【正文】 山東昌濰農(nóng)業(yè)?？茖W(xué)校等編，作物遺傳與育種學(xué)，農(nóng)業(yè)出版社， 1992。 河北師范大學(xué)、北京師范學(xué)院、新鄉(xiāng)師范學(xué)院、山東師范學(xué)院合編：遺傳學(xué)，高等教育出版社， 1982。 用簡(jiǎn)圖表示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯？ 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 【 主要參考書目 】 方宗熙著：普通遺傳學(xué) (第五版 )，科學(xué)出版社， 1984。 7DNA 為什么能在個(gè)體發(fā)育申和代代相傳的過(guò)程申保持連續(xù)性和穩(wěn)定性 ? 6DNA與 RNA的分子構(gòu)造有何異同 ? 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 4 簡(jiǎn)述 DNA的化學(xué)組成及分子構(gòu)造 為什么 DNA能夠成為遺傳物質(zhì)，而蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)則不能 ? 2目前，抗蟲棉已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外推廣種植，但是仍然不能排除 810年后出現(xiàn)抗性問(wèn)題，以及新蟲害、新病害的出現(xiàn)。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 (一 )目前應(yīng)用最廣的抗蟲基因是蘇云金桿菌的結(jié)晶蛋白的基因。目前，獲得了一大批轉(zhuǎn)基因抗蟲作物品種或品系。例如，測(cè)定玉米籽粒由非甜粒變?yōu)樘鹆＃?Su→su ）的突變率，則用甜粒玉米純種（ susu）作母本，非甜粒玉米純種（ SuSu）先經(jīng)誘變處理，用處理后的花粉作父本進(jìn)行雜交，若在雜交籽粒中出現(xiàn)甜粒玉米，則說(shuō)明有部分 Su突變成了 su，甜粒數(shù)量占觀察總籽粒數(shù)的比例即為 Su基因的突變率。目前，抗蟲棉已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外推廣種植，但是仍然不能排除 810年后出現(xiàn)抗性問(wèn)題，以及新蟲害、新病害的出現(xiàn)。目前應(yīng)用最廣的抗蟲基因是蘇云金桿菌的結(jié)晶蛋白的基因。目前，獲得了一大批轉(zhuǎn)基因抗蟲作物品種或品系。因而抗蟲基因工程在國(guó)內(nèi)外受到高度重視，是植物基因工程研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。在目前的轉(zhuǎn)基因作物中，涉及品質(zhì)改良的占轉(zhuǎn)基因植物總數(shù)的 20%左右，包括番茄、大豆、小麥、水稻、玉米、土豆等一些主要的糧食和蔬菜品種在內(nèi)，有 30多種轉(zhuǎn)基因植物已經(jīng)批準(zhǔn)商業(yè)生產(chǎn)。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 (二 )利用基因工程技術(shù)改良植物品質(zhì) 轉(zhuǎn)基因植物育種的一個(gè)主要目標(biāo)是提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。另一類是通過(guò)破壞植物光合作用中電子傳遞鏈的蛋白來(lái)殺死雜草。 20世紀(jì) 80年代中期開始除草劑抗菌素基因的轉(zhuǎn)移研究與抗性品種的開發(fā)。由于轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物品種推廣和應(yīng)用的時(shí)間還不長(zhǎng)，對(duì)其可能帶來(lái)的負(fù)面作用特別是對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境的影響進(jìn)行正確評(píng)價(jià)還需要時(shí)間。此外，在植物發(fā)育調(diào)控、成熟期的調(diào)控方面 也有了長(zhǎng)足發(fā)展。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 自從 1983年首次獲得轉(zhuǎn)基因植物 —— 轉(zhuǎn)基因煙草以來(lái)，基因工程在農(nóng)業(yè)方面的研究與應(yīng)用進(jìn)入了蓬勃發(fā)展階段。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 三、農(nóng)作物轉(zhuǎn)基因育種簡(jiǎn)介 基因工程應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是農(nóng)業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域中研究和開發(fā)最為活躍的部分。通過(guò)基因文庫(kù)的構(gòu)建，就可以根據(jù)需要隨時(shí)從文庫(kù)中選擇目的基因。例如胰島素基因工程生產(chǎn)就是將外源 DNA導(dǎo)入原核細(xì)胞大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 (三 )外源 DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞 重組體 DNA分子只有導(dǎo)入合適的受體細(xì)胞，才能進(jìn)行大量地復(fù)制，擴(kuò)增和表達(dá)。 平齊末端的連接。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 。重組 DNA即將載體 DNA與引入的 DNA連接，把目的基因連接到載體上去。要將外源 DNA片段導(dǎo)入受體細(xì)胞，選擇適當(dāng)?shù)妮d體是關(guān)鍵步驟之一。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 現(xiàn)代分子生物學(xué)發(fā)展到今天，人類基因組全序列已經(jīng)測(cè)出，并且越來(lái)越多的模式生物的基因組全序列正在被測(cè)出， PCR法已經(jīng)成為分離目的基因的主要手段。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction， PCR）是一種簡(jiǎn)單的酶促反應(yīng)，它以 DNA變性、復(fù)制的某些特性為原理設(shè)計(jì)的。一般是采用 DNA合成儀來(lái)合成長(zhǎng)度不是很大的 DNA片段。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 （ 2）人工合成目的基因 DNA片段。原核生物基因組較小，基因容易定位，用限制性內(nèi)切酶將基因組切成若干段后，直接用帶有標(biāo)記的核酸探針，從中選出目的基因。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 獲得目的基因的方法很多，但目前主要通過(guò)5條途徑獲?。? （ 1）從生物基因組群體中分離目的基因。目的基因（target）是指準(zhǔn)備導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)的、以研究或應(yīng)用為目的所需要的外源基因。而作為轉(zhuǎn)入真核細(xì)胞宿主的載體，在動(dòng)物方面主要有類人猿病毒 SV40（ Simian Virus 40），在植物方面主要有農(nóng)桿菌的 Ti質(zhì)粒。 作為運(yùn)載工具，載體必須具備三個(gè)條件：①在宿主細(xì)胞中能自我復(fù)制，并能穩(wěn)定地保存；②有多種限制性內(nèi)切酶的切點(diǎn)，每種酶的切點(diǎn)最好只有一個(gè)，且酶切后并不損壞其復(fù)制能力及選擇標(biāo)志基因（ gene marker）的能力，并能嵌入外源 DNA片段；③具有可作為重組 DNA分子選擇的遺傳標(biāo)志。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 載體（ vector）是指能將目的基因的 DNA片段帶入宿主細(xì)胞并能進(jìn)行擴(kuò)增的一類 DNA分子。如果同一物種中具有不同特異性的限制性內(nèi)切酶，則分別用大寫羅馬數(shù)字來(lái)表示。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別 DNA的特定堿基序列，并把 DNA鏈在特定位點(diǎn)切斷。 DNA是巨大分子，進(jìn)行 DNA操作時(shí)，必須加以切割，這就需要限制性核酸內(nèi)切酶把 DNA鏈在特定部位切斷。它們是基因工程中的基本工具，其中最重要的是限制性核酸內(nèi)切酶和 DNA連接酶，其它常用工具酶包括 DNA多聚酶、反轉(zhuǎn)錄酶、核酸酶 H、堿性磷酸酶等。從細(xì)胞群體中選出所需要的無(wú)性繁殖系，并使外源基因在受體細(xì)胞中正確表達(dá)。把目的基因與載體結(jié)合成重組 DNA分子，即進(jìn)行基因的體外重構(gòu)；③外源 DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 二、基因工程的操作過(guò)程 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 基因工程技術(shù)包括三個(gè)基本要素：載體、工具酶和表達(dá)系統(tǒng)（原核或真核宿主細(xì)胞），其技術(shù)路線大致包括以下幾個(gè)操作程序：①準(zhǔn)備材料。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 基因工程可以繞過(guò)遠(yuǎn)緣有性雜交的困難，利用無(wú)性的操作技術(shù)使基因在微生物、植物、動(dòng)物等各大系統(tǒng)間進(jìn)行交流，以便迅速地和定向地獲取人類所需要的新的生命類型，這樣就使遺傳學(xué)與育種學(xué)發(fā)展到一個(gè)新的階段。 基因工程（ gene engineering），又稱重組 DNA技術(shù)（ rebinant DNA technology），是按著人們的科研或生產(chǎn)需要，在分子水平上，用人工方法提取或合成不同生物的遺傳物質(zhì)（ DNA片段），在體外切割，拼接形成重組 DNA，然后將重組 DNA與載體的遺傳物質(zhì)重新組合，再將其引入到?jīng)]有該 DNA的受體細(xì)胞中，進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，生產(chǎn)出符合人類需要的產(chǎn)品或創(chuàng)造出生物的新性狀，并使之穩(wěn)定地遺傳給下一代。廣義的遺傳工程包括基因工程、細(xì)胞工程、染色體工程、細(xì)胞器工程等等，狹義的遺傳工程是指基因工程。高莖豌豆中的 T基