基因性状育种方法.ppt

基因对性状的控制 一、重组DNA技术（转基因技术） （一）定义 根据人的需要将外源的DNA片段或人工合成的基因在生物体外与载体进行拼接，形成重组DNA分子后导入受体细胞中，使新的基因在受体细胞中表达产生出人类所需要的物质或得到新的生物性状 （二）原理 基因重组 （三）技术 1、三个工具 基因手术刀——限制性内切酶 基因缝纫针——DNA连接酶 基因运输车——运载体 (作用部位：磷酸二酯键) (细菌质粒、病毒DNA) （1）.基因的“剪刀”──限制性内切酶（限制酶） 　　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。 特异性 作用：将外源基因导入受体细胞 种类：质粒（最常用的运载体， 是拟核外能够自我复制的很小的环状DNA。） 噬菌体、动植物病毒 能够自我复制而保持连续性 特点 (2)、基因的运输工具——运载体 (3)、基因的针线──DNA连接酶 　　连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 基因的针线：DNA连接酶 G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同种限制酶切割 2、操作过程（四个步骤） （1）获取目的基因 （2）体外重组DNA分子 （3）重组DNA分子导入受体细胞 （4）筛选和鉴定 第一步：获取目的基因 1、直接分离法： 2、人工合成法 逆转录法 化学合成法 　用限制酶切断成许多片段 第二步：体外重组目的基因（目的基因与运载体结合） 第三步：重组DNA分子导入受体细胞 导入 扩增（增殖） 第四步：筛选和鉴定（目的基因的检测与表达） 1、检测；判断目的基因是否导入受体细胞 2、表达：有没有产生特定的性状 结 果：定向改造生物的性状，获得人类所需要的品种 生长快、肉质好的转基因鱼(中国) 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转鱼抗寒基因的番茄 基因工程育种 苏云金芽孢杆菌——抗虫基因 ——普通棉花细胞——含抗虫基因棉花——抗虫棉 原理：基因重组 优点：定向改变生物性状，打破物种界限 诱变育种 2.方法： 物理诱变、化学诱变 3.优点： 诱变的个体产生有利的不多，必须处理大 量实验材料 提高突变频率，增加变异来源 4.缺点： 1.原理： 基因突变 杂交育种 1·概念 杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。 2·方法： 杂交 自交 (选优 自交)若干次 纯种 先杂交，再连续自交 杂交育种优点： 缺点: 育种时间长，纯化复杂。 使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上 优点：明显缩短育种年限 花药 单倍体植株 纯合正常植株 秋水仙素染色体加倍 离体培养 单倍体育种 缺点：技术复杂，操作困难 YR yR Yr yr 黄色圆粒（YyRr） 花药 （配子） 单倍体植株 正常二倍体 （纯合体） YYRR yyRR YYrr yyrr 黄圆 绿圆 黄皱 绿皱 秋 水 仙 素 处 理 幼 苗 YR yR Yr yr 离 体 培 养 方法： 用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。 原理是： 秋水仙素能够抑制纺锤体的形成， 应用例子： 三倍体无子西瓜的培育 多倍体育种 优点：各种器官大、营养成分高 缺点：获得的新品种发育延迟 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 原理 常用方法 优点 缺点 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 先杂交，再连续自交 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 技术复杂 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 基因工程育种 基因重组 转基因技术 定向改变生物性状，打破物种界限 有可能引起生态危机 种类 最初起因 特点 典型病例 单基因遗传病 常染色体显性 基因突变 有中生无为显性，常为代代遗传 多指、并指、软骨发育不全 常染色体隐性 无中生有为隐性 常为隔代遗传 白化病、先天性聋哑、苯丙酮尿症 伴X显性 女病＞男病， “男病母女病” 抗维生素D佝偻病 伴X隐性 男病＞女病