从杂交育种到基因工程精品.ppt

* * * * * * 3、将目的基因导入受体细胞 导入 扩增 常用的受体细胞：菌类和动植物细胞 4、目的基因的表达和检测 　　大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。 将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。 无表达产物 无表达产物 有表达产物 无表达产物 　　 ？如何让大肠杆菌生产人胰岛素？ ①从细胞中分离出DNA ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ②限制酶截取DNA片断 ③分离大肠杆菌中的质粒 ④ DNA重组 ⑤用重组质粒转化大肠杆菌 ⑥培养大肠杆菌克隆大量基因 转基因生物与食物安全 反对实质性等同。 担心滞后效应。 担心出现新的过敏原。 担心营养成分改变。 把动物蛋白转入农作物是否侵犯了素食者的权益？ 实质性等同是转基因农作物安全性评价的起点而非终点。 多环节、严谨的安全性评价，可以保证转基因食物的安全。 科学家审慎的态度。 没有转基因食物影响人体健康的实例。 举证排除法。 转基因生物与环境安全 会破坏生态系统的稳定性。 重组的微生物在降解某些化合物时所产生的中间产物，可能造成二次污染。 重组DNA与微生物杂交可能产生对人类有害的病原微生物。 转基因植物的花粉中含有的毒蛋白通过食物链有可能进入动物或人体。 转入的是自然界已有的基因，，不会破坏生态系统的稳定性。 可以减少农药用量。 抗除草剂农作物使农田管理更容易。 新闻报道不实，公众的过分担忧。 ? 杂交育种 诱变育种? 多倍体育种 单倍体育种 处理 ? ? 原理 ? 优 点 ? 缺点 杂交 辐射、射线 化学药剂 秋水仙素 花药离 体培养 基因重组 基因突变 染色体变异 可以集中两 个亲体的优 良性状 育种年限缩短，改良某些性状 果大，茎秆粗，营养物丰富 年限短，易稳定 时间长 有利不多， 需大量处理 发育迟 结实低 高度不育 植株弱小 　遗传育种的方法及原理 名称 原理 方法 优点 缺点 应用 杂交育种 基因重组 培育纯合子品种：杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，通过自交到不发生性状分离为止 ①分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体；②操作简便 年年制种 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆抗病小麦 培育杂种优势品种：一般是选取纯合双亲杂交 杂交水稻、玉米 名称 原理 方法 优点 缺点 应用 诱变育种 基因突变 ①物理：紫外线、X射线或γ射线、微重力、激光等处理，再筛选；②化学：亚硝酸、硝酸二乙酯处理，再选择 提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状 有利变异少，需大量处理实验材料(有很大盲目性) 高产青霉菌 单倍体育种 染色体变异 ①先将花药离体培养，培养出单倍体植株；②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子；③从中选择优良植株 明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程 技术复杂且需与杂交育种配合 用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦 名称 原理 方法 优点 缺点 应用 多倍体育种 染色体变异 用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 操作简单，能较快获得所需品种 所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物 三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦 基因工程育种 基因重组 提取目的基因一构建基因表达载体→转入(导入受体细胞)→目的基因的表达与检测→筛选获得优良个体 ①目的性强，育种周期短；②克服了远缘杂交不亲和的障碍 技术复杂，安全性问题多，有可能引发生态危机 转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉 细胞工程育种 细胞的全能性 去壁→诱融→组培；核移植和胚胎移植 ①克服远缘杂交不亲和的障碍，②可应用于繁育优良动物，抢救濒危动物 技术要求高 白菜—甘蓝的培育、克隆羊“多利” 　　应用指南 1．诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。 2．在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种。 3．杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。 4．杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种，而杂种优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。 5．诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，只是与自然突变相比较，二者都增多。 6．杂交育种与杂种优势的区别 ①杂交育种是通过有性生殖，使不同的优