云南省红河州弥勒县庆来学校高一生物《26从杂交育种到基因工程》课件 人教版.ppt

第6章从杂交育种到基因工程 育种方式 杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 细胞工程育种 原理 基因重组 基因突变 染色体变异 染色体变异 基因重组 dna重组 染色体变异 选择育种 2 优缺点 最原始的育种方式 3 选择育种的局限性 只能利用自然环境条件下产生的有限变异 在已有的性状组合中选育优良品种 种植 驯养 挑选优良品质传种 优点 技术简单 容易操作 缺点 选择范围有限 育种周期长 能不能将不同品种中的优良性状结合在一起 已知小麦的高秆 d 对矮秆 d 为显性 抗锈病 t 对易染锈病 t 为显性 两对性状独立遗传 现有高秆抗锈病 矮秆易染病两纯系品种 你用什么方法能把两个品种的优良性状结合在一起 又能把双方的缺点都去掉 将你的设想用遗传图解表示出来 矮秆 抗锈病ddtt 若从播种到收获种子需要一年 则培育出能稳定遗传的矮杆抗病的品种至少需要几年 选育出需要的矮抗品种 ddtt f3 一 杂交育种 3 育种进程缓慢 过程繁琐 1 只能利用已有基因的重组 按需选择 不能创造新的基因 2 杂交后代会出现性状分离现象 集中两个品种的优良性状 原理 优点 困难 有性生殖实现基因重组 杂交育种 1 明显缩短育种年限 原理 优点 染色体变异 单倍体育种 2 如果单倍体是纯合子 得到的二倍体和多倍体也是纯合子 杂交水稻专家 2000年国家最高科学技术奖2004年十大感动中国人物之一颁奖辞 他是一位真正的耕耘者 当他还是一个乡村教师时 已具有颠覆世界权威的胆识 当他名满天下时 却仍专注于田畴 淡薄名利 一介农夫 播撒智慧 收获富足 他毕生的梦想 就是让所有的人远离饥饿 喜看稻菽千重浪 最是风流袁隆平 详情 袁隆平 中国荷斯坦牛 荷斯坦 弗里生牛与我国黄牛杂交选育后逐渐形成的优良种 泌乳期可达305天 年产乳量可达6300kg以上 杂交育种的方法用于家畜 家禽的育种 在杂交育种的过程中运用单倍体育种的方法可以显著缩短育种进程 但是仍然不能产生新的基因 应怎样做才能产生更多可供选择的新基因呢 人工诱导基因突变 三 诱变育种 人工利用物理因素 如x射线 射线 紫外线 激光等 或化学因素 如亚硝酸 硫酸二乙酯等 来处理生物 使生物发生基因突变 应用 农作物新品种的培育 新品种具有抗病力强 产量高 品质好等优点 如 黑农五号 大豆 产量提高了16 含油量比原来提高了2 5 用于微生物育种 例如青霉素的选育 1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位 ml 后来人们对青霉菌多次进行x射线 紫外线照射以及综合处理 培育成了青霉素高产菌株 目前青霉素的产量已达到50000 60000单位 ml 中间为青霉菌 周围是细菌 讨论 与杂交育种相比 诱变育种有什么优点 创造新的基因 提高变异频率 加速育种过程 大幅度改良某些性状 变异范围广 联系基因突变的特点 谈谈诱变育种的局限性 由于突变的不定向性 有利变异少 必须大量处理材料 具有一定的盲目性 要克服这些局限性 可以采取什么办法 可以扩大诱变后代的群体 增加选择的机会 豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮 全球氮肥生产耗费世界总电力的3 4 农作物只能吸收氮肥的1 10 造成了土壤和水质污染 你知道吗 蜘蛛能够吐出蛛丝 蛛丝 具极强的韧度 是同样直径钢材的好几倍 蜘蛛不能家养 会互相吞食 30多年来 科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法 你知道吗 治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的 从100千克猪 牛等动物的胰腺只能提取3 4克胰岛素 治疗一个患者需宰杀40 50头牛 造价昂贵 微生物可分泌产物 且繁殖速率快 你知道吗 1 能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮 2 能否让细菌 吐出 蛛丝 3 能否让微生物产生出人的胰岛素 干扰素等珍贵的药物 豆科植物固氮基因 禾本科 蜘蛛丝蛋白基因 细菌 人胰岛素基因 干扰素基因 微生物 自学提示 1 基因工程的概念 原理 操作水平2 基因操作的工具3 基因操作工具的特点4 基因操作四步骤 四 基因工程 又叫基因拼接技术或dna重组技术 按照人们的意愿 把一种生物的某种基因提取出来 加以修饰和改造 然后放到另一种生物的细胞里 定向的改变生物的遗传性状 1 概念 2 原理 dna重组技术 基因重组 3 基因操作的工具 基因的 剪刀 基因的 针线 基因的运输工具 基因操作的工具 dna限制性内切酶 dna连接酶 运载体 基因操作的工具 4 限制性内切酶切哪里 1 不同的限制酶所形成的黏性末端不同 2 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定位点切割 特定位点 磷酸与五碳糖之间的磷酸二酯键 小结 限制性内切酶 主要在微生物中 识别特定核苷酸序列 切割特定切点 产生黏性未端 碱基互补配对 大肠杆菌的一种限制酶 ecor 能识别gaattc序列 并在g和a之间切开 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 目前已发现的限制酶有200多种 分布 特点 结果 举例 5 dna连接酶连接哪里 连接磷酸与五碳糖之间的磷酸二酯键 6 运载体 作用 2 种类 将外源基因送入受体细胞 质粒 噬菌体和动植物病毒 利用质粒将外源基因运载入受体细胞中 1 对宿主细胞无毒无害 2 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存 3 具多个限制酶切位点 以便与外源基因连接 4 具有标记基因 便于进行筛选 7 作为运载体需具备哪些条件 基因操作的基本步骤 提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达 归纳小结 如何让大肠杆菌生产人胰岛素 从细胞中分离出dna 限制酶截取dna片断 分离大肠杆菌中的质粒 让质粒与目的dna重组 用重组质粒转化大肠杆菌