基因工程與育種課件

1、課前基礎(chǔ)知識(shí)背誦雜交育種的定義基因工程的定義和工具限制酶的作用特點(diǎn)基因工程操作的基本步驟基因工程育種2、原理：3、操作水平：4、結(jié)果：按照人們的意愿（目的性強(qiáng)）定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類(lèi)所需要的品種。1、概念：(1)、基因工程的 大腸桿菌(EcoR I)的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。限制酶C T T A AGA A T T CG（一）基因工程的工具 被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。C T T A AGA A T T CG限制酶作用特點(diǎn)：作用結(jié)果：作用部位：產(chǎn)生黏性末端磷酸二酯鍵(2)、基因工

2、程的DNA連接酶其作用與限制酶相反，作用點(diǎn)相同。C T T A AGA A T T CGDNA連接酶與DNA聚合酶一樣嗎？為什么？ 3、基因的運(yùn)載體（1）條件能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接具有標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選（2）常用的運(yùn)載體質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)、植物病毒等主要借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的方法。1、提取目的基因 直接分離基因人工合成基因2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合過(guò)程，實(shí)際上是不同來(lái)源的基因重組的過(guò)程。（二）基因工程的步驟有關(guān)基因工程的相關(guān)提醒(1)限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一種酶，目的是產(chǎn)生相同的黏性末端；第二步中兩種

3、工具酶都用到。(2)質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體，不要把質(zhì)粒和運(yùn)載體等同，除此之處，噬菌體和動(dòng)植物病毒也可作為運(yùn)載體。運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)為DNA，其基本單位為脫氧核苷酸。(3)目的基因表達(dá)的標(biāo)志：通過(guò)翻譯合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(4)通過(guò)基因工程培育的抗蟲(chóng)棉，只能抗蟲(chóng)，不能抗病毒、細(xì)菌?！镜淅?xùn)練1】2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了“發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了水母綠色熒光蛋白”的三位科學(xué)家。將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來(lái)組成一個(gè)融合基因，再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是( )A追蹤目的基因在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過(guò)程B追蹤目的基因插入到染色體上的位置C追蹤目

4、的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布D追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)【變式】下列有關(guān)基因工程的相關(guān)敘述中，正確的是 A.基因治療就是去除生物體細(xì)胞中有缺陷的突變基因B.運(yùn)載體上抗性基因的存在有利于對(duì)目的基因是否表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)C.在基因工程操作中，必須用同種限制性核酸內(nèi)切酶剪切目的基因和質(zhì)粒D.轉(zhuǎn)基因技術(shù)造成的變異，實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于人為的基因重組，但卻產(chǎn)生了定向變異一般用同種限制性核酸內(nèi)切酶剪切目的基因和質(zhì)粒，但也有兩種不同的限制酶產(chǎn)生相同的黏性末端，如GATTCG 和ATTC。D幾種遺傳育種的方法比較基因重組雜交自交選種自交使不同個(gè)體優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上;操作簡(jiǎn)便育種時(shí)間長(zhǎng);局限于親緣關(guān)系較近的

5、個(gè)體矮稈抗病小麥基因突變?nèi)旧w變異輻射、激光、空間誘變等花藥離體培養(yǎng),用秋水仙素處理提高變異頻率,加速育種進(jìn)程,大幅度改良性狀明顯縮短育種年限;子代均為純合子有很大盲目性,有利變異少,需大量處理實(shí)驗(yàn)材料青霉素高產(chǎn)菌株單倍體育種獲得矮稈抗病小麥技術(shù)復(fù)雜,需與雜交育種配合【技巧點(diǎn)撥臺(tái)】根據(jù)育種目的選擇育種方式(1)若要培育隱性性狀個(gè)體，可用自交或雜交，只要出現(xiàn)該性狀即可。(2)有些植物如小麥、水稻等，雜交實(shí)驗(yàn)較難操作，其最簡(jiǎn)便的方法是自交。(3)若要快速獲得純種，可用單倍體育種方法。(4)若要提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，可用多倍體育種方法。(5)若要培育原先沒(méi)有的性狀，可用誘變育種。(6)若培育植物為營(yíng)養(yǎng)繁

6、殖，如土豆、地瓜等，則只要出現(xiàn)所需性狀即可，不需要培育出純種?！镜淅?xùn)練2】下列有關(guān)育種說(shuō)法正確的是( )A.用雜交的方法進(jìn)行育種，F(xiàn)1自交后代有可能篩選出符合人類(lèi)需要的優(yōu)良品種B.用輻射的方法進(jìn)行誘變育種，誘變后的植株一定比誘變前的植株具備更多的優(yōu)良性狀C.用基因型為DdTt的植株進(jìn)行單倍體育種，所育的種自交后代約有1/4為純合子D.用基因型為DdTt的植株進(jìn)行多倍體育種，所育的種和原品種雜交一定能產(chǎn)生可育后代A【變式】某植物的基因型為AaBB，通過(guò)下列技術(shù)可以分別將它轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵禄蛐偷闹参铮篈ABB aB AaBBC AAaaBBBB則以下排列正確的是( )A.誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、花藥離

7、體培養(yǎng)、細(xì)胞融合B.雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種C.花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)D.多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)B1.與雜交育種、單倍體育種、多倍體育種和基因工程育種相比，盡管人工誘變育種具有很大的盲目性，但是該育種方法的獨(dú)特之處是( )A.可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)品種上B.育種周期短，加快育種的進(jìn)程C.改變基因結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造前所未有的性狀類(lèi)型D.能夠明顯縮短育種年限，后代性狀穩(wěn)定快2.育種專(zhuān)家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了矮稈抗銹病水稻，與這種育種方式原理不相同的是( )A.基因工程B.肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化C.三倍體無(wú)子西瓜的培育D.減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體的自由組合3.下列有關(guān)育種的敘述中，錯(cuò)誤的是( )A.用于大田生產(chǎn)的優(yōu)良品種不一定是純合子B.通過(guò)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育脫毒苗，篩選培育抗病毒新品種C.雜交育種可用于家畜、家禽的育種D.為了避免對(duì)三倍體無(wú)子西瓜年年制種，可利用植物組織培養(yǎng)快速繁殖5.下列關(guān)于基因工程的敘述，不正確的是 ( )A基因工程最基本的工具