思考：转基因抗虫棉的大致培育过程？
抗虫棉培育的原理
抗虫棉培育的原理
抗虫棉培育的原理是通过基因工程技术将特定的抗虫基因导入到棉花植株中，使这些植株能够抵抗一定的害虫攻击。
这些抗虫基因可以来自于其他植物、微生物或动物的抗虫基因。
具体而言，抗虫棉培育的步骤如下：
1. 确定目标虫害：首先需要确定目标虫害种类，例如棉铃虫（Helicoverpa armigera）或蚜虫等，以便选择合适的抗虫基因。
2. 筛选抗虫基因：从其他物种中筛选和鉴定抗虫基因。
这些基因可能具有杀虫或抑制虫害发生的功能。
3. 克隆抗虫基因：使用分子生物学技术克隆所筛选的抗虫基因，并在适当的载体上构建基因表达载体。
4. 转化棉花植株：将构建好的基因表达载体导入到棉花植株中。
这可以通过注射、农杆菌介导转化等方式实现。
5. 培育转基因棉花植株：经过转化的棉花植株经过愈伤组织培养、再生以及筛选等步骤，获得具有抗虫基因的转基因棉花植株。
6. 遗传稳定性测试：通过遗传稳定性测试，筛选出稳定的抗虫转基因棉花植株。
7. 田间试验与商业化推广：将获得的抗虫转基因棉花植株进行室内和田间试验，测试其抗虫性能以及对其他性状的影响。
如果试验结果良好，可以考虑商业化推广。
通过抗虫棉培育，科学家们可以提高棉花的耐虫性，减少农药使用量，并降低棉农的经济负担，同时也有助于减少对环境的污染。
转基因抗虫棉高产配套技术 张祥
（2） 因种栽培问题 由于抗虫基因的导入以及导入对象的遗传基础不同，形成
的棉花抗虫品种的生长发育特性发生了一定程度的改变，这些
特性的改变要求棉花在生产过程中采取相应的技术，才能有利 于品种丰产性的充分表达，实现丰产丰收。在因种栽培上，特
别是棉花本身的个体营养生长和生殖生长的协调能力，对营养
的需求特点，株型与个体产量、群体产量的关系等方面是棉花 在生产上需要重点关心问题，因为这些内容与棉花本身产量和 品质的形成直接相关。
四、 转基因抗虫棉生育类型
两旺型：
在营养生长方面表现为株高日增量、LAI增长量都较
大，株高较高，最大LAI也较大；而在生殖生长方面 又表现为现蕾和成铃强度大，营养器官和生殖干重都 较高，最终表现为产量高。 我们研究认为：抗虫棉杂交种中棉所29、鲁棉研15、
高品质棉杂交种科棉3号，双价抗虫棉中棉所41、苏杂
（2） 生育障碍治疗阶段 针对转基因抗虫棉在生产上出现的问题，使得广大科技工作 者认识到Bt基因的导入，使棉花的生育特性发生了一定的变化， 对此展开了深入的研究发现，转基因抗虫棉在Bt基因导入后，在 棉株的营养生长和生殖生长在不同的品种（系）间呈现不同的变 化，这些变化与品种（系）本身的遗传基础及导入的抗虫基因的 构建有关。由于各个品种（系）的遗传基础及导入基因构建上的 不同，生长发育特性也有明显的变化，如果栽培技术应用不当， 就会使生长发育向相反的方向进行，最终造成生育障碍，表现营 养生长过旺、蕾铃脱落严重、早衰等特征。因此，此阶段转基因 抗虫棉栽培主要是针对其在生产上出现的问题，通过研究找出解 决的办法，保证其生长和发育的正常进行。
（1）优化密度的确定
根据叶龄模式原理和群体质量理论，确 定密度的方式如下。合理密度x（株 /666.6 m2）=适宜的总果节量y/单株有效 果节数n，即x=y/n 群 体 适 宜 总 果 节 量 y （ 万 个 /666.6 m2 ），通过多年试验总结测出，各品种 在当地往往为一个常数，根据现有品种 的 株 型 ， 南 方 棉 区 每 666.6 m2 变 动 在 20~22万左右，北方棉区变动在22~24万。
基因工程的基本步骤
解读基因工程的基本步骤（以培育抗虫棉为例）：1.培育转基因抗虫棉的技术流程：⑴提取目的基因（抗虫基因）：⑵目的基因与运载体结合：⑶目的基因导入受体细胞：⑷目的基因的检测与表达：2.重点理解基因工程基本内容的五个要点：⑴基因工程的基本内容大致是：① 提取目的基因：获取目的基因是基因工程研究和应用的关键内容之一。
获取原核细胞的目的基因通常用鸟枪法，也可以用人工合成法。
获取真核细胞的目的基因一般用人工合成法。
单个目的基因在整个基因组中所占的比例极其微小，除少数例外，绝大多数基因难以直接分离得到。
为了解决这个难题，一种可行的方法就是将这个基因扩增，增加成功分离目的基因的可能性。
但是由于要分离的目的基因往往是未知基因，因此无法苏云金芽孢杆菌（供体细胞的DNA ） 许多DNA 片段 （含有抗虫基因） 质粒 （运载体） 限制酶含抗虫基因的细胞 载入 扩增 培养选择含重组质粒的土壤农杆菌 离体棉花叶片组织（受体细胞）侵 染 离体棉花叶片组织（受体细胞） 愈伤组织 再生植株转基因抗虫棉植株（表现出特定性状）分化 诱导选择 检测对它进行特异性扩增，而只能对所有的基因进行扩增。
然后再根据不同的方法将所需的克隆基因筛选出来，最后分离得到目的基因。
故获取的目的基因需要进行扩增和分离（方法多种且复杂）。
②将目的基因与运载体结合：用同一种限制酶切割运载体与目的基因，再将目的基因与能够自我复制并具有选择标记的运载体在体外利用连接酶连接，形成重组DNA分子。
限制性内切酶和连接酶是基因工程关键的工具酶。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
DNA连接酶用于连接各种DNA片段，使不同基因重组。
③将目的基因导入受体细胞：用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
目的基因进入受体细胞后，就可以随着受体细胞的繁殖而复制。
目的基因与运载体在体外连接重组后形成重组DNA分子，该重组DNA 分子必须导入适宜的受体细胞中方能使外源目的基因得以大量扩增或表达。
抗虫棉的培育原理
抗虫棉的培育原理
抗虫棉的培育原理基于遗传学和生物技术的原理。
具体步骤如下：
1. 确定抗虫基因：通过研究棉花与虫害的相互作用，筛选出具有抗虫性状的棉花种质。
2. 基因克隆：采集抗虫棉花的基因样本，利用基因克隆技术将抗虫基因复制一份。
3. 基因导入：将抗虫基因导入到优良的棉花品种中，以增加其抗虫性。
4. 基因表达和稳定性检测：检测导入抗虫基因后的棉花中是否能够正常表达抗虫基因，并测试其是否稳定传递给后代。
5. 后代选择：通过双亲配对和选择株系等方法，筛选出表达抗虫基因且性状稳定的后代。
6. 大面积种植和评价：将筛选出的抗虫棉花进行大面积种植，并对其抗虫性进行评价。
7. 市场推广：经过验证抗虫棉花的抗虫性能稳定有效后，将其推广到市场上，供农民种植和利用。
通过以上步骤，研究人员可以培育出抗虫性状较为稳定的棉花
品种，提高棉花的产量和质量，减少农药使用量，降低农业生产成本，从而实现对虫害的有效防控。
转基因抗虫棉生长综述
转基因抗虫棉生长综述转基因抗虫棉大面积种植后，棉田化学农药的用量大幅度减少，棉田昆虫群落的结构发生变化，害虫的地位发生演变［１］，甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等害虫上升为主要害虫，对我国棉花生产构成新的威胁。
然而我国目前的转基因抗虫棉杀虫谱单一，对甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等害虫不具抗性，因此培育新型转基因抗虫棉防治甜菜夜蛾、斜纹夜蛾等害虫的意义重大。
近年中国农业科学院棉花研究所成功将Ｃｒｙ２Ａｂ基因转入棉花，获得了转Ｃｒｙ１Ａｃ＋Ｃｒｙ２Ａｂ基因棉花新材料。
为明确转Ｃｒｙ１Ａｃ＋Ｃｒｙ２Ａｂ基因棉花对棉田天敌的影响，系统研究了转Ｃｒｙ１Ａｃ＋Ｃｒｙ２Ａｂ基因棉品系对小花蝽、龟纹瓢虫和中华草蛉生长发育的影响，旨在保护生态环境，为转基因棉花环境安全研究积累科学数据，为我国转基因棉花的安全管理提供科学依据。
１材料与方法１．１试验材料转Ｃｒｙ１Ａｃ＋Ｃｒｙ２Ａｂ基因棉花材料为２００９００２，简称双价棉；转Ｃｒｙ１Ａｃ基因棉花品种为中棉所４５，简称单价棉；常规棉花品种为中棉所４９，简称常规棉，均由中国农业科学院棉花研究所遗传育种研究室提供。
１．２试验方法在本所试验农场分别种植上述转Ｃｒｙ１Ａｃ＋Ｃｒｙ２Ａｂ基因棉花、转Ｃｒｙ１Ａｃ基因棉花和常规棉花，每品种种植６６６．７ｍ２。
试验在棉花生长的蕾期进行。
采集不同棉花品种的上部嫩叶，饲喂由本所养虫室提供的室内饲养的初孵棉铃虫幼虫２４ｈ后备用；分别从常规棉田采集小花蝽、龟纹瓢虫和中华草蛉的卵，室内室温下孵化出幼虫；试验在小试管（直径２０ｍｍ，长１００ｍｍ）中进行，在常规棉品种棉叶上接入足够量上述棉铃虫初孵幼虫，每个试管中放置１头天敌，每重复３０个试管，均为３次重复。
每天更换棉铃虫初孵幼虫，调查记载天敌的生长发育情况，直至全部死亡。
１．３数据处理数据采用ＤＰＳ７．０５ＬＳＤ法进行多重比较。
２结果与分析２．１对小花蝽生长发育的影响３种不同类型品种棉花对小花蝽若虫发育历期和成虫寿命的影响见表１。
第三章 基因工程 第2节 基因工程的基本操作程序
第2节基因工程的基本操作程序一、目的基因的筛选与获取1．培育转基因抗虫棉的四个步骤(1)目的基因的筛选与获取。
(2)基因表达载体的构建。
(3)将目的基因导入受体细胞。
(4)目的基因的检测与鉴定。
2．目的基因的筛选与获取目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。
主要指编码蛋白质的基因，如与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因。
(1)筛选合适的目的基因：从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。
(2)利用PCR获取和扩增目的基因①PCR的含义：PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在生物体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
②目的：快速扩增目的基因。
③原理：DNA半保留复制。
④基本条件：DNA模板、4种脱氧核苷酸、2种引物、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液。
⑤过程a．变性：当温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链。
b．复性：温度下降至50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
c．延伸：温度升至72 ℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
⑥结果：每一次循环后，目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增(约为2n，n为扩增循环的次数)。
⑦鉴定：采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物。
⑧仪器：PCR扩增仪。
(3)在获得转基因产品的过程中，还可以通过构建基因文库来获取目的基因。
【强化记忆】图1、图2分别是PCR扩增技术相关过程，请思考回答：(1)图1所示利用PCR技术扩增目的基因，在第几轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段？提示第3轮。
(2)图2是某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理，请分别说明理由。
提示第1组：引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效。
转基因抗虫棉赣早棉5号的选育及配套栽培技术
中"#$-转基因抗虫棉赣早棉5号的选育及配套栽培技术-2020,47(7)：34,3'https:///10.11963/1000-632X.wtxsp.20200708转基因抗虫棉赣早棉5号的选育及配套栽培技术王涛，刘新稳，余进祥，夏绍南，杨绍群，邓艳凤，杨秀，柯兴盛，肖水平*（江西省棉花研究所/国家现代农业产业技术体系棉花产业技术体系鄱阳湖综合试验站，江西九江332105）Breeding and Cultivation Techniques of a New Transgenic Insect-Resistant CottonVariety,Ganzaomian No.5Wang Tao,Liu Xinwen,Yu Jinxiang,Xia Shaonan,Yang Shaoqun,Deng Yanfeng,Yang Xiu,Ke Xingsheng,Xiao Shuiping*摘要：赣早棉5号是由江西省棉花研究所选育的早熟转基因抗虫棉常规品种，本文主要介绍了该品种的选育过程、特征特性"产量表现、纤维品质、抗病虫以及主要栽培技术要点#关键词：转基因；抗虫棉；赣早棉5号；特征特性；栽培技术赣早棉5号是由江西省棉花研究所育成的早熟转基因抗B棉常规品种，2018年通过江西省棉花品种区域试验并获得推荐审定,2020年获得国家农业转基因生物安全证书（生产应用）［农基安证字（2019）第221号］,被批准允许在长江流域棉区进行生产应用％2020年通过江西省农作物品种审定委员会审定，审定编号：赣审棉20200004。
1选育过程赣早棉5号母本为108系，是江西省棉花研究所自主选育的中早熟优质品系。
父本是中国农业科学院棉花研究所选育的早熟短季杂交棉品种中棉所68叫2007年配制杂交组合，2008—2013年经杂种圃、选种圃、株行圃和株系圃多次单株选择,并在江西省棉花研究所科研基地和海南基地多次加代选择,2014年参加江西省棉花研究所所内品比试验,综合性状表现突出，初步定名为赣早5号。
高中生物选修三“基因工程”综合练习(20题含答案)
高中生物选修三“基因工程”综合练习(20题含答案)高中生物选修三“基因工程”综合练习1. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）请回答下列有关基因工程和胚胎工程的问题：（2）在基因表达载体中，启动子是_______________识别并结合的部位。
若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是______________。
（3）将目的基因导入微生物常用____________处理受体细胞，使之变成感受态细胞。
我国科学家发明的将目的基因导入植物细胞的方法是________________。
（4）研究还发现胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞，这体现了胚胎干细胞具有__________。
临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官，从而解决了___________问题。
谜底：（1）PCR技术（1分）化学方法直接人工合成目的基因（2）RNA聚合酶大肠杆菌（或细菌）（3）Ca（或CaCl2）花粉管通道法（4）发育的万能性供体器官缺乏（或器官移植后免疫排斥反应）2. [选修三：当代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）荒漠齿肋赤藓具有超强耐旱能力的原因是其含有抗旱基因ScALDH21。
科研人员提出两种提高棉花抗旱能力的途径，回答下列相关问题:（1）第一条途径：利用酶从荒漠齿肋赤藓中提取目的基因，即。
科研人员将目的基因整合到Ti质粒的上，常利用法导入棉花的叶肉细胞。
最后，将含目的基因的棉花叶肉细胞培育成转基因植株。
（2）第二条途径：可通过技术获得荒漠齿肋赤藓与棉花的杂种植物。
在该方法中，荒漠齿肋赤藓细胞与棉花细胞融合前需用酶去除细胞壁，常用诱导两原生质体融合成杂种细胞的化学试剂为。
该技术利用的主要原理有。
答案：（1）限制（1分）抗旱基因ScALDH21T-DNA （或可转移DNA）农杆菌转化（2）植物体细胞杂交纤维素酶和果胶聚乙二醇（或PEG）细胞膜的流动性和细胞的全能性3. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）逆转录病毒载体是目前应用较多的动物基因工程载体之一。
转基因抗虫棉的培育过程
转基因抗虫棉的培育过程随着全球人口的增长和农业需求的增加，农作物病虫害问题日益突出，传统农药防治手段面临着限制和挑战。
为了解决这一问题，科学家们研究出了转基因技术，通过转基因技术培育出抗虫棉，从而提高棉花产量和质量，降低农药使用量，减少环境污染。
转基因抗虫棉的培育过程主要包括以下几个步骤：1.选取抗虫基因：选择具有抗虫特性的基因作为转基因抗虫棉的材料。
这些基因可以通过自然产生的抗虫物质，在转基因抗虫棉中发挥相同的功能。
常用的抗虫基因包括Bt基因、Cry基因等。
2.构建转基因质粒：将选取的抗虫基因与转基因质粒载体进行连接。
转基因质粒是一种具有特定功能的DNA分子，可以将选取的基因导入到棉花细胞中。
常用的转基因质粒载体有pBI121、pCAMBIA1300等。
3.转化棉花胚性培养：将转基因质粒导入到棉花胚性组织中。
首先，通过切割幼嫩的棉花胚珠，得到碎片组织。
然后，将转基因质粒通过基因枪等手段导入到棉花胚性组织内。
转基因质粒会与棉花细胞的染色体融合，形成转基因组织。
4.再生植株培养：将转基因组织培养在含有适宜营养物质的培养基上进行培养。
转基因组织经过分裂和分化，最终发育为幼苗。
经过再生培养，可以得到许多转基因植株。
5.筛选抗虫转基因植株：通过PCR等分子生物学技术，筛选出带有抗虫基因的转基因棉花植株。
这些植株具有抗虫特性，可以抵抗常见的棉铃虫等害虫的攻击。
6.比较试验：将抗虫转基因植株与常规棉花品种进行比较试验。
比较试验包括生长特性、产量、纤维品质等方面的比较。
通过比较试验，可以评估抗虫转基因棉花的效果和优势。
7.田间试验：在田间条件下进行转基因抗虫棉的试验种植。
通过观察和分析抗虫转基因棉花在实际生长环境下的表现，可以更全面地评估其抗虫效果和农艺特性。
8.安全评估：进行对抗虫转基因棉花的安全评估，包括食品安全、环境影响等方面。
确保转基因抗虫棉花对人体和环境的影响符合安全标准。
9.市场推广：在安全评估通过后，将转基因抗虫棉花推广到市场。
转基因抗虫棉的制备过程
转基因抗虫棉的制备过程
嘿，朋友们！今天咱来唠唠转基因抗虫棉的制备过程。
你想想啊，棉花在地里长着，那虫子多喜欢去祸祸它们呀！这时候转基因抗虫棉就横空出世啦！
先来说说科学家们是咋找到那些有用的基因的吧。
这就好比在一个超级大的基因宝库里面淘宝，得精挑细选，找到那个能让棉花不怕虫子的宝贝基因。
这可不是随便找找就行的，得花费好多心思和精力呢！
找到了基因，接下来就得想办法把它弄到棉花里面去呀。
这就好像给棉花做个小手术，把这个抗虫的基因给它安进去。
这可不是简单地放进去就行，得用一些特别的技术和工具，小心翼翼地操作。
然后呢，经过一番折腾，棉花就有了抗虫的能力啦！你说神奇不神奇？就好像棉花突然有了一身铠甲，那些虫子再也不能轻易欺负它了。
这转基因抗虫棉种下去以后啊，农民伯伯可就省了不少心呢！不用老是担心虫子把棉花都吃光了。
而且这棉花长得还特别好，产量也高，这不是皆大欢喜嘛！
咱再想想，如果没有转基因抗虫棉，那得有多少棉花被虫子毁掉呀？那得损失多少啊！现在有了它，就像是给棉花界带来了一场革命。
你们说，这转基因技术是不是很厉害？它能让我们的生活变得更美好呀！虽然可能有些人对它还有些疑虑，但是咱得相信科学呀！科学总是在不断进步的，它会给我们带来更多的惊喜和好处。
反正我是觉得转基因抗虫棉挺好的，你们呢？。
转基因抗虫棉的生产方法
转基因抗虫棉的生产方法随着人类对自然资源的不断开发利用，农业生产也面临着越来越严峻的挑战。
其中，农作物的病虫害防治一直是农民们关注的重点问题。
传统的农业生产方式往往采用化学农药来防治病虫害，但这种方式不仅会污染环境，而且还会对人体健康产生潜在的威胁。
因此，转基因抗虫棉的生产方法成为了当今农业生产的热点话题。
一、转基因抗虫棉的原理转基因抗虫棉是通过将外源基因嵌入到棉花基因组中，使得棉花能够在自身体内合成具有杀虫作用的蛋白质，从而达到防治病虫害的目的。
具体来说，该技术主要是利用了一种名为Bt（Bacillus thuringiensis）的细菌所分泌的一种蛋白质，即Bt蛋白。
该蛋白质能够与某些昆虫肠道中的酸性环境结合，释放出毒素，从而杀死这些昆虫。
在转基因抗虫棉的生产中，科学家们通过将Bt基因嵌入到棉花基因组中，使得棉花能够在自身体内合成Bt蛋白。
这样一来，当棉花被某些害虫咬食时，这些害虫就会摄入到Bt蛋白，从而导致它们的死亡。
因此，转基因抗虫棉能够有效地防治棉铃虫、棉蚜等害虫，从而提高棉花的产量和质量。
二、转基因抗虫棉的生产方法转基因抗虫棉的生产方法主要分为以下几个步骤：1. 选择适合的基因在转基因抗虫棉的生产中，首先需要选择适合的基因。
目前，常用的基因主要有cry1Ac、cry2Ab和cry1F等。
其中，cry1Ac和cry2Ab 主要用于防治棉铃虫，而cry1F则主要用于防治棉蚜。
2. 克隆基因在选择好适合的基因之后，就需要进行基因克隆。
具体来说，科学家们需要通过PCR扩增基因，然后将扩增得到的DNA片段进行纯化和测序，最后将其构建到适合的载体中。
3. 转化基因在克隆好基因之后，就需要进行基因转化。
目前，常用的基因转化方法主要有农杆菌介导的转化和基因枪法。
其中，农杆菌介导的转化是将基因载体构建到农杆菌中，然后将农杆菌注入棉花胚培养基中，使其与棉花胚进行接触，从而将基因转移到棉花细胞中。
而基因枪法则是将基因载体直接注入到棉花细胞中，从而实现基因转移。
科学家通过基因工程.成功培育出能...
科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉，其过程
大致如下图所示：
(1)上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内使用的方法是，这种导入方法较经济、有效。
目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是。
(2)基因工程基本操作程序中的核心步骤是，其目的是使目的基因在受体细胞中，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
(3)利用基因工程技术培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种方法相比，具有和等突出的优点，但是目前基因工程仍不能取代杂交育种和诱变育种。
(4)基因工程中，细菌的毒蛋白基因能在棉花细胞内得以表达，产生抗虫性状，是因为。
【答案】
(1)农杆菌转化法 DNA分子杂交技术
(2)基因表达载体的构建稳定存在
(3)目的性强克服远缘杂交不亲和性(或能有效地打破物种的生殖隔离界限)
(4)所有的生物共用一套遗传密码（2分）
【解析】（1）将目的基因导入双子叶植物常用农杆菌转化法；检测目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA上，采用DNA分子杂交法。
（2）基因工程基本操作程序中的核心步骤是基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
（3）基因工程育种的优点是目的性强、克服远缘杂交不亲和性或
能有效地打破物种的生殖隔离界限。
（4）由于所有的生物共用一套遗传密码，所以细菌的毒蛋白基因在棉花细胞内能够表达。
转抗虫基因三系杂交棉分子育种技术
转抗虫基因三系杂交棉分子育种技术体系2005年8月23日，农业部科教司组织专家对中国农业科学院生物技术研究所郭三堆研究员主持完成的“转抗虫基因三系杂交棉分子育种技术体系”进行了成果鉴定。
该项成果属国家863计划重点支持项目。
农业部科教司石燕泉副司长主持了鉴定会，科技部生物技术发展中心安道昌副主任、科技部农社司王震处长、中国农科院刘旭副院长，以及院科技管理局和生物技术所的领导等参加了鉴定会。
由李振声院士、戴景瑞院士等专家组成的鉴定委员会，认真听取了郭三堆研究员的课题综合研究报告，仔细审阅了相关技术资料和证明材料，通过质询和讨论，一致认为，该成果将基因工程技术和杂种优势利用相结合，攻克了三系杂交棉恢复系狭窄、抗虫性缺乏、可育性不稳、以及杂种优势不明显等一系列重大难题，取得了以下几个方面的重要创新：1、采用基因工程技术，在原单价、双价抗虫基因研究的基础上，研制成功融合抗虫基因及其高效表达载体，有效地解决了转基因棉花中两个抗虫基因难以同步高效表达的问题。
2、通过农杆菌介导和花粉管通道技术途径将抗虫基因导入优良棉花品种，获得了抗虫性达90％以上的新种质材料和新品种（系）40多个，为三系杂交棉的选育提供了丰富的抗虫保持系材料。
3、以大量抗虫保持系和陆地棉常规不育系26A（104－7A的衍生系）为基础材料，通过回交转育和分子鉴定，育成了27个（单价7个、双价20个）抗虫性稳定、不育率和不育度均达100％的陆地棉细胞质雄性不育的抗虫不育系。
4、采用基因工程技术和回交转育方法，将抗虫基因导入产量、品质优异的常规恢复系18R、19R、20R 中，育成了7个（3个单价、3个双价、1个融合）恢复率达100％的抗虫强恢复系。
5、用3个常规优异恢复系和7个转抗虫基因的强恢复系与抗虫不育系组配，选育出一批比对照常规抗虫棉增产显著或品质优良、抗虫性强的新组合。
其中，sGKz8在2003-2004年全国品种区域试验中，籽棉、皮棉、霜前皮棉分别为对照品种中棉所41的121.1%、126.4％、129.2%，均居第一位，2005年通过国家审定，是我国第一个转双价抗虫基因的三系杂交棉新品种；另有GKz28、sGKz6、sGKz34共3个组合正在参加全国区试。
思考：转基因抗虫棉的大致培育过程？
许多DNA片段
与运载体连接 导入
受体菌群体受体菌群体基因组部分基因 （cDNA）
2、利用PCR技术扩增目的基因 聚合酶链式反应，在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。可以获得大量的目的基 因。
循环
变性
退火
延伸
二.基因表达载体的构建--许多DNA片断， 导入到受体菌的群体中，各个受体某生物体内全部DNA
限制酶
某种生物某个时期的mRNA
反转录 cDNA
基因工程的基本操作程序
思考:转基因抗虫棉的大致 培育过程?
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
四、主要是编码蛋白质的结构基因的基因 3、化学方法人工合成
基因表达载体的构建过程
质粒 同一种
DNA分子 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）
三、将目的基因导入受体细胞
转化
• 常用的受体细胞：
有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、 酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
抗原—抗体杂交
鉴定—— 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
农杆菌转化法 基因枪法
转化
花粉管通道法
2.将目的基因导入动物细胞 显微注射技术
3.将目的基因导入微生物细胞
Ca2+处理
四、目的基因的检测与鉴定
①检测转基因生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因
检测—
DNA分子杂交
②检测目的基因是否转录出了mRNA
分子杂交（注意与上不同之处）
③检测目的基因是否翻译成蛋白质
棉花知识：抗虫杂交棉花的整枝技术
整枝技术的实施步骤
适时整枝
在棉花生长过程中，适时进行整枝是关键。一般来说，在棉花生长期 内，需要进行多次整枝，包括去叶、去蕾、去顶等操作。
去叶
在棉花生长初期，将植株下部的老叶、黄叶去掉，以增加通风透光， 减少病害发生。
去蕾
在棉花现蕾后，去掉植株上部的无效蕾，以集中养分供应有效蕾的生 长。
去顶
在棉花盛花期后，去掉植株顶部的生长点，以促进棉铃发育和成熟。
纤维品质和长度。
局限性分析
技术要求高
整枝技术需要掌握适当的 时机和操作方法，如果操 作不当，可能影响棉花的 正常生长。
人力成本高
整枝需要大量的人工操作 ，增加了生产成本。
对环境的要求高
整枝技术需要适宜的气候 和土壤条件，否则可能影 响棉花的产量和品质。
未来展望
研发新型整枝技术
01
通过科技手段研发新型的整枝技术，降低人力成本，提高整枝
02
整枝技术在抗虫杂交棉花中的 应用
整枝技术的定义和重要性
整枝技术定义
整枝技术是通过对棉花植株进行修剪、整理，调整其生长状态，以提高产量和质 量的一种农业管理措施。
整枝技术的重要性
在抗虫杂交棉花的种植过程中，整枝技术具有至关重要的作用。通过整枝，可以 控制棉花的生长速度，促进棉铃发育，提高单铃重和纤维品质，同时也有助于提 高棉花的抗虫性和抗病性，减少农药使用量，降低生产成本。
去除弱小果枝
在盛蕾期，去除主茎上的弱小果枝， 保留主茎上的强壮果枝。这样可以提 高棉花的产量和质量。
注意整枝后的管理
施肥
在整枝后，及时施肥，补充养分，促进棉花的生长和发育。
病虫害防治
在整枝后，加强病虫害的防治，防止病虫害对棉花的影响。
【高中生物】基因工程的基本操作程序(第1课时) 高二生物同步精品课堂(人教版2019选择性必修3)
成 单链DNA
。
b、复性（下降到50℃）：系统温度降低，引物与DNA模板通过碱 基互补配对，形成局部 双链 。
c、延伸（上升到72℃）：在TaqDNA聚合酶的作用下，溶液中的 的 4种脱氧核苷酸 在 耐高温的DNA聚合酶 的作用下，根据碱基 互补配对原则，合成与模板互补的 5′端→3′端 的新的DNA链。
5’
3’
3’
3’
5’
3’ 5’
A.变性
B.复性
C.延伸
5’
3’ 5’ 3’
5’
3’
3’
5’ 3’
5’当温3度’上升到72℃左右时，溶 5’
当温度上升到90℃以上 时，双链DNA解聚为单 链
当温度下降到50℃左右时， 两种引物通过碱基互补配对 与两条单链DNA结合
液中的4种脱氧核苷酸在耐高温 的DNA聚合酶的作用下，根据 碱基互补配对原则合成新的 DNA链
第一步：目的基因的筛选与获取 PCR反应过程
第一轮循环的产 物作为第二轮反 应的模板，经过 变性、复性和延 伸三步产生第二 轮循环的产物；
第二轮循环的 产物作为第三 轮反应的模板， 经过变性、复 性和延伸三步 产生第三轮的 产物；
完成以 后，常 采用琼 脂糖凝 胶电泳 来鉴定 PCR的产 物
第二轮循环的产物
(2)实例：与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关 的基因。
资料：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）， 破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。 科学家将“杀虫基因”转入棉花中，棉花产生Bt 抗虫蛋白抵抗虫害。
目的基因 那么，如何筛选目的基因呢？
第一步：目的基因的筛选与获取
体内DNA复制
抗虫棉基因工程的过程
抗虫棉基因工程的过程
抗虫棉基因工程的过程
抗虫棉基因工程是指经过基因技术改良的棉花，能够有效抵御害虫的危害，实现棉花的高产和优质，从而提升农业产值。
它的过程大致可以分为以下几个步骤：
1. 确定抗虫基因：通过对天然具有抗虫特性的植物进行深入研究，查找特定的基因，确定对应的抗虫基因。
在棉花中，针对棉铃虫的抗虫基因主要是Bt基因。
2. 克隆和注入基因：通过克隆技术，将确定好的抗虫基因进行扩增，得到高纯度的抗虫基因。
然后，通过注入技术将抗虫基因注入到棉花的基因组中，使其在生长过程中能够表达抗虫特性。
3. 转化体细胞选择：将注入基因的棉花体细胞培养在含有抗生素的培养基中，筛选能够生长的细胞，将其分离出来，得到具有抗虫特性的转化体细胞。
4. 物种再生：将筛选出的转化体细胞进行再生培养，形成完整的棉花植株。
在这个过程中，需要对棉花植株进行基因筛选和鉴定，确保其
拥有预期的基因组和抗虫特性。
5. 田间试验和商业化推广：在田间环境下，通过对抗虫棉花进行田间试验，评估其在实际生长环境中的表现。
根据试验结果，进行商业化推广，将抗虫棉花推广到市场上。
总的来说，抗虫棉基因工程的过程需要经过多个环节的研究、实验和推广，需要专业的技术团队和大量的经费支持。
虽然这项技术能够有效提升棉花产量和品质，但仍面临一些风险和挑战，需要持续投入研究和开发，才能实现其最大价值。
人教版高中生物选择性必修第3册 第3章 基因工程 第2节 基因工程的基本操作程序(一)
转基因抗虫棉
非转基因抗虫棉
以转基因抗虫棉为例 学习基因工程的基本操作程序
第一步：目的基因的筛选与获取 第二步：基因表达载体的构建 第三步：将目的基因导入受体细胞 第四步：目的基因的检测与鉴定
转基因抗虫棉
非转基因抗虫棉
第一步：目的基因的筛选与获取
★ 什么是目的基因？
[资料一] 棉花本身不具有抗虫基因。苏云金杆菌有一种抗虫基因，能 表达出抗虫蛋白来杀死棉铃虫。利用基因工程将抗虫基因导 入棉花细胞，培育出自身就能抵抗虫害的棉花新品种。
（1）图中科学家在进行①操作时，要使用的酶是__________ ___限__制__酶__和__D_N_A_连__接__酶____。
（2）图中Ⅱ由目的基因、____启__动__子_____、 ___终__止__子______、 ___标__记__基__因____、复制原点等组成。
（3）基因工程基本操作程序的核心是_基__因__表__达__载__体__的__构__建__。
[资料二] 胰岛素是治疗糖尿病的特效药。健康人含有胰岛素基因，能 表达胰岛素，从而降低血糖浓度。大肠杆菌本身不具有胰岛 素基因。1978年，科学家将编码人胰岛素的基因导入大肠杆 菌细胞中，使大肠杆菌表达重组人胰岛素。
在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞 性状或获得预期表达产物等的基因就是目的基因。
大肠杆菌后，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到A、B、C、D四
种菌落，其生长情况如下表（“＋”代表生长，“－”代表不生长）。
根据表中结果判断，含有重组质粒的菌落是
( B)
平板 无抗 菌落 生素
氨苄青 霉素
四环素
氨苄青霉素 +四环素
菌落A +
+
湖北省部分学校2023-2024学年高三上学期8月联考生物试题
高三生物学考试本试卷满分100分,考试用时75分钟。
一、选择题:本题共18小题，每小题2分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.细胞学说的建立过程是一一个不断开拓、继承、修正和发展的过程，随着显微镜技术有了显著的进步,研究者们能更详细地观察到细胞核等细胞结构，有丝分裂时的染色体的行为,受精时的核融合等生理过程。
下列说法正确的是A.一切生物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成B.电子显微镜的发明为早期的细胞学说的形成奠定了良好基础C.细胞学说使生物学的研究从器官、组织水平进入了分子水平D.细胞学说的提出运用了不完全归纳法，结论具有一定的局限性2.巨噬细胞形态多样,常伸出较长的伪足，具有防御功能,参与免疫应答。
下列关于巨噬细胞的叙述,错误的是A.巨噬细胞吞噬沙门氏菌的过程体现了细胞膜的流动性B.巨噬细胞能伸出伪足,吞噬清除异物,该功能离不开细胞骨架的支持C.巨噬细胞能摄取、加工、处理和呈递抗原,这属于非特异性免疫D.巨噬细胞比细菌生命活动更有序和高效,与其有多种具膜结构细胞器有关3.植物细胞通过细胞膜上的蔗糖--H+共转运体吸收蔗糖,过程如图所示。
下列分析错误的是A. H+-ATP酶是运输H+的转运蛋白,细胞外H+的浓度高于细胞内的B.H+通过蔗糖--H+共转运体进人细胞内,这属于协助扩散C.蔗糖通过蔗糖一H+共转运体进人细胞内,这属于协助扩散D.细胞膜上运输同种小分子物质的转运蛋白往往可能不止一种4.诱导多能干细胞(iPS细胞)在许多方面类似于胚胎干细胞(ES细胞),科学家直接将特定蛋白导人成年体细胞诱导出iPS细胞,如图所示。
下列说法正确的是A.人工诱导细胞核重编程过程中细胞中的遗传物质会发生改变B. iPS细胞分化产生多种细胞的实质是基因的选择性表达C.人体的骨髓造血干细胞属于iPS细胞的一种D.表皮细胞衰老时，其细胞核体积变小,呼吸速率减慢5.西瓜(2n)的黄瓤(R)和红瓤(r)是一对相对性状，育种人员培育三倍体黄瓤西瓜的过程如图所示。
转基因抗虫棉的生产方法
转基因抗虫棉的生产方法
随着人口的不断增长和经济的发展，粮食和纺织品需求不断增加。
但是，农业生产面临严重的损失，其中最主要的问题就是虫害。
转基因抗虫棉是许多国家的重要之举，通过转基因技术，从其他生物种类中引进抗虫基因，使得棉花在生长过程中对虫害更加抗拒，从而将棉花产量的损失降至最低。
下面，我们来详细了解一下转基因抗虫棉的生产方法。
第一步：筛选抗虫基因
转基因棉花的主要目的是提高棉花抗虫性，因此在生产之前，首先需要从其他生物中选择具有优良抗虫性的基因。
例如，引入来自取籽小蠹或焦糖盲蝽的基因，可以使棉花对这两种常见的害虫产生抗性。
第二步：将抗虫基因转入棉花
将筛选出的抗虫基因转入棉花的方法有多种，比较常见的是农杆菌介导的转化方法。
在这种方法中，先将被筛选出来的基因克隆到农杆菌T-DNA上，再将该T-DNA转入棉花幼胚的细胞中。
第三步：筛选具有抗虫性的棉花植株
将农杆菌介导的转化后，得到的棉花幼胚，经过一段时间的培养，可以得到具有转基因抗虫基因的棉花植株。
然后，在大棚环境下，对这些植株进行蚜虫、取籽小蠹等常见害虫的人工感染，筛选出哪些转基因植株抵御虫害，产量仍高，这些棉花就是成功的转基因抗虫棉。
第四步：繁殖和推广
筛选出的转基因抗虫棉经过多年的实验表明，该品种在抗虫方面表现更优秀，具有很高的抗虫性和较高的产量。
因此，生产商会将这些棉花繁殖，推广到生产中，以提高棉花生产效益。
总的来说，用遗传工程技术改良棉花，使其具有抗虫性，是一种有效的防治虫害的方法，通过不断地改进，提高棉花的产量和质量，同时也能够保障棉农的收益。
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基因表达载体的构建过程质粒 同一种DFra bibliotekA分子 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）
三、将目的基因导入受体细胞
转化
• 常用的受体细胞：
有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、 酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
抗原—抗体杂交
鉴定—— 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
农杆菌转化法 基因枪法
转化
花粉管通道法
2.将目的基因导入动物细胞 显微注射技术
3.将目的基因导入微生物细胞
Ca2+处理
四、目的基因的检测与鉴定
①检测转基因生物染色体的DNA 上是否插入了目的基因
检测—
DNA分子杂交
②检测目的基因是否转录出了mRNA
分子杂交（注意与上不同之处）
③检测目的基因是否翻译成蛋白质
基因工程的基本操作程序
思考:转基因抗虫棉的大致 培育过程?
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
四、目的基因的检测与鉴定
一、目的基因的获取
主要是编码蛋白质的结构基因的基因 3、化学方法人工合成
三、将目的基因导入受体细胞
转化
1.将目的基因导入植物细胞----农杆菌转化法 农杆菌转化法 基因枪法
花粉管通道法
三、将目的基因导入受体细胞
1.将目的基因导入植物细胞
农杆菌转化法 基因枪法
转化
花粉管通道法
2.将目的基因导入动物细胞 显微注射技术
三、将目的基因导入受体细胞
1.将目的基因导入植物细胞
与运载体连接 导入
许多DNA片段
与运载体连接 导入
受体菌群体受体菌群体基因组部分基因 （cDNA）
2、利用PCR技术扩增目的基因 聚合酶链式反应，在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。可以获得大量的目的基 因。
循环
变性
退火
延伸
二.基因表达载体的构建--许多DNA片断， 导入到受体菌的群体中，各个受体某生物体内全部DNA
限制酶
某种生物某个时期的mRNA
反转录 cDNA