必修2第10讲育种技术

1、2015高考导航高考导航最新考纲最新考纲考纲解读考纲解读生物变异在育种上生物变异在育种上的应用的应用三种可遗传变异在育种方面的应三种可遗传变异在育种方面的应用及流程设计用及流程设计第第10讲育种技术讲育种技术 阅读教材阅读教材P98-106的内容，的内容，完成面对面完成面对面P130的知识清单的知识清单填空填空。（。（6分钟）生物育种生物育种1几种常见育种方法的比较几种常见育种方法的比较杂交育杂交育种种诱变育诱变育种种单倍体育单倍体育种种多倍体育多倍体育种种基因工程基因工程育种育种原原理理基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变染色体变异异染色体变染色体变异异基因重组基因重组杂交育杂交育种种诱

2、变育诱变育种种单倍体育单倍体育种种多倍体育多倍体育种种基因工程基因工程育种育种常用常用方方式式选育纯选育纯种：杂交种：杂交自交自交选优选优自交自交选育杂选育杂种：杂交种：杂交杂交杂交种种辐射诱变、辐射诱变、激光诱变、激光诱变、太空诱变太空诱变花药离体花药离体培养，然培养，然后再使染后再使染色体数目色体数目加倍加倍秋水仙素秋水仙素处理萌发处理萌发的种子或的种子或幼苗幼苗转基因转基因(DNA重重组组)技术技术将目的基将目的基因导入生因导入生物体内，物体内，培育新品培育新品种种杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育单倍体育种种多倍体育多倍体育种种基因工程基因工程育种育种育育种种程程序序杂交育杂交育

3、种种诱变育诱变育种种单倍体育单倍体育种种多倍体育多倍体育种种基因工程基因工程育种育种优优点点使位于不使位于不同个体的优同个体的优良性状集中良性状集中到一个个体到一个个体上上操作简便操作简便可以提高变可以提高变异的频率、异的频率、加速育种进加速育种进程且大幅度程且大幅度地改良某些地改良某些性状性状明显缩明显缩短育种年短育种年限限所得品所得品种为纯合种为纯合子子器官巨大，器官巨大，提高产量提高产量和营养成和营养成分分打破物种打破物种界限，定界限，定向改变生向改变生物的性状物的性状缺缺点点育种时间育种时间长长不能克服不能克服远缘杂交不远缘杂交不亲和的障碍亲和的障碍有利变异少，有利变异少，需大量处理需

4、大量处理实验材料实验材料(有很大的有很大的盲目性盲目性)技术复杂技术复杂且需与杂且需与杂交育种配交育种配合合只适用于只适用于植物，发植物，发育延迟，育延迟，结实率低结实率低有可能引有可能引发生态危发生态危机机杂交育杂交育种种诱诱变变育种育种单倍体育单倍体育种种多倍体育多倍体育种种基因工程基因工程育种育种应用应用用纯种高秆用纯种高秆抗病小麦与抗病小麦与矮秆不抗病矮秆不抗病小麦培育矮小麦培育矮秆抗病小麦秆抗病小麦高产青高产青霉菌霉菌用纯种高用纯种高秆抗病小秆抗病小麦与矮秆麦与矮秆不抗病小不抗病小麦快速培麦快速培育矮秆抗育矮秆抗病小麦病小麦三倍体无三倍体无子西瓜、子西瓜、八倍体小八倍体小黑麦黑麦转基

5、因转基因大豆、大豆、转基因转基因抗虫棉抗虫棉2新兴育种方法新兴育种方法原原理理方方法法优优点点缺缺点点应用应用太空太空育种育种基因基因突变突变太空失太空失重、真重、真空、高空、高辐射环辐射环境诱变境诱变在地球重力场中在地球重力场中无法完成的育种无法完成的育种实验变为容易实实验变为容易实现，为动、植物，现，为动、植物，微生物发生基因微生物发生基因突变提供良好条突变提供良好条件件很多技术很多技术还不成熟；还不成熟；对太空育对太空育种的安全种的安全性有担忧性有担忧太空椒、太空椒、太空南太空南瓜等太瓜等太空作物空作物原原理理方方法法优优点点缺缺点点应用应用植物体细植物体细胞杂胞杂交交植物细胞植物细胞的

6、全能性的全能性去壁去壁诱诱导融合导融合植物组织植物组织培养培养克服远缘克服远缘杂交不亲杂交不亲和的障碍和的障碍技术要技术要求高求高白菜白菜甘蓝的甘蓝的培育培育动物体细动物体细胞核移植胞核移植动物细胞动物细胞核的全能核的全能性性核移植核移植早期胚胎早期胚胎培养培养胚胚胎移植胎移植用于繁育用于繁育优良动物，优良动物，挽救濒危挽救濒危物种物种成功率成功率低，技低，技术要求术要求高高用于疾用于疾病治疗病治疗的早期的早期研究研究3针对不同育种目标的育种方案针对不同育种目标的育种方案育种目育种目标标育种方案育种方案集中双亲优良性集中双亲优良性状状杂交育种杂交育种(简捷、常规简捷、常规)单倍体育种单倍体育种

7、(明显缩短育种年限明显缩短育种年限)定向改造定向改造基因工程基因工程(将一种生物的某一性状转移到另一将一种生物的某一性状转移到另一种生物中种生物中)植物细胞工程植物细胞工程(植物体细胞杂交植物体细胞杂交集中两种集中两种生物优点于一体生物优点于一体)无中生有无中生有诱变育种诱变育种(提高基因突变的频率，期望获得理提高基因突变的频率，期望获得理想性状想性状)获得大型营养获得大型营养价值高的新种价值高的新种太空育种太空育种(利用太空环境取得意想不到的诱变利用太空环境取得意想不到的诱变效果效果)多倍体育种多倍体育种(利用多倍体的特点利用多倍体的特点)1思维误区思维误区误区误区1误认为单倍体育种就是花药

8、离体培养误认为单倍体育种就是花药离体培养辨析辨析单倍体育种的目的是快速获得纯合个体，它只是利用单倍体育种的目的是快速获得纯合个体，它只是利用了单倍体来达到育种的目的。单倍体育种包括两个关键技术了单倍体来达到育种的目的。单倍体育种包括两个关键技术花药离体培养花药离体培养(植物组织培养技术植物组织培养技术)诱导染色体加倍诱导染色体加倍(一定一定浓度的秋水仙素处理浓度的秋水仙素处理)，其中花药离体培养只是获得单倍体，其中花药离体培养只是获得单倍体幼苗的途径，单倍体幼苗需要及时诱导染色体加倍才能达到幼苗的途径，单倍体幼苗需要及时诱导染色体加倍才能达到育种目的。育种目的。误区误区2混淆混淆“最简便最简便

9、”与与“最快速最快速”辨析辨析“最简便最简便”着重于技术含量应为着重于技术含量应为“易操作易操作”，如杂交育，如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。但种，虽然年限长，但农民自己可简单操作。但“最快速最快速”则未则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。 (2014肇庆高三检测肇庆高三检测)两个亲本的基因型分别为两个亲本的基因型分别为AAbb和和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传，这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为要培育出基因型为a

10、abb的新品种，最简捷的方法为的新品种，最简捷的方法为()A单倍体育种单倍体育种 B杂交育种杂交育种C人工诱变育种人工诱变育种 D细胞工程育种细胞工程育种分析分析据题干分析可知据题干分析可知,要培育出基因型为要培育出基因型为aabb的新品种的新品种,最简捷的方法为杂交育种最简捷的方法为杂交育种,因为基因型为因为基因型为aabb的个体为双隐的个体为双隐性类型性类型,只要出现就一定是纯种只要出现就一定是纯种,就是所要培育的新品种。就是所要培育的新品种。B易错点不同需求的育种方法易错点不同需求的育种方法辨析辨析(1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交，只要出现若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂

11、交，只要出现该性状即可。该性状即可。(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。法是自交。(3)若要快速获得纯种，则用单倍体育种。若要快速获得纯种，则用单倍体育种。(4)若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性若实验植物为营养繁殖类如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。状即可，不需要培育出纯种。(5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。(6)提高营养物质含量可运用多倍体育种。提高营养物质含量可运用多倍体育种。(7)将两个亲本的不同优良性状

12、集中在一起将两个亲本的不同优良性状集中在一起,可利用杂交育种。可利用杂交育种。(8)若要定向地改造生物性状，则可用基因工程育种。若要定向地改造生物性状，则可用基因工程育种。(9)在实际育种过程中，并非单一地运用某种育种方式，而是根据在实际育种过程中，并非单一地运用某种育种方式，而是根据需要选择多种育种方式综合运用。需要选择多种育种方式综合运用。 科学家用纳米技术制造出一种科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹生物导弹”，可以携，可以携带带DNA分子。把它注射入组织中，可以以胞吞方式进入细胞分子。把它注射入组织中，可以以胞吞方式进入细胞内，将内，将DNA释放出来。释放的释放出来。释放的DNA进入到

13、细胞核内，最终整进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，将合到细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，将DNA整合整合到细胞染色体中的过程，属于到细胞染色体中的过程，属于()A基因突变基因突变 B基因重组基因重组C基因互换基因互换 D染色体变异染色体变异分析分析“生物导弹生物导弹”携带携带DNA分子，注射入组织中，然后分子，注射入组织中，然后进入细胞内，将进入细胞内，将DNA整合到细胞染色体中，利用了基因重组整合到细胞染色体中，利用了基因重组的原理。的原理。B 普通小麦中有高秆抗病普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病和矮秆易感病(ttrr)两个两个品种，控制两对性

14、状的基因分别位于两对同源染色体上。实品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：验小组利用不同的方法进行了如下三组实验：请分析回答：请分析回答：(1)A组由组由F1获得获得F2的方法是的方法是_，F2矮秆抗病植株中不能矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占稳定遗传的占_。(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是是_类。类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是_组，原因是组，原因是_。基因突变的频率极低且不定向基因突变的频率极低且不定向自交

15、自交2/3C(4)通过矮秆抗病通过矮秆抗病获得矮秆抗病小麦新品种的方法是获得矮秆抗病小麦新品种的方法是_。获得的矮秆抗病植株中。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占能稳定遗传的占_。(5)在一块高秆在一块高秆(纯合体纯合体)小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请小麦田中，发现了一株矮秆小麦。请设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因设计实验方案探究该矮秆性状出现的可能原因(简要写出所用简要写出所用方法、结果和结论方法、结果和结论)。_。将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代将矮秆小麦与高秆小麦杂交；如果子一代为高秆，子二代高秆高秆矮秆矮秆31(或出现性状分离或出现性状分离)，则矮秆性状是基

16、因突，则矮秆性状是基因突变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦变造成的；否则，矮秆性状是环境引起的。或将矮秆小麦与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显与高秆小麦种植在相同环境条件下，如果两者未出现明显差异，则矮秆性状由环境引起，否则，矮秆性状是基因突差异，则矮秆性状由环境引起，否则，矮秆性状是基因突变的结果变的结果秋水仙素秋水仙素(或低温或低温)诱导染色体加倍诱导染色体加倍100%1假设假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种两个品种，为培育出优良品种AAbb，

17、可采用的方法如图所示。请根据图回答问题：，可采用的方法如图所示。请根据图回答问题：(1)由品种由品种AABB、aabb经过经过过程培育出新品种的育种方式过程培育出新品种的育种方式称为称为_，其原理是，其原理是_。用此育种方式一般从。用此育种方式一般从_才能开始选育才能开始选育AAbb个体，是因为个体，是因为_。(2)若经过过程若经过过程产生的子代总数为产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有的植株在理论上有_株。基因型为株。基因型为Aabb的植株经过的植株经过过程过程，子代中，子代中AAbb与与aabb的数量比是的数量比是_。杂交育种杂交育种基因重

18、组基因重组F2从从F2开始出现开始出现AAbb个体个体(或从或从F2开始出现性状分离开始出现性状分离)9711(3)过程过程常采用常采用_技术得到技术得到Ab个体。与过程个体。与过程的育种方法相比，过程的育种方法相比，过程的优势是的优势是_。(4)过程过程的育种方式是的育种方式是_，与过程，与过程比较，过程比较，过程的明显优势是的明显优势是_。过程过程产生的变异是定向的产生的变异是定向的(或基因工程育种转入的基因是或基因工程育种转入的基因是已知的，用基因工程手段产生的变异是定向的已知的，用基因工程手段产生的变异是定向的)花药离体培养花药离体培养明显缩短了育种年限明显缩短了育种年限诱变育种诱变育

19、种基因工程的别名基因工程的别名操作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程主要的技术主要的技术结果结果基因工程基因工程(1)(1)来源：来源：(2)(2)特点：特点： :具有专一性具有专一性, 表现在表现在: 一、识一、识别双链别双链DNA分子中特定的核苷酸序列分子中特定的核苷酸序列, 二、切二、切割特定核苷酸序列中的特定位点割特定核苷酸序列中的特定位点(3)(3)作用实质作用实质 使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（切割二酯键断开（切割DNA分子）分子）（一）限制性核酸内切酶（一）限制性核酸内切酶-“分子手术刀分

20、子手术刀”2基因工程的操作工具基因工程的操作工具G A A T T CC T T A A G C C C G G GG G G C C CEcoR（4） 黏性末端和平末端黏性末端和平末端Sma黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端 限制酶存在于原核细胞中的作用是限制酶存在于原核细胞中的作用是什么？为什么限制酶不剪切细菌本身的什么？为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？例、例、下列关于限制酶的说法正确的是（下列关于限制酶的说法正确的是（ ）A.限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中少限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中少B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列一种限制

21、酶只能识别一种特定的核苷酸序列C.不同的限制酶切割不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端后都会形成黏性末端D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键催化磷酸二酯键形成催化磷酸二酯键形成类型( (三三)“)“分子运输车分子运输车” ” 基因进入受体细胞的载基因进入受体细胞的载体体载体需要的条件：有1多个限制酶切点对受体细胞无害导入基因能在受体细胞中复制、表达有某些标记基因，便于筛选 (5)结构简单，大小适中。常用运载体： 细菌的质粒 噬菌体或某些动植物病毒假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有

22、预想的效果吗？录，转基因生物能有预想的效果吗？作为分子运输车作为分子运输车载体，如果没有切割位点将载体，如果没有切割位点将会怎样？会怎样？霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？子运输车吗？目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？ ：常用：常用1、细、细菌拟核外菌拟核外双链环状双链环状DNA分子分子2、能自我复制并在受体细胞中稳定、能自我复制并在受体细胞中稳定存在存在3、有一个或多个限制酶切点、有一个或多个限制酶切点4、有特殊的遗传标记基因、有特殊的遗传标记基因注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造

23、过的。注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。一、目的基因的获取一、目的基因的获取( (一一) )、目的基因主要是、目的基因主要是_编码蛋白质的结构基因编码蛋白质的结构基因请举出三个以上的例子请举出三个以上的例子（二）、获取目的基因的常用方法有哪些（二）、获取目的基因的常用方法有哪些? ?1 1、从基因文库中获取、从基因文库中获取2 2、利用、利用PCRPCR技术扩增技术扩增3 3、人工合成、人工合成请阅读请阅读P9P9第一和二两段第一和二两段1 1、从基因文库中获取目的基因、从基因文库中获取目的基因 将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多DNA片断，导入到受体菌的群体中

24、，片断，导入到受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库基因，称为基因文库基因文库基因文库 基因组文库基因组文库部分基因文库部分基因文库（如（如:cDNA文库）文库）（1 1）. .基因文库基因文库基因组文库的构建基因组文库的构建（2 2）. .基因文库的构建方法基因文库的构建方法通过对受通过对受体菌的培体菌的培养而储存养而储存基因基因 cDNA文库的构文库的构建建-反转录法：反转录法： 以目的基因转以目的基因转录成的信使录成的信使RNARNA为模为模板，反转录成互补板，反转录成互补的单链的单链DNADNA，然后在然后在酶的作用下合成双酶

25、的作用下合成双链链DNADNA，从而获得所从而获得所需的基因。需的基因。目的基因的目的基因的mRNAmRNA单链单链DNADNA反转录酶反转录酶DNADNA聚合酶聚合酶双链双链DNADNA( (目的基因目的基因) )基因组文库和部分基因组文库基因组文库和部分基因组文库(cDNA文库文库)比较比较依据：目的基因的有关信息。依据：目的基因的有关信息。如：根据基因的核苷酸序列如：根据基因的核苷酸序列 基因的功能基因的功能 基因在染色体上的位置基因在染色体上的位置 基因的转录产物基因的转录产物mRNAmRNA 基因翻译产物蛋白质等特性基因翻译产物蛋白质等特性从基因文库中得到目的基因的方法从基因文库中得

26、到目的基因的方法怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因呢? ? 概念概念：PCRPCR全称为全称为_，是一项，是一项 在生物在生物_复制复制_的核酸合成技术的核酸合成技术 条件：条件：_(_(前提条件前提条件) )、 _、_ _ 、 _. _. 原理：原理：_方式：以方式：以_方式扩增，即方式扩增，即_（n n为扩增为扩增循循 环的次数）环的次数）结果：结果：聚合酶链式反应聚合酶链式反应体外体外特定特定DNADNA片段片段DNADNA复制复制已知基因的核苷酸序列已知基因的核苷酸序列四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸一对引物一对引物DNADNA聚合酶聚合酶指数指

27、数2 2n n使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增2、利用、利用PCR技术扩增目的基因技术扩增目的基因过程：过程：a a、DNADNA变性变性（90-9590-95）：双链）：双链DNADNA模板模板 在热作用下，在热作用下，_断裂，形成断裂，形成_b b、退火退火（复性复性55-6555-65）：系统温度降低，引）：系统温度降低，引 物与物与DNADNA模板结合，形成局部模板结合，形成局部_。 c c、延伸延伸（70-7570-75）：在）：在TaqTaq酶的作用下，酶的作用下，合成与模板互补的合成与模板互补的_。 氢键氢键单链单链DNADNA双链

28、双链DNADNA链链 . V S . DNA母链母链4种种dNTPTaq DNA聚合酶聚合酶引物（引物（2个个snDNA）温度控制温度控制1）模板：）模板：2）原料：）原料：3）酶：）酶：DNADNA母链母链4 4种种dNTPdNTP解旋酶解旋酶DNADNA聚合酶聚合酶引物酶引物酶DNADNA连接酶连接酶4 4）特点）特点: :半保留复制半保留复制边解旋边复制边解旋边复制半保留复制半保留复制全解旋再复制全解旋再复制3、人工合成法：、人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以基因较小，核苷酸序列已知，可以利用利用DNA合成仪人工合成合成仪人工合成二、基因表达载体的构建二、基因表达载体的构建 基因

29、工程的核心基因工程的核心1、目的：、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。基因能够表达和发挥作用。2 2、基因表达载体的组成：、基因表达载体的组成：复制原点复制原点+ +目的基因目的基因+ +启动子启动子+ +终止子终止子+ +标记基因标记基因它们各自它们各自的作用是的作用是什么什么?启动子：启动子：位于基因的首端的位于基因的首端的一段特殊的一段特殊的DNADNA片断，它是片断，它是RNARNA聚合酶识别和结合的部聚合酶识别和结合的部位，有了它才能位，有了它才能驱动基因转驱动

30、基因转录出录出mRNAmRNA，最终获得蛋白质，最终获得蛋白质终止子：终止子：位于基因的尾端的位于基因的尾端的一段特殊的一段特殊的DNADNA片断，片断，能终能终止止mRNAmRNA的转录的转录标记基因标记基因的作用是的作用是为了为了鉴别鉴别受体细胞中是否含有目的基受体细胞中是否含有目的基因，从而将有目的基因的细因，从而将有目的基因的细胞筛选出来胞筛选出来载体载体与与表达载体表达载体的区别：二者都有标记基因的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分和复制原点两部分DNADNA片段。表达载体在载体片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分

31、结构分结构用到的工具酶：用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又既用到限制酶切割载体，又用到用到DNADNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键酶作用的化学键都是磷酸二酯键启动子、终止子启动子、终止子对于目的基因表达必不可少对于目的基因表达必不可少目的基因不能单独进入受体细胞，目的基因不能单独进入受体细胞，必需以表必需以表达载体的方式携带进去。达载体的方式携带进去。注意注意三、将目的基因导入受体细胞三、将目的基因导入受体细胞（一）转化：（一）转化： （二）方法（二）方法将目的基因导入将目的基因导入植物细胞植物细胞将目的基因导入将目的基因导入

32、动物细胞动物细胞将目的基因导入将目的基因导入微生物细胞微生物细胞农杆菌转化法农杆菌转化法基因枪法基因枪法花粉管通道法花粉管通道法显微注射法显微注射法感受态细胞感受态细胞目的基因进入目的基因进入_内，并且在内，并且在 受体细胞内维持受体细胞内维持_和和_的过程的过程受体细胞受体细胞稳定稳定表达表达1 1、将目的基因导入植物细胞的方法：、将目的基因导入植物细胞的方法：（1）农杆菌转化法农杆菌转化法 农杆菌特点：农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对大多易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力数单子叶植物没有感染能力原理：原理：Ti质粒上的质粒上的T-DNA可以转可以转移到受体

33、细胞，并整合到受体细胞染移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的色体的DNA上。上。过程：过程：优点优点经济、有效经济、有效2 2、将目的基因导入动物细胞、将目的基因导入动物细胞方法：显微注射法方法：显微注射法程序：程序：目的基因表达载体提纯目的基因表达载体提纯 取卵（受精卵）取卵（受精卵） 显微注射显微注射 受精卵受精卵 新性状动物新性状动物3 3、将目的基因导入微生物细胞、将目的基因导入微生物细胞原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少方法：方法： 用用Ca2+处理细胞处理细胞 感受态细胞感受态细胞 表表达载体与感受态细胞混合达载体与感受态细胞混合 感

34、受态感受态细胞吸收细胞吸收DNA分子分子四、目的基因的检测与鉴定四、目的基因的检测与鉴定检查是否成功检查是否成功（一）、检测（一）、检测1 1、检测转基因生物染色体的、检测转基因生物染色体的DNADNA上是否插入上是否插入了目的基因了目的基因.首先取出转基因生物的基因组首先取出转基因生物的基因组DNA.用含目的基因的用含目的基因的DNA片段用放射性同位素片段用放射性同位素等作标记等作标记,以此做探针以此做探针.使探针和转基因生物的基因组杂交使探针和转基因生物的基因组杂交,若显若显示出杂交带示出杂交带,表明染色体已插入染色体表明染色体已插入染色体DNA中中（1）方法方法: :DNADNA分子杂交

35、分子杂交（2）过程）过程:DNADNA分子杂交示意图分子杂交示意图 采用一定的技术手段，将两种生物的采用一定的技术手段，将两种生物的DNADNA分分子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补子的单链放在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合的碱基序列，那么，互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序在一起，形成杂合双链区；在没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。列的部位，仍然是两条游离的单链。 （二）、鉴定（个体生物学水平）（二）、鉴定（个体生物学水平）2 2、检测目的基因是否转录出了、检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA3 3、检测

36、目的基因是否翻译成蛋白质、检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法方法: :分分 子子 杂杂 交交方法方法: :抗原抗体杂交抗原抗体杂交过程过程:用上述探针和转基因生物的用上述探针和转基因生物的mRNA杂交杂交,若若出现杂交带出现杂交带,表明目的基因转录出了表明目的基因转录出了mRNA( (四四) )目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定检查是否成功检查是否成功检测检测鉴定鉴定检测转基因生物染色体的检测转基因生物染色体的DNA DNA 上是否插入了目的基因上是否插入了目的基因检测目的基因是否转录出了检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA检

37、测目的基因是否翻译成蛋白质检测目的基因是否翻译成蛋白质抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等方法方法方法方法方法方法DNADNA分子杂交分子杂交DNA-RNADNA-RNA分子杂交分子杂交（注意与上（注意与上不同之处）不同之处）抗原抗原- -抗体杂交抗体杂交对基因工程步骤的几点说明对基因工程步骤的几点说明(1)限制酶和限制酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间的磷连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，只是前者切开，后者连接。酸二酯键，只是前者切开，后者连接。(2)要想从要想从DNA上切下某个基因，应切两个切口，产生四个黏上切下某个基因，应切两个切口，产生四

38、个黏性末端。性末端。(3)获取目的基因、切割运载体需要用同一种限制酶，目的是获取目的基因、切割运载体需要用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。产生相同的黏性末端。(4)将目的基因导入受体细胞，没有涉及碱基互补配对。将目的基因导入受体细胞，没有涉及碱基互补配对。(5)动物一般用受精卵作为受体细胞；植物一般用体细胞作为动物一般用受精卵作为受体细胞；植物一般用体细胞作为受体细胞受体细胞,再通过植物组织培养方式形成新个体再通过植物组织培养方式形成新个体;微生物常用不微生物常用不致病的大肠杆菌作为受体细胞。微生物常被用做受体细胞的致病的大肠杆菌作为受体细胞。微生物常被用做受体细胞的原因是其具有繁殖快

39、、代谢快、目的基因产物多的特点。原因是其具有繁殖快、代谢快、目的基因产物多的特点。 下列叙述符合基因工程概念的是下列叙述符合基因工程概念的是()AB淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细淋巴细胞中的抗体基因胞中的抗体基因B将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株产生人干扰素的菌株C用紫外线照射青霉菌，使其用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株得青霉素高产菌株D自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其自然界中天然存在的噬菌体自

40、行感染细菌后其DNA整合整合到细菌到细菌DNA上上B2通过通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，下图表因动物。运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因示这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀剪刀”能能识别的序列和切点是识别的序列和切点是GGATCC，请回答下面的问题。，请回答下面的问题。DNA连接酶连接酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(3)人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体DNA中，原因中，原因是是_

41、,人体蛋白质基因导入羊细胞时常用的工具是人体蛋白质基因导入羊细胞时常用的工具是_。( 4 ) 此 过 程 中 目 的 基 因 的 检 测 与 表 达 中 的 表 达 是 指此 过 程 中 目 的 基 因 的 检 测 与 表 达 中 的 表 达 是 指_。(5)你认为此类羊产的奶安全可靠吗？理由是什么？你认为此类羊产的奶安全可靠吗？理由是什么？_。安全。因目的基因导入受体细胞后，控制合成的人奶蛋白质安全。因目的基因导入受体细胞后，控制合成的人奶蛋白质成分没有改变成分没有改变(或不安全，因目的基因导入受体细胞后，可能或不安全，因目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成

42、分会发生一由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成分会发生一定的改变定的改变)具有相同的物质基础和结构基础具有相同的物质基础和结构基础(有互补的碱基序列有互补的碱基序列)细菌质粒或动物病毒细菌质粒或动物病毒人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质1(2013高考江苏卷高考江苏卷)现有小麦种质资源包括：现有小麦种质资源包括：高产、感高产、感病；病； 低产、抗病；低产、抗病；高产、晚熟等品种。为满足不同地高产、晚熟等品种。为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求区及不同环境条件下的栽培需求,育种专家要培育育种专家要培育3 类品种类品种;a.高产、抗

43、病高产、抗病:b.高产、早熟高产、早熟;c.高产、抗旱。下述育种方高产、抗旱。下述育种方法可行的是法可行的是(多选多选)()A利用利用、品种间杂交筛选获得品种间杂交筛选获得aB对产品对产品进行染色体加倍处理筛选获得进行染色体加倍处理筛选获得bCa、b 和和c的培育均可采用诱变育种方法的培育均可采用诱变育种方法D用转基因技术将外源抗旱基因导入用转基因技术将外源抗旱基因导入中获得中获得cCD当堂训练当堂训练2(2013高考上海卷高考上海卷)研究者从冰川土样中分离获得了具有较研究者从冰川土样中分离获得了具有较高脂肪酶活性的青霉菌菌株，为了在此基础上获得脂肪酶活高脂肪酶活性的青霉菌菌株，为了在此基础上

44、获得脂肪酶活性更高的菌株，最可行的做法是性更高的菌株，最可行的做法是()A用紫外线照射青霉菌菌株，再进行筛选用紫外线照射青霉菌菌株，再进行筛选B将青霉菌菌株与能高效水解蛋白质的菌株混合培养，再将青霉菌菌株与能高效水解蛋白质的菌株混合培养，再进行筛选进行筛选C将能高效水解蛋白质的菌株的基因导入青霉菌菌株，再将能高效水解蛋白质的菌株的基因导入青霉菌菌株，再进行筛选进行筛选D设置培养基中各种营养成分的浓度梯度，对青霉菌菌株设置培养基中各种营养成分的浓度梯度，对青霉菌菌株分别培养，再进行筛选分别培养，再进行筛选A3(2013高考大纲全国卷高考大纲全国卷) 下列实践活动包含基因工程技术的下列实践活动包含

45、基因工程技术的是是()A水稻水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种 B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C将含抗病基因的重组将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株得抗病植株 D用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆生变异的大豆 解析：解析：A项为单倍体育种，原理是染色体变异；项为单倍体育种，原理是染色体变异；B项为杂交育项为杂交育种，原理为基因重

46、组；种，原理为基因重组；C项为基因工程育种，需要利用基因工项为基因工程育种，需要利用基因工程技术将重组程技术将重组DNA分子导入受体细胞，原理为基因重组；分子导入受体细胞，原理为基因重组；D项为诱变育种，原理为基因突变。项为诱变育种，原理为基因突变。C4(2012高考天津卷高考天津卷)芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对芥酸会降低菜籽油的品质。油菜有两对独立遗传的等位基因独立遗传的等位基因(H和和h，G和和g)控制菜籽的芥酸含量，下控制菜籽的芥酸含量，下图是获得低芥酸油菜新品种图是获得低芥酸油菜新品种(HHGG)的技术路线。已知油菜的技术路线。已知油菜单个花药由花药壁单个花药由花药壁(2n)及大

47、量花粉及大量花粉(n)等组分组成，这些组分等组分组成，这些组分的细胞都具有全能性。的细胞都具有全能性。据图分析，下列叙述错误的是据图分析，下列叙述错误的是()DA、两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化两过程均需要植物激素来诱导细胞脱分化B与与过程相比，过程相比，过程可能会产生二倍体再生植株过程可能会产生二倍体再生植株C图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株图中三种途径中，利用花粉培养筛选低芥酸植株(HHGG)的效率最高的效率最高DF1减数分裂时，减数分裂时，H基因所在染色体会与基因所在染色体会与G基因所在染色体基因所在染色体发生联会发生联会5(2012高考浙江卷高考浙江卷)天然的玫瑰没有蓝

48、色花，这是由于缺少天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正下列操作正确的是确的是()A提取矮牵牛蓝色花的提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的，经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因再扩增基因BB利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因获取基因BC利用利用DNA聚合酶将基因聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞与质粒连接后导入玫瑰细胞D将

49、基因将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞A6(2013高考浙江卷高考浙江卷)在玉米中，控制某种除草剂抗性在玉米中，控制某种除草剂抗性(简称简称抗性，抗性，T)与除草剂敏感与除草剂敏感(简称非抗，简称非抗，t)、非糯性、非糯性(G)与糯性与糯性(g)的的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗非糯性玉米玉米(甲甲)为材料，经过为材料，经过EMS诱变处理获得抗性非糯性个体诱变处理获得抗性非糯性个体(乙乙)；甲的花粉经；甲的花粉经EMS诱变处理并培养等，获得可育的非抗诱变处理并培养等，获得可

50、育的非抗糯性个体糯性个体(丙丙)。请回答：请回答：(1)获得丙的过程中，运用了诱变育种和获得丙的过程中，运用了诱变育种和_育种技术。育种技术。(2)若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，若要培育抗性糯性的新品种，采用乙与丙杂交，F1只出现只出现抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从抗性非糯性和非抗非糯性的个体；从F1中选择表现型为中选择表现型为_的个体自交，的个体自交，F2中有抗性糯性个体，其比例是中有抗性糯性个体，其比例是_。3/16单倍体单倍体抗性非糯性抗性非糯性(3)采用自交法鉴定采用自交法鉴定F2中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交中抗性糯性个体是否为纯合子。若自交后代中没有表现型为后代中

51、没有表现型为_的个体的个体,则被鉴定个体为纯合则被鉴定个体为纯合子子;反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。反之则为杂合子。请用遗传图解表示杂合子的鉴定过程。非抗糯性非抗糯性F1雌配子雌配子雄配子雄配子TgtgTgTTgg抗性糯性抗性糯性Ttgg抗性糯性抗性糯性tgTtgg抗性糯性抗性糯性ttgg非抗糯性非抗糯性抗性糯性抗性糯性非抗糯性非抗糯性31(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其他物种获得从其他物种获得_，将其和农杆菌的，将其和农杆菌的_用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借用合适的限制性核酸内切酶分别切割，然后借助助_连接，形成重组连接，形成重组DNA分子，再转移到该分子，再转移到该玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。玉米的培养细胞中，经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。DNA连接酶连接酶抗虫基因抗虫基因(或目的基因或目的基因)Ti质粒质