现代生物技术在育种上的应用
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l 涉及性状包括：抗虫、抗病毒、抗细菌、抗真菌、抗除草剂 、抗旱、抗盐渍，以及品质改良、生长发育的调控和提高产 量等。
l 在国际上，抗虫、抗病、抗除草剂的转基因棉花、玉米、大 豆、马铃薯等已进入商业化应用阶段，并有较大面积的推广 。
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现代生物技术在育种上的应用
l 1994年，美国首次批准了转基因延熟番茄的商品 化生产。到1997年底，全世界共有51种转基因 植物产品被正式批准投入商品化生产。根据国际农
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•图2－8 植物转基因技术现流代生程物技示术在意育种图上的应用
•植物转基因技术育种过程
•基因分离
•细
•目的基因
胞
•载体（质粒）
•基因导入载体（重组质粒）
•目 的 基 •农杆菌转化 因法
•导
入 •基因枪转化
受 体
Biblioteka Baidu
法
•受体细 胞
•组织或细 胞
•植株再生
•转化组织或细
•转化与未转化植株
胞
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的基本操作步骤：
•四步曲： •1、提取目的基因 •2、目的基因与运载体结合 •3、将目的基因导入受体细胞 •4、目的基因的检测和表达
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的基本操作步骤：
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现代生物技术在育种上的应用
1.转基因技术育种
体的原生质体或体细胞，在
一定的物理或化学条件下进
行融合形成杂种细胞，再创
造条件将杂种细胞培养成完
整的杂种生物个体。
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现代生物技术在育种上的应用
4.细胞杂交育种
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现代生物技术在育种上的应用
4.细胞杂交育种
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现代生物技术在育种上的应用
l 新性状的杂种个体：
现代生物技术在育种上的应用
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•转基因蝴蝶
现代生物技术在育种上的应用
转基因食品安全吗？
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现代生物技术在育种上的应用
l 1984年，中国科学院武汉水生生物研究所鱼类基因工程 研究组研制出世界上第一批转基因鱼，随后建立了转基因 鱼理论模型，构建了由鲤鱼和草鱼基因组件组成的、拥有 全部自主知识产权的重组生长激素基因，即“全鱼”基因 ，并培育出快速生长的转“全鱼”基因黄河鲤鱼和不育三 倍体“863吉鲤”。
l ①植物组织培养 •B l ②植物体细胞杂交 l ③动物细胞培养 l ④转基因植物的培育 l A①②③ B①②④ C ①③④ D ①②③④
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现代生物技术在育种上的应用
l 2.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中
，正确的是：
•D
l A 诱导融合的方法完全相同
l B 所用的技术手段完全相同
•（1）转基因耐贮藏番茄
•图2－9 转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）
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现代生物技术在育种上的应用
l （2）转基因抗虫作物
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现代生物技术在育种上的应用
•遭到玉米螟侵害和真菌感染的普通玉米(左)与Bt玉米(右)
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现代生物技术在育种上的应用
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l 动物乳腺生物反应器
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现代生物技术在育种上的应用
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现代生物技术在育种上的应用
“转基因荧光猪”
•不含胆固醇的转基因小鼠
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•荧光斑马鱼
•荧光热带鱼
现代生物技术在育种上的应用
•首只转基因猴降生
•转基因幼猴和母亲
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•转基因鲑鱼(上)与同年龄的野生鲑鱼(下)
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的“专用工具”
•基因的针线——DNA连接酶：把两条DNA未端之间的缝 隙缝合起来。
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的“专用工具”
•基因的运输工 具——运载体： 质粒是存在于细 菌细胞质中独立 于染色体而自主 复制的环状双链 DNA分子。 •噬菌体、病毒
※ 卡塔赫纳生物安全议定书 ※ 生物多样性公约
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现代生物技术在育种上的应用
•检测机构(参加转基因产品定性检测水平测试实验室名单)
•中国检验检疫科学研究院 动植物检疫研究所 http://www.caiq.cn/
北京出入境检验检疫局技术中心转基因实验室
河南出入境检验检疫局动植物食品实验室
现代生物技术在育种上 的应用
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2020/11/23
现代生物技术在育种上的应用
从社会中来
l 抗虫棉为什么能抗虫呢？ l 为什么传统的杂交育种方
法培育不出抗虫棉呢？ l 转基因作物会危害人体健
康吗？ l 转基因作物会不会影响生
态系统的稳定性？
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现代生物技术在育种上的应用
1.转基因技术育种
•筛选
•移苗入土
•转基因植株
•选优
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现代生物技术在育种上的应用
2.转基因植物的实例
l 转基因作物于1986年在美国和法国首次进 入大田试验，到1997年底全世界转基因作 物的田间试验已达25,000例。2002年全 球转基因作物推广面积达5,870万公顷，比 1996年增长了34.5倍；种植转基因作物 的国家从1996年的6个增加到2002年的 16个。
•转基因番木瓜 —— 抗环斑病毒
现代生物技术在育种上的应用
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•转基因杨树 —— 抗舞毒蛾 现代生物技术在育种上的应用
l （3）抗除草剂作物
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现代生物技术在育种上的应用
其他
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•金大米
现代生物技术在育种上的应用
3.转基因动物的实例
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现代生物技术在育种上的应用
|| 国内法规 ||
※ 进出境转基因产品检验检疫管理办法 ※ 农业转基因生物安全评价管理办法 ※ 农业转基因生物进口安全管理办法 ※ 农业转基因生物安全管理条例 ※ 关于颁发第一批转基因农产品进口临时证明和标识审查认可批件的通知 ※ 农业转基因生物标识管理办法 ※ 转基因农产品安全管理临时措施 ※ 转基因食品卫生管理办法 || 国外法规 ||
青岛检验检疫局食品实验室
厦门检验检疫局转基因实验室
吉林检验检疫局转基因产品检测实验室
江苏检验检疫局食品实验室
福建检验检疫局检验检疫技术中心转基因产品及DNA检测鉴定实验室
中国进出口商品检验技术研究所转基因食品检测中心
山西局技术中心动植检实验室
湖南出入境检验检疫局检验检疫技术中心
安庆检验检疫局综合实验室（转基因实验室）
业生物技术应用服务机构的统计和预测，全球范围 内，1998年转基因农作物的销售额为12－15亿 美元，2000年为30亿美元，预计2010年将达到 250亿美元。转基因农作物将成为21世纪农业的 主导产品，转基因植物产业将成为21世纪新的经 济增长点。
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现代生物技术在育种上的应用
2.转基因植物的实例
l 转基因技术：
l
是指按照人们的意愿，把一种生物的某
个基因克隆出来，加以修饰和改造，再转移
到另一种生物的细胞里，从而定向地改造生
物的遗传性状。
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的“专用工具”
•基因的剪刀——限制性内切酶：一种限制性内切酶只能识别一 种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子的酶。
l 鱼类基因工程研究组用420只小鼠进行了转“全鱼”基因 鱼食品消费安全的详细研究。高强度饲喂转“全鱼”基因 鱼，对小鼠的生长、脏器发育、血液生理生化指针、繁殖 能力及其后代的生长发育均无影响，实验证实了转“全鱼 ”基因鱼食品与非转基因鱼在食品安全上具实质等同性。
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现代生物技术在育种上的应用
汕头检验检疫局技术中心食品实验室
湖北局技术中心检疫及微生物实验室
珠海局技术中心植物病虫害检验室
珠海局技术中心微生物实验室
河北局技术中心
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现代生物技术在育种上的应用
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现代生物技术在育种上的应用
练习
l 1.抗虫棉抗虫机理是由于：•B l ①转入了苏云金芽孢杆菌Bt基因 ②抑制昆
l C 采用的原理完全相同
l D 都能形成杂种细胞
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现代生物技术在育种上的应用
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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现代生物技术在育种上的应用
l 据不完全统计，目前至少已在200种植物中成功进行了转基 因
l 种类包括：水稻、玉米、马铃薯等粮食作物，棉花、大豆、 油菜、亚麻、向日葵等经济作物，番茄、黄瓜、荠菜、甘蓝 、花椰菜、胡萝卜、茄子、生菜、芹菜、苜蓿、白三叶草、 苹果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草莓、矮牵牛、菊花、香石 竹和杨树等；
虫消化道内淀粉酶活性 ③抗虫棉产生了Bt 毒蛋白 ④Bt毒蛋白能破坏鳞翅目昆虫的消 化系统 ⑤使昆虫不能正常摄食、消化食物 中的蛋白质 l A①②⑤ B①③④ C ②④⑤ D③④⑤
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现代生物技术在育种上的应用
l 2.转基因耐贮藏番茄作用机理是：•D l A 抑制生长素的合成 l B 抑制代谢，代谢减弱 l C 抑制细胞呼吸 l D 封闭乙烯合成途径中关键酶基因
l 胡萝卜－羊角芹 l 白菜－甘蓝 l 萝卜－油菜 l 柑橘－枳 l 烟草－海岛烟草
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现代生物技术在育种上的应用
l 动物细胞杂交：
l 人－鼠 l 人－猴 l 人－蛙
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现代生物技术在育种上的应用
练习
l 1.运用下列各种细胞工程技术培育生物新品 种，操作过程中能形成愈伤组织的是:
新疆出入境检验检疫局动植物检验检疫实验室
宁波出入境检验检疫局转基因实验室
深圳出入境检验检疫局动植物与食品检验检疫技术中心转基因检测实验室
辽宁出入境检验检疫局技术中心生物实验室
浙江检验检疫局转基因实验室
上海出入境检验检疫局转基因产品检测实验室
广州检验检疫局食品实验室转基因科
云南检验检疫局转基因实验室
天津检验检疫局食品实验室
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现代生物技术在育种上的应用
l 3.乳腺生物反应器可用于：•B l A 动物抗病育种 l B 生产药用蛋白 l C 治疗人类疾病 l D 分泌大量乳汁
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现代生物技术在育种上的应用
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现代生物技术在育种上的应用
4.细胞杂交育种
l 细胞杂交：
l
指将同类或不同类生物
l 在国际上，抗虫、抗病、抗除草剂的转基因棉花、玉米、大 豆、马铃薯等已进入商业化应用阶段，并有较大面积的推广 。
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现代生物技术在育种上的应用
l 1994年，美国首次批准了转基因延熟番茄的商品 化生产。到1997年底，全世界共有51种转基因 植物产品被正式批准投入商品化生产。根据国际农
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•图2－8 植物转基因技术现流代生程物技示术在意育种图上的应用
•植物转基因技术育种过程
•基因分离
•细
•目的基因
胞
•载体（质粒）
•基因导入载体（重组质粒）
•目 的 基 •农杆菌转化 因法
•导
入 •基因枪转化
受 体
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法
•受体细 胞
•组织或细 胞
•植株再生
•转化组织或细
•转化与未转化植株
胞
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的基本操作步骤：
•四步曲： •1、提取目的基因 •2、目的基因与运载体结合 •3、将目的基因导入受体细胞 •4、目的基因的检测和表达
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的基本操作步骤：
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现代生物技术在育种上的应用
1.转基因技术育种
体的原生质体或体细胞，在
一定的物理或化学条件下进
行融合形成杂种细胞，再创
造条件将杂种细胞培养成完
整的杂种生物个体。
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现代生物技术在育种上的应用
4.细胞杂交育种
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现代生物技术在育种上的应用
4.细胞杂交育种
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现代生物技术在育种上的应用
l 新性状的杂种个体：
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•转基因蝴蝶
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转基因食品安全吗？
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现代生物技术在育种上的应用
l 1984年，中国科学院武汉水生生物研究所鱼类基因工程 研究组研制出世界上第一批转基因鱼，随后建立了转基因 鱼理论模型，构建了由鲤鱼和草鱼基因组件组成的、拥有 全部自主知识产权的重组生长激素基因，即“全鱼”基因 ，并培育出快速生长的转“全鱼”基因黄河鲤鱼和不育三 倍体“863吉鲤”。
l ①植物组织培养 •B l ②植物体细胞杂交 l ③动物细胞培养 l ④转基因植物的培育 l A①②③ B①②④ C ①③④ D ①②③④
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现代生物技术在育种上的应用
l 2.动物细胞融合和植物体细胞杂交的比较中
，正确的是：
•D
l A 诱导融合的方法完全相同
l B 所用的技术手段完全相同
•（1）转基因耐贮藏番茄
•图2－9 转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）
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现代生物技术在育种上的应用
l （2）转基因抗虫作物
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现代生物技术在育种上的应用
•遭到玉米螟侵害和真菌感染的普通玉米(左)与Bt玉米(右)
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l 动物乳腺生物反应器
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“转基因荧光猪”
•不含胆固醇的转基因小鼠
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•荧光斑马鱼
•荧光热带鱼
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•首只转基因猴降生
•转基因幼猴和母亲
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•转基因鲑鱼(上)与同年龄的野生鲑鱼(下)
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的“专用工具”
•基因的针线——DNA连接酶：把两条DNA未端之间的缝 隙缝合起来。
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的“专用工具”
•基因的运输工 具——运载体： 质粒是存在于细 菌细胞质中独立 于染色体而自主 复制的环状双链 DNA分子。 •噬菌体、病毒
※ 卡塔赫纳生物安全议定书 ※ 生物多样性公约
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•检测机构(参加转基因产品定性检测水平测试实验室名单)
•中国检验检疫科学研究院 动植物检疫研究所 http://www.caiq.cn/
北京出入境检验检疫局技术中心转基因实验室
河南出入境检验检疫局动植物食品实验室
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从社会中来
l 抗虫棉为什么能抗虫呢？ l 为什么传统的杂交育种方
法培育不出抗虫棉呢？ l 转基因作物会危害人体健
康吗？ l 转基因作物会不会影响生
态系统的稳定性？
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1.转基因技术育种
•筛选
•移苗入土
•转基因植株
•选优
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2.转基因植物的实例
l 转基因作物于1986年在美国和法国首次进 入大田试验，到1997年底全世界转基因作 物的田间试验已达25,000例。2002年全 球转基因作物推广面积达5,870万公顷，比 1996年增长了34.5倍；种植转基因作物 的国家从1996年的6个增加到2002年的 16个。
•转基因番木瓜 —— 抗环斑病毒
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•转基因杨树 —— 抗舞毒蛾 现代生物技术在育种上的应用
l （3）抗除草剂作物
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现代生物技术在育种上的应用
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•金大米
现代生物技术在育种上的应用
3.转基因动物的实例
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现代生物技术在育种上的应用
|| 国内法规 ||
※ 进出境转基因产品检验检疫管理办法 ※ 农业转基因生物安全评价管理办法 ※ 农业转基因生物进口安全管理办法 ※ 农业转基因生物安全管理条例 ※ 关于颁发第一批转基因农产品进口临时证明和标识审查认可批件的通知 ※ 农业转基因生物标识管理办法 ※ 转基因农产品安全管理临时措施 ※ 转基因食品卫生管理办法 || 国外法规 ||
青岛检验检疫局食品实验室
厦门检验检疫局转基因实验室
吉林检验检疫局转基因产品检测实验室
江苏检验检疫局食品实验室
福建检验检疫局检验检疫技术中心转基因产品及DNA检测鉴定实验室
中国进出口商品检验技术研究所转基因食品检测中心
山西局技术中心动植检实验室
湖南出入境检验检疫局检验检疫技术中心
安庆检验检疫局综合实验室（转基因实验室）
业生物技术应用服务机构的统计和预测，全球范围 内，1998年转基因农作物的销售额为12－15亿 美元，2000年为30亿美元，预计2010年将达到 250亿美元。转基因农作物将成为21世纪农业的 主导产品，转基因植物产业将成为21世纪新的经 济增长点。
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现代生物技术在育种上的应用
2.转基因植物的实例
l 转基因技术：
l
是指按照人们的意愿，把一种生物的某
个基因克隆出来，加以修饰和改造，再转移
到另一种生物的细胞里，从而定向地改造生
物的遗传性状。
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现代生物技术在育种上的应用
基因工程的“专用工具”
•基因的剪刀——限制性内切酶：一种限制性内切酶只能识别一 种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子的酶。
l 鱼类基因工程研究组用420只小鼠进行了转“全鱼”基因 鱼食品消费安全的详细研究。高强度饲喂转“全鱼”基因 鱼，对小鼠的生长、脏器发育、血液生理生化指针、繁殖 能力及其后代的生长发育均无影响，实验证实了转“全鱼 ”基因鱼食品与非转基因鱼在食品安全上具实质等同性。
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汕头检验检疫局技术中心食品实验室
湖北局技术中心检疫及微生物实验室
珠海局技术中心植物病虫害检验室
珠海局技术中心微生物实验室
河北局技术中心
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现代生物技术在育种上的应用
练习
l 1.抗虫棉抗虫机理是由于：•B l ①转入了苏云金芽孢杆菌Bt基因 ②抑制昆
l C 采用的原理完全相同
l D 都能形成杂种细胞
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现代生物技术在育种上的应用
l 据不完全统计，目前至少已在200种植物中成功进行了转基 因
l 种类包括：水稻、玉米、马铃薯等粮食作物，棉花、大豆、 油菜、亚麻、向日葵等经济作物，番茄、黄瓜、荠菜、甘蓝 、花椰菜、胡萝卜、茄子、生菜、芹菜、苜蓿、白三叶草、 苹果、核桃、李、木瓜、甜瓜、草莓、矮牵牛、菊花、香石 竹和杨树等；
虫消化道内淀粉酶活性 ③抗虫棉产生了Bt 毒蛋白 ④Bt毒蛋白能破坏鳞翅目昆虫的消 化系统 ⑤使昆虫不能正常摄食、消化食物 中的蛋白质 l A①②⑤ B①③④ C ②④⑤ D③④⑤
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现代生物技术在育种上的应用
l 2.转基因耐贮藏番茄作用机理是：•D l A 抑制生长素的合成 l B 抑制代谢，代谢减弱 l C 抑制细胞呼吸 l D 封闭乙烯合成途径中关键酶基因
l 胡萝卜－羊角芹 l 白菜－甘蓝 l 萝卜－油菜 l 柑橘－枳 l 烟草－海岛烟草
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现代生物技术在育种上的应用
l 动物细胞杂交：
l 人－鼠 l 人－猴 l 人－蛙
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现代生物技术在育种上的应用
练习
l 1.运用下列各种细胞工程技术培育生物新品 种，操作过程中能形成愈伤组织的是:
新疆出入境检验检疫局动植物检验检疫实验室
宁波出入境检验检疫局转基因实验室
深圳出入境检验检疫局动植物与食品检验检疫技术中心转基因检测实验室
辽宁出入境检验检疫局技术中心生物实验室
浙江检验检疫局转基因实验室
上海出入境检验检疫局转基因产品检测实验室
广州检验检疫局食品实验室转基因科
云南检验检疫局转基因实验室
天津检验检疫局食品实验室
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现代生物技术在育种上的应用
l 3.乳腺生物反应器可用于：•B l A 动物抗病育种 l B 生产药用蛋白 l C 治疗人类疾病 l D 分泌大量乳汁
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4.细胞杂交育种
l 细胞杂交：
l
指将同类或不同类生物