生物的变异与育种.ppt

应用： 3 、用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下： ① ② 高秆抗锈病×矮秆易染锈病─→F1─→雄配子 ③ ④ ─→幼苗─→选出符合要求的品种，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是 A．这种育种方法叫杂交育种 B．过程④必须使用生长素处理 C．这种方法的最大优点是缩短育种年限 D．③过程必须经过受精作用 答案：C 五、基因工程育种 一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达，是因为它们共用一套遗传密码。在该育种方法中需两种工具酶（限制性内切酶、DNA连接酶）和运载体（质粒），质粒上必须有相应的识别基因，便于基因检测。如人的胰岛素基因移接到大肠杆菌的DNA上后，可在大肠杆菌的细胞内指导合成人的胰岛素；抗虫棉植株的培育;将固氮菌的固氮酶基因移接到植物DNA分子上去，培育出固氮植物。固氮基因的表达方式为： 1．原理：基因重组（或异源DNA重组）和所有生物氨基酸遗传密码子的通用性。 物质基础是：生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。 其结构基础是：一般生物的DNA均为双螺旋结构。 2．方法和过程： 提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。 这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。通俗地说，就是按照人们的主观意愿，把一种生物的个别基因复制出来，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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。 重组的DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。 3．优缺点：不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行，育种时间短 ；可能会引起生态危机，技术难度大。 4．应用：科学家最初做抗虫棉试验时，虽然已经检测出棉的植株中含有抗虫的基因，但让棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明抗虫基因还不能在高等植物中表达。科学家在研究的基础上，又一次对棉植株中的抗虫基因进行了修饰，然后再让棉铃虫食用棉的叶片，结果食用的第二天棉铃虫就中毒死亡了。这说明抗虫基因在棉植株中得到了表达。 5．经典例题： 例 （2007年天津理综卷）在培养转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。 请据图回答： （1）A过程需要的酶有_______________________________________。 （1）限制性内切酶和DNA链激酶 （2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是________________________________________。 （2）具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存（他们没有要求，具有多个限制酶切点，教材P.50） （3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还需加入____________。 （3）卡那霉素 （界定是否带有标记基因，转基因是否成功） （4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用_______________________________作为探针。 （4）放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因 在生物体的所有细胞中，受精卵的全能性是最高的。有性生殖生物体的任何一个细胞，都是由受精卵分裂、分化而成的。生殖细胞，尤其是卵细胞，虽然分化程度很高，但是仍然具有较高的潜在全能性。在生物体内，细胞并没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官，这是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果。 不同种生物之间存在着生殖隔离，所以用传统的有性杂交方法是不可能做到这一点的。于是，这些科学家试图用这两种植物的体细胞进行杂交，来实现这一美妙的设想。植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞，由于细胞膜具有一定的流动性而融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。 2．方法和过程： （1）植物：去细胞壁获得原生质体→原生质体融合→组织培养 离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。 由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤