從雜交育種到基因工程(文件)
【正文】 子水平的基因重組 (如通過對(duì) DNA的剪切 、 拼接而實(shí)施的基因工程 )； 染色體水平的基因重組 (減數(shù)分裂過程中同源染色體上非姐妹染色單體交叉互換 ， 以及非同源染色體自由組合下的基因重組 )； 細(xì)胞水平的基因重組 (如動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)以及植物體細(xì)胞雜交技術(shù)的大規(guī)?；蛑亟M )。coliDNA連接酶 T4DNA連接酶 來源 大腸桿菌 T4噬菌體 作用 只連接黏性末端 連接黏性末端、平 末端 (3)運(yùn)載體 ——基因的運(yùn)輸工具 作為運(yùn)載體必須具備的條件： ① 能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存 。 ② 特性：一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列 ， 并且能夠在特定的切點(diǎn)上切割 DNA分子 。 1． 基因工程的原理 (1)不同生物的 DNA分子具有相同結(jié)構(gòu) 。 b． 特點(diǎn)：高產(chǎn) 、 優(yōu)質(zhì) 、 抗性強(qiáng) ， 但種子只能種一年 。 6． 雜交育種與雜種優(yōu)勢的區(qū)別 ① 雜交育種是通過有性生殖 ， 使不同的優(yōu)良性狀組合到后代的一個(gè)個(gè)體中 ， 從而選育出優(yōu)良品種的方法 。 2． 在所有育種方法中 ， 最簡捷 、 常規(guī)的育種方法 ——雜交育種 。 ?可以減少農(nóng)藥用量。 ?重組的微生物在降解某些化合物時(shí)所產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，可能造成二次污染。 ?科學(xué)家審慎的態(tài)度。 ?擔(dān)心出現(xiàn)新的過敏原。 將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。 其作用與限制性內(nèi)切酶相反，作用點(diǎn)相同 工具 DNA連接酶的作用過程 點(diǎn)擊播放 基因工程的 目的基因 A、 常用 的運(yùn)載體： 質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)、植物病毒等 工具 標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測。 傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取 ，每 300L血液只能提取出 1mg干擾素。人們從 450 L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當(dāng)于 6萬具尸體的全部產(chǎn)量。 基因工程藥品 —— 胰島素 治療侏儒癥 的 唯一方法 ，是向人體注射生長激素。 ? 基因工程藥品 —— 基因工程疫苗 胰島素是 治療糖尿病 的 特效藥 。 環(huán)境檢測 ：用 DNA探針檢測水中病毒的含量 其他 ?基因診斷 ：如用 基因探針 檢測肝類病毒、診斷遺傳病 ?基因治療： 把健康的 外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。 獲得新性狀 基因工程的應(yīng)用 ?植物基因工程 ?動(dòng)物基因工程 ?微生物基因工程 ?環(huán)境保護(hù) ?其他應(yīng)用 抗蟲棉葉子 正常棉葉子 蟲轉(zhuǎn)基因植物 植物基因工程 抗煙草花葉病毒轉(zhuǎn)基因甜椒 抗病毒轉(zhuǎn)基因西葫蘆 耐寒、耐旱轉(zhuǎn)基因水稻 含大量維生素的轉(zhuǎn)基因玉米 抗癌抗衰老的紫色西紅柿 轉(zhuǎn)入維生素 A合成酶基因的大米 轉(zhuǎn)基因矮牽牛 轉(zhuǎn)基因藍(lán)玫瑰 提高動(dòng)物生長速度 動(dòng)物基因工程 轉(zhuǎn)入外源生長激素基因的 “ 超級(jí)小鼠 ” 轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物生產(chǎn)藥物 人治療性抗體轉(zhuǎn)基因奶牛 乳腺生物反應(yīng)器 生產(chǎn)抗凝血酶 Ⅲ 蛋白 改善畜產(chǎn)品的品質(zhì) “ 乳糖不耐癥” 乳糖含量低的奶牛： 將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M 轉(zhuǎn)基因的動(dòng)物作器官移植的供體 導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠 基因工程藥品 —— 微生物制藥 基因工程肝炎疫苗 基因工程干擾素 基因工程艾滋病疫苗 基因工程藥物發(fā)酵設(shè)備 基因工程 做成的 “ 超級(jí)細(xì)菌 ” 能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。 選擇育種 雜交育種 誘變育種 特點(diǎn)：在自然產(chǎn)生的變異中選擇 局限：不能把位于兩個(gè)品種的優(yōu)良性 狀集于一身 主要優(yōu)點(diǎn)：有目的地把位于兩個(gè)品種 的 優(yōu)良性狀集于一身 局限：不能產(chǎn)生新的基因 主要優(yōu)點(diǎn)：能產(chǎn)生 新基因 局限：該方法具有一定的盲目性 均不能實(shí)行種間的基因交流 育種技術(shù)的不斷完善與發(fā)展的動(dòng)力和原因是超越已有技術(shù)的局限性。據(jù) 統(tǒng)計(jì)，航天育種變異率達(dá) 4％ 以上。 方法： 優(yōu)點(diǎn)： 物理、化學(xué)方法處理生物，再選擇符合要求的變異 類型（ 輻射誘變、激光誘變、作物空間技術(shù)育種） “黑農(nóng)五號(hào)”大豆 黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成“黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種， 含油量比原來的品種提高了%，大豆產(chǎn)量提高了 16%。 P 高桿抗病 DDTT 矮桿感病 ddtt F1 高桿抗病 DdTt ↓ 第 1年 ↓ 選育出需要的矮抗品種 F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗 雜交育種 第2年 第3年 生長 ddTT F3 減數(shù)分裂 配子 DT Dt dT dt 單倍體 DT Dt dT dt ↓ 花藥離體培養(yǎng) ↓ 秋水仙素 第1年 第2年 第4年 單倍體育種 DDtt ddTT ddtt 純合體 DDTT 矮抗 ↓ 雜
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