现代生物技术在育种上的应用-课件.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描述转基因技术育种和细胞杂交育种等现代育种技术。描述转基因技术育种和细胞杂交育种等现代育种技术。2列举现代育种技术在实践中应用的实例,探讨其前景。列举现代育种技术在实践中应用的实例,探讨其前景。3关注转基因生物及其产品引发的社会影响。关注转基因生物及其产品引发的社会影响。转基因技术是指按照人们的意愿,把一种生物的某个转基因技术是指按照人们的意愿,把一种生物的某个_克隆出来,加以克隆出来,加以_和和_,再转移到,再转移到_生物的生物的细
2、胞里,从而细胞里,从而_地改造生物的遗传性状。地改造生物的遗传性状。_的制备和目的基因导入的制备和目的基因导入_的过程。的过程。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饰修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细胞受体细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_结合结合目目的基因导入的基因导入_转化组织或细胞转化组织或细胞植株再生植株再生_与未转化的植株与未转化的植株筛选筛选_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体载体受体细胞受体细胞转化转化转基因转基因 转基因技术遵循的原理是什么?转基因技术遵循的原理是什么?提示提示基因重组。基
3、因重组。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,并且大量扩增。将制备的目的基因导入到受精卵或其来,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。他细胞中,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 下列关于转基因技术育种的叙述,错误的是下列关于转基因技术育种的叙述,错误的是 ()。A转基因技术转移的基因是有用的外源基因转基因技术转移的基因是有用的外源基因B转移的基因可以来自不同物种转移的基因可以来自不同物种C转基因技术突破了生物的种间界限转基因技术突破了生物的种间界限D转基因技术可以不定向地改造生物的遗传性状转基因技术可以不定向地改造生物的遗传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
5、照人们的意愿,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 ask.jsyst 学车问题回答驾驶员模拟考试2019 jsyst 科目一 科目二 科目三 科目四(1)1983年第一例转基因植物年第一例转基因植物转基因转基因_。(2)转基因转基因_番茄。番茄。(3)转基因转基因_作物:转作物:转_抗虫棉、抗虫玉米、抗虫抗虫棉、抗虫玉米、抗虫杨树和抗虫甘蓝,转植物杨树和抗虫甘蓝,转植物_抑制剂基因、转外源凝抑制剂基因、转外源
6、凝集素基因的转基因水稻、转基因棉。集素基因的转基因水稻、转基因棉。(4)抗抗_作物:抗除草剂玉米、油菜、大豆、棉等。作物:抗除草剂玉米、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贮藏耐贮藏Bt基因基因蛋白酶蛋白酶除草剂除草剂抗虫抗虫(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,获得第一只转基因鼠的受精卵中,获得第一只转基因“超级小鼠超级小鼠”。(2)动物转基因技术的应用:提高产仔数或产蛋数;提高动物转基因技术的应用:提高产仔数或产蛋数;提高_能力;研制乳腺能力;研制乳腺_;提高动物生长速;提高动
7、物生长速率;改善肉的品质。率;改善肉的品质。生产转基因动物时,为什么一般将目的基因注生产转基因动物时,为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受精卵的全能性最高,可以发育成一个完整的个体。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长激素基因生长激素基因生物反应器生物反应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胞细胞种类种类植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞微生物细胞微生物细胞常用常用方法方法农杆菌转化法农杆菌转化法显微注射法显微注射法Ca2处理法处理法受体受体细胞细胞体细胞体细胞受精卵
8、受精卵原核细胞原核细胞转化转化过程过程目的基因插入目的基因插入Ti质质粒的粒的TDNA上上农杆菌农杆菌导导入植物细胞入植物细胞整整合到受体细胞的染合到受体细胞的染色体色体DNA上上表达表达目的基因表达载体目的基因表达载体提纯提纯取卵取卵(受受精卵精卵)显微注显微注射射受精卵发育受精卵发育获得具有新性获得具有新性状的动物状的动物Ca2处理细胞处理细胞感受态细胞感受态细胞重组表达载体重组表达载体与感受态与感受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
9、乳动物体内表达,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.上海医学遗传研究所成功培育
10、出第一头携带白蛋白的转上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛,他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方基因牛,他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。多倍。“转基转基因动物因动物”是指是指 ()。A提供基因的动物提供基因的动物B基因组中增加外源基因的动物基因组中增加外源基因的动物C能产生白蛋白的动物能产生白蛋白的动物D能表达基因信息的动物能表达基因信息的动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
11、给后代的基因工程生物。转基出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带有外源的白蛋白基因。牛中携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质体原生质体杂种细胞杂种细胞杂种细胞杂种细胞植物细胞杂交植物细胞杂
12、交2(1)获得原生质体:人们常用获得原生质体:人们常用_等将细胞等将细胞壁分解掉,得到无细胞壁的植物细胞壁分解掉,得到无细胞壁的植物细胞原生质体。原生质体。(2)诱导原生质体融合:方法有物理法诱导原生质体融合:方法有物理法(如如_、电刺激等、电刺激等)和化学法和化学法(如如_)等。等。(3)获得杂种植株:通过获得杂种植株:通过_技术将杂种细胞培技术将杂种细胞培育为杂种植株。育为杂种植株。动物细胞杂交与植物原生质体融合的原理动物细胞杂交与植物原生质体融合的原理_,诱,诱导融合的方法导融合的方法_。迄今为止,已经实现了人。迄今为止,已经实现了人鼠、鼠、人人猴、人猴、人蛙等种间个体的细胞杂交并获得杂
13、交细胞,蛙等种间个体的细胞杂交并获得杂交细胞,但尚未获得杂种动物。但尚未获得杂种动物。3动物细胞杂交动物细胞杂交 杂种植株会是单倍体吗?杂种植株会是单倍体吗?提示提示不会。不会。思维激活思维激活3纤维素酶和果胶酶纤维素酶和果胶酶聚乙二醇聚乙二醇植物组织培养植物组织培养基本相同基本相同也类似也类似振动振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,
14、植物细胞杂交是从细胞融合开始,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
15、杂种细胞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)植物细胞杂交育种的优点和局限性植物细胞杂交育种的优点和局限性优点:植物细胞杂交的最大突破是克服了远缘杂交不亲和优点:植物细胞杂交的最大突破是克服了远缘杂交不亲和的种间或属间障碍。的种间或属间障碍。局限性:由于目前仍有许多理论和技术问题没有解决,不局限性:由于目前仍有许多理论和技术问题没有解决,不能让杂种植株按照人们的需要表现出亲代的优良性状。能让杂种植株按照人们的需要表现出亲代的优良性状。科学家们将番茄细胞和马铃薯细胞融合,成功地培科学家们将番茄细胞和马铃薯细胞融合,成功地培育
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