学合成
双链DNA (即目的基因)
目的基因的扩增：PCR技术 目的基因
（二）目的基因与运载体结合
质粒
DNA分子
同一种限制酶处理
一个切口 两个黏性末端
两个切口 获得目的基因
DNA连接酶 重组DNA分子（重组质粒）
切两个切口，就会产生四个黏性末端。
• 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶 来切割，会怎样呢？
会产生相同的黏性末端，然后让两者的 黏性末端黏合起来，就可以合成重组的DNA 分子了。
GAA T AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
G AA TT C
G AA TT C
概念 工具
基因工程
应用 过程 一、 基因工程概念
又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的 说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基 因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生 物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
基因工程育种
基因工程育种集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-第2节基因工程及其应用一、基因工程的原理1．基因工程又叫做_____________或_____________。
通俗地说，就是______________________________________________________________________________ _________________。
2．基因工程是在_____________上进行的_____________水平的设计施工，_____________、_____________、_____________是基因工程最基本的工具。
3．基因的“剪刀”是指_____________，简称_____________。
其作用特点是_____________________________________________________________________________ __________________________。
4．基因的“针线”是指_____________。
当用_____________切割两种来源不同的DNA 后，露出的末端可以通过_____________黏合起来，但_____________和_____________交替连接而构成的DNA骨架上仍有缺口，该缺口就需要靠_____________来“缝合”。
5．基因的运载体是指_____________的运输工具。
目前常用的运载体有_____________、_____________和_____________等。
必备条件：A、能在宿主细胞内稳定保存并大量复制B、有多个限制酶切点，以便与外源基因连接C、有标记基因，以便筛选6.质粒存在于细菌以及等生物中，是细胞拟核或细胞核外能够_____________的_____________状DNA分子。
7．基因工程的操作步骤是：_____________、_____________、_____________、_____________、1．科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因，“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来并发挥作用。
植物基因工程在植物育种上的应用PPT课件
磷酸二酯法的合成原理
① 保护dNTP的5’端P 或3’端-OH，以 保证合成反应的定向进行。
② 带5’保护的单核苷酸与带3’保护的另 一个单核苷酸以磷酸二酯键连接起来。
③ 用酸或碱的脱保护
磷酸二酯法合成过程
磷酸三酯法的合成
单链DNA噬菌体的特点： （1）ssDNA （2）复制型（RF）是双链环状DNA。 （3）RF DNA和ssDNA都能转染感受态大肠杆菌， 并产生噬菌斑。 （4）不存在包装限制。 （5）可产生大量的含有外源DNA插入片断的单链 分子，便于作探针或测序。
M13噬菌体在感染细胞中的复制
M13噬菌体的包装
（1）高拷贝数的质粒载体 （2）低拷贝数的质粒载体 （3）失控的质粒载体 （4）插入失活型质粒载体 （5）正选择的质粒载体 （6）表达型质粒载体
质粒载体模式图
噬菌体载体
噬菌体是一类细菌病毒，由蛋白质外壳和内包裹 着的DNA（双链、单链、线性、环状等）构成。
单链噬菌体载体
来自单链环状DNA的丝状大肠杆菌噬菌体，如 M13。
You Know, The More Powerful You Will Be
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列 体外引物定向酶促扩增技术。
PCR技术的五要素和步骤
参加PCR反应的物质 主要有五种
基因工程与育种
单倍体育种方法：
单倍体育种优点：
多倍体育种方法
杂交育种的原理：
诱变育种的原理：
基因工程的原理：
基因工程：
“剪刀”指：
“针线”指：
“运载体”包括哪几个：
基因工程的步骤：1.
2.
3.
4. 6、假设A 、b 代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。
现有AABB 、aabb 两个品种，为培育出优良品种AAbb ，可采用的方法如下图所示： (1)由品种AABB 、aabb 经过①、②、③过程培育出新品种的育种方式称为 ；经过①⑤⑥培育出新品种的育种方式称
为 ；经过⑦培育出新品
种的育种方式称为 ；
(2)若经过②过程产生的子代总数为1552株，则其中基因型为AAbb 理论上有 __
株。
基因型为Aabb 的类型经过过程③，子代中AAbb 与aabb 的数量比是 。
(3)过程⑤常采用 由AaBb 得到Ab 个体。
与“过程①②③”的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是 。
AABB Ab 射线 C ⑤。
基因工程育种ppt
基因工程育种
基因工程育种包括所有利用DNA重组技术 将外源基因导入到微生物细胞，使后者获得 前者的某些优良性状或者利用后者作为表达 场所来生产目的产物。
目的基因（DNA）
载体
DNA连接酶 DNA重组体
转化、转导或转染
受体细胞
筛选 具表达目的基因功能的重组体
基因工程的主要过程
目的基因的制取
个BgⅠ位点（A↓GATCT），5个EcoRⅠ位点 （G↓AATTC）。 ⑶ 野生型只能接纳一定长度的DNA。若相当于λ噬菌体的 75-105%，那么只能接纳49kb×5%=2.45kb的DNA。
λ噬菌体的改造 (1)切去非必须区段，在切去的同时，加载目的基因
（2.5kb或更大）； (2)去除太多的酶位点，每种酶只留1-2个切口； (3)增加标记基因（remarke gene）。 (4)引入无义突变．
3. λ噬菌体的主要类型
（1）插入型载体 只有1～2种限制性核酸内切酶的单一切割位点 免疫功能失活
大肠杆菌β-半乳糖苷酶失活
ห้องสมุดไป่ตู้
（2）替换型载体
在其中央部位有一个可以被外源插入的DNA分子取 代的DNA片段的克隆载体 。这是由于构建此载体时， 安排在中央可取代片段两侧的多克隆位点是反向重复序 列，因此，当外源DNA插入时，一对克隆位点之间的 DNA片段便会被置换掉，从而有效提高了克隆外源 DNA片段的能力。
▪ 分类：限制性内切酶I、限制性内切酶II、限制性内切 酶III
▪ 每一种限制酶，都有自己特定的作用位点
黏性末端 平末端
目的基因的制取的主要方法
（1）直接分离法 （2）反转录法 （3）聚合酶链式反应（PCR)
“鸟枪法”的一般步骤 （散弹法）
第十章基因工程技术育种.pptx
（2）外源基因导入的部位。一般认为外源DNA分子导入 卵细胞核内最佳。 在淡水鱼转基因研究中，已经报道了利用卵母细胞显微注射 法进行金鱼转基因试验成功的结果。 在海水鱼方面，至今尚未见成功的报道，主要是因为尚未解 决海水鱼卵母细胞体外成熟的问题。因此目前海水鱼转基因 操作主要是控制外源基因导入的时期。
形成DNA重组分子(“接”)； ⑶ 借助细胞转化手段将DNA重组分子导入受体细胞(“转”)； ⑷ 培养转化细胞，以扩增DNA重组分子，使其整合到受体 细胞的基因组中（“增”）； ⑸ 鉴定转化细胞，获得外源基因高效表达细胞（“检”）；
基因工程的操作过程可简化为：切、接、转、增、检
目的基因的分离与鉴定
(一) 从基因库中分离基因 (二) 聚合酶链式反应(PCR)扩增基因 (三) 人工合成基因
★限制性内切核酸酶 (restriction enzymes)：
在细菌中此酶的功能是降解外来DNA分 子，以限制(restriction )或阻止病毒侵染。
第Ⅱ类限制性酶： 能识别一段特异的DNA序列，准确地酶切双链
2.2 电脉冲法
外源DNA在电脉冲作用下进入受精卵。
谢岳峰等(1989)以泥鳅脱膜受精卵为材料，电穿孔 转移外源基因，获得了10% 的转基因泥鳅。 Powers(1992)采用电穿孔法和显微注射法，将线性 化DNA 导入斑马鱼、斑鲴和鲤受精卵。电穿孔法产 生的转基因鱼数量比显微法的多。 Zhao(1993)证明电穿孔导入的GH 基因不仅能表达 ，而且还能遗传。 Powers(1992)采用电穿孔法获得的转基因斑马鱼和 鲤的子一代约一半携带外源基因并能有效表达。
☆这些质粒的适应范围广，拷贝数 多。进入宿主细胞复制后，每个细 胞的质粒拷贝数可高达1000个。
基因工程实验报告模板
《基因工程实验》报告姓名学号分院(系)生物与化学工程分院专业班级生物技术08级1班指导教师王进波一、实验项目名称：质粒载体DNA的提取二、实验时间：2011年9月日三、实验目的：用小四号字，汉字用宋体，英文字母及阿拉伯数字用Times New Roman字体，行间距1.5倍；段前0.5行，段后0行。
（注：格式要求在正式报告中删除）四、实验步骤：用小四号字，汉字用宋体，英文字母及阿拉伯数字用Times New Roman字体，行间距1.5倍；段前0.5行，段后0行。
（注：格式要求在正式报告中删除）五、实验结果与讨论：用小四号字，汉字用宋体，英文字母及阿拉伯数字用Times New Roman字体，行间距1.5倍；段前0.5行，段后0行。
本部分内容应当是报告的重点，各位同学在写报告时，一定要将结果写清楚，无论成功还是失败，都必须展开讨论；同组的同学实验结果可以相同，但讨论是绝不可以雷同的！！！（注：格式要求在正式报告中删除）提醒各位同学（正式报告中应当删除该部分提醒内容）：（1）报告必须严格按照格式要求，打印完成。
（2）请各位同学于9月15日前完成报告，由课代表或班长将报告交到NE206办公室。
（3）严禁抄袭，每个人的讨论部分是绝不允许雷同的！一、实验项目名称：目的基因的PCR扩增二、实验时间：2011年9月日三、实验目的：用小四号字，汉字用宋体，英文字母及阿拉伯数字用Times New Roman字体，行间距1.5倍；段前0.5行，段后0行。
（注：格式要求在正式报告中删除）四、实验步骤：用小四号字，汉字用宋体，英文字母及阿拉伯数字用Times New Roman字体，行间距1.5倍；段前0.5行，段后0行。
（注：格式要求在正式报告中删除）五、实验结果与讨论：用小四号字，汉字用宋体，英文字母及阿拉伯数字用Times New Roman字体，行间距1.5倍；段前0.5行，段后0行。
本部分内容应当是报告的重点，各位同学在写报告时，一定要将结果写清楚，无论成功还是失败，都必须展开讨论；同组的同学实验结果可以相同，但讨论是绝不可以雷同的！！！（注：格式要求在正式报告中删除）提醒各位同学（正式报告中应当删除该部分提醒内容）：（1）报告必须严格按照格式要求，打印完成。
基因工程育种模板35页PPT
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
Hale Waihona Puke 基因工程育种模板56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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只适用于植物, 发育延迟,结实 率低
基因 重组
打破物种界限, 定向改造生物 的遗传性状
技术复杂,生态 安全问题较多
转基因 抗虫棉 的培育
P132
【高考警示】
不同育种方法需注意的问题 (1)原核生物不能进行减数分裂,所以不能运用杂交的方法进行 育种,如细菌的育种一般采用的方法是诱变育种。 (2)杂交育种不一定需要连续自交。若选育显性优良纯种,需要 连续自交筛选,直至性状不再发生分离;若选育隐性优良纯种,则 只要出现该性状个体即可。
的切点上切割DNA分子。
P132
③实例:EcoRⅠ限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A之间将
这段序列切开。
④切割结果:产生两个带有黏性末端的DNA片段。 ⑤作用:基因工程中重要的切割工具,能将外来的DNA切断,对自 己的DNA无损害。
P132
(2)DNA连接酶: ①催化对象:两个具有相同黏性末端的DNA片段。 ②催化位置:脱氧核糖与磷酸之间的缺口。 ③催化结果:形成重组DNA。
(5)若要培育原物种没有的性状,可用诱变育种和基因工程,其中基因
工程是有目的地改良。 (6)若培育植物为营养繁殖,如土豆、地瓜等,则只要出现所需性状即 可,不需要培育出纯种。
P133
【易错提醒】(1)有些植物如小麦、水稻等,杂交实验较难操作, 其最简便的方法是自交。
(2)单倍体育种包括两个过程:花药离体培养和秋水仙素处理。
P131
3.(2010全国卷ⅡT5D)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细
菌后,其DNA整合到细菌DNA上属于基因工程。( × )
4.(2010浙江T2A)可用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的
核酸,进行构建抗除草剂的转基因烟草。( × )
5.单倍体育种在所有育种方法中所用的年限最短。( 纯合子,诱变育种所用年限短。 6.杂交育种第一步杂交的目的是将两个亲本的优良性状集中到 一个个体上。( ) )
体杂交后形成的三倍体。回答下列问题： (1)杂交时选用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，取 其花粉涂在四倍体植株的_____ 雌蕊(或柱头)_上，授粉后套袋。四 倍体植株上产生的雌配子含有_______ 22 条染色体，该雌配子与 二倍体植株上产生的雄配子结合，形成含有_______ 33 条染色体 的合子。
原理
染色 体变 异
常用方式
花药离体培 养,用秋水仙 素处理 用秋水 仙素处 理萌发 的种子 或幼苗 将一种生物 的特定基因 转移到另一 种生物细胞 中
优
点
缺
点
举
例
①明显缩短育 种年限 ②子代均为纯 合子
技术复杂,需与 杂交育种配合
单倍体 育种获 得矮秆 抗病小 麦 三倍体 无子西 瓜
染色 体变 异
器官大,提高营 养物质含量
P132
(3)常用的运载体——质粒:
①本质:小型环状DNA分子。
②作用:
a.作为运载工具,将目的基因运送到受体细胞中去; b.用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 ③条件: a.能在受体细胞内稳定保存并大量复制; b.有多个限制酶切点; c.有标记基因。
P133
2.对基因工程步骤的五点说明 (1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间的磷酸 二酯键,只是前者切开,后者连接。
③
mRNA ① 目的基因 ② 与质粒DNA重组
导入乙种生物的细胞中 ④ 获得甲种生物的蛋白质。下列 )
说法正确的是(
A.①过程需要的酶是逆转录酶,原料是A、U、G、C
√
B.②过程要用限制酶切断质粒DNA,再用DNA连接酶将目的基因
与质粒连接在一起 C.如果受体细胞是细菌,可以选用枯草杆菌、炭疽杆菌等 D.④过程中用的原料不含A、U、G、C
P134
3.(2013·台州模拟)现有三个番茄品种,A品种的基因型为 aaBBDD,B品种的基因型为AAbbDD,C品种的基因型为AABBdd,三 种等位基因分别位于三对同源染色体上。若要通过杂交育种获
得aabbdd植株,且每年只繁殖一代,至少需要的时间为(
A.2年 B.3年 C.4年 D.5年 【解析】选C。aaBBDD×AAbbDD→AaBbDD 1年, AaBbDD×AABBdd →AaBbDd 1年,AaBbDd aabbdd植株,所以至少需要4年的时间。
B.都不可能产生定向的可遗传变异 C.都在细胞水平上进行操作 D.都不能通过产生新基因而产生新性状 杂交育种、诱变育种、多倍体育种都是个体水平上的操作, 单倍体育种的花药离体培养属细胞水平的操作, 基因工程育种属分子水平上的操作
P133
1.下列关于育种的叙述中,正确的是( B.培育八倍体小黑麦的原理是染色体变异 √ D.培育无子番茄的原理是基因重组
)
aabbdd 1年,种植aabbdd种子1年得
P134
4.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述中
不正确的是(
)
A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒
√
B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D.导入大肠杆菌的目的基因不一定成功表达
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5.下列关于转基因植物的叙述,正确的是( )
√
A.转入到油菜的抗除草剂基因,可能通过花粉传入环境中
B.转抗虫基因的植物,不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 C.动物的生长激素基因转入植物后不能表达 D.如转基因植物的外源基因来源于自然界,则不存在安全性问 题
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6.
(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培
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(4)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,若③④⑤过程连续 进行4次,至少需提供胸腺嘧啶 15(a-b) 个。 (5)在利用A、B获得C的过程中,常用 切 同一种限制性核酸内切酶 割A和B,使它们产生 相同的黏性末端 才可形成C。 ,再加入 DNA连接酶 ,
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【互动探究】
(1)图中⑤是什么过程?
(3)花药离体培养只是单倍体育种中的一个程序,要想得到可育
的品种,一般还需要用秋水仙素处理单倍体使染色体加倍。
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【典例1】农科所通过如下育种过程培育出了高品质的糯小麦, 相关叙述正确的是( )
A.该育种过程中运用的遗传学原理是基因突变
B.要获得yyRR,b过程需要进行连续自交来提高纯合率 √
)
A.培育无子西瓜的原理是生长素促进果实发育
C.青霉素高产菌株的选育原理和杂交育种相同
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2.如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤,这一步骤需 用到的工具是( )
A.DNA连接酶和解旋酶
B.DNA聚合酶和限制性核酸内切酶 C.限制性核酸内切酶和DNA连接酶 √ D.DNA聚合酶和RNA聚合酶
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合理选择育种的方法 【典例】某植物的基因型为AaBB,通过不同的生物技术可以分 别将它转变为以下基因型的植物:
①AABB
②aB
③AaBBC
④AAaaBBBB
)
则所用到的生物技术排列正确的是(
A.诱变育种、转基因技术、花药离体培养、细胞融合
√
B.杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C.花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D.多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
C.a、c过程都需要使用秋水仙素,都作用于萌发的种子 D.a过程能提高突变率,明显缩短育种年限
2
【互动探究】 (1)通过a过程培育yyRR,需要几年时间? 提示:两年。YYRR与yyrr杂交获得YyRr一年;把YyRr种子种下,
产生花药,再进行花药离体培养得到单倍体幼苗,进行秋水仙素
处理得到yyRR个体,又需要一年。
基因 重组
①使不同个体 优良性状集中 在一个个体上 ②操作简便
①育种时间长 ②局限于亲缘 关系较近的个 体
矮秆抗 病小麦
诱 变 育 种
基因 突变
提高变异频率, 辐射、激光、 加速育种进程, 空间诱变等 大幅度改良性 状
有很大盲目性, 有利变异少,需 大量处理实验 材料
青霉素 高产菌 株
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单 倍 体 育 种 多 倍 体 育 种 基 因 工 程 育 种
P133 【方法归纳】育种目的不同,选择育种方法也不同,具体分析如下:
(1)将同一物种两亲本的性状集中到同一生物体上,可利用杂交育种, 这是最简便的育种方法。
(2)将两物种的优良性状集中在一起,可用基因工程,也可用细胞杂交。
(3)若要快速获得纯种,可用单倍体育种方法。 (4)若要提高营养物质含量,可用多倍体育种方法。
(2)yyRR与YYyyRRrr杂交,能否培育出高品质的糯小麦?
提示:不能。其后代是YyyRRr,有三个染色体组,联会紊乱,不能 形成正常的配子。
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【变式训练】如图表示以某种作物中的①和②两个品种分别培
育出④⑤⑥三个新品种的过程,相关叙述正确的是
(
)
A.用①和②培育成⑤的过程中所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称为杂 交和测交
(2)要想从DNA上切下某个基因,应切2个切口,产生4个黏性末端。 (3)获取目的基因、切割运载体需要用同一种限制酶,目的是产 生相同的黏性末端。 (4)将目的基因导入受体细胞,没有涉及碱基互补配对。 (5)动物一般用受精卵作为受体细胞;植物一般用体细胞作为受 体细胞,再通过植物组织培养方式形成新个体;微生物常用不致
如只有花药离体培养则得到单倍体,植株弱小,高度不育。 水稻是雌雄同株，开花时颖壳张角度小，柱 头不外露，完全是自花授粉的构造。
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【变式训练】育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育 种、多倍体育种、基因工程育种等。下面对这五种育种方式的 说法正确的是( )
A.涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异 √