從雜交育種到基因工程-在線(xiàn)瀏覽
2024-10-22 20:37本頁(yè)面
【正文】 通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類(lèi)，用基因工程培育成功的 “ 超級(jí)細(xì)菌 ” 卻能分解石油中的多種烴類(lèi)化合物。 環(huán)境保護(hù) 利用基因工程培育的 “ 指示生物 ” 能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物 。 傳統(tǒng)疫苗存在許多缺點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程需 大量繁殖病原體 ，對(duì)工作人員 健康造成很大威脅 ；病原體的減毒、滅活有可能 不夠徹底 ，導(dǎo)致接種者 直接感染 。它不使用病原體本身，所以 安全 ，還可以把不同病原體的抗原基因重組到同一受體細(xì)胞，生產(chǎn) 多價(jià)疫苗 。一般臨床上使用的胰島素主要從 豬、牛等家畜的胰腺 中提取，一名糖尿病患者每年需用的胰島素需要從 40頭?；?50頭豬的胰臟中才能提取到。 1982年，美國(guó)一家基因公司用基因工程方法生產(chǎn)的胰島素投入市場(chǎng)，售價(jià)降低了 30%~50%。而生長(zhǎng)激素的獲得很困難。 現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的 生長(zhǎng)激素基因?qū)氪竽c桿菌 中，使其生產(chǎn)生長(zhǎng)激素。 ? 基因工程藥品 ——生長(zhǎng)激素 干擾素是 病毒侵入細(xì)胞后產(chǎn)生 的一種 糖蛋白 。此外干擾素對(duì)治療 某些 癌癥 和 白血病 也有一定療效。 1980~1982年，科學(xué)家用基因工程方法在 大腸桿菌及酵母菌細(xì)胞內(nèi)獲得了干擾素 ，是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的 12萬(wàn)倍。 ? 基因工程藥品 —— 干擾素 基因的 指 “ 限制性核酸內(nèi)切酶 ” 一種限制酶 只能識(shí)別 一種特定的核苷酸序列 ,并在 特定切點(diǎn) 切割 特點(diǎn) : “ ” 這個(gè)特點(diǎn)說(shuō)明了： 酶具有專(zhuān)一性 工具 限制性?xún)?nèi)切酶 （ ECORⅠ ） 作用過(guò)程 點(diǎn)擊播放 2：基因工程的 指 “ DNA連接酶 ” “ ” 作用： 連接 “ 梯子 ” 斷口的“ 扶手 ” 而非 “ 梯子 ”中間的 “ 踏板 ” 。 其中質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物中 ,是擬核或細(xì)胞核外能夠自主復(fù)制的很小的 環(huán)狀 DNA分子 . B、它們的共同特點(diǎn)是： 都有侵染或進(jìn)入宿主細(xì)胞的能力 ? 培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟： 胰島素基因從人體細(xì)胞內(nèi)提取出來(lái) 胰島素基因與運(yùn)載體 DNA連接 胰島素基因?qū)胧荏w(大腸桿菌 )細(xì)胞 基因的“剪刀” 基因的“針線(xiàn)” 基因的運(yùn)載體 第一步： 基因工程 基本步驟： 第二步： 獲取目的基因 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 第三步： 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 第四步 : 目的基因的檢測(cè)與鑒定 獲取目的基因 用與提取目的基因相同的限制酶切割質(zhì)粒使之出現(xiàn)一個(gè)切口，將目的基因插入切口處，讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補(bǔ)配對(duì)后，在 DNA連接酶的作用下連接形成重組 DNA分子。處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測(cè)出來(lái)。淘汰無(wú)表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。 ?擔(dān)心滯后效應(yīng)。 ?擔(dān)心營(yíng)養(yǎng)成分改變。 ?多環(huán)節(jié)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌踩栽u(píng)價(jià)，可以保證轉(zhuǎn)基因食物的安全。 ?沒(méi)有轉(zhuǎn)基因食物影響人體健康的實(shí)例。 轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全 ?會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ?重組 DNA與微生物雜交可能產(chǎn)生對(duì)人類(lèi)有害的病原微生物。 ?轉(zhuǎn)入的是自然界已有的基因，不會(huì)破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 ?抗除草劑農(nóng)作物使農(nóng)田管理更容易。 雜交育種 誘變育種 多倍體育種 單倍體育種 處理 原理 優(yōu) 點(diǎn) 缺點(diǎn) 雜交 輻射、射線(xiàn) 化學(xué)藥劑 秋水仙素 花藥離 體培養(yǎng) 基因重組 基因突變 染色體變異 可以集中兩 個(gè)親體的優(yōu) 良性狀 育種年限 縮短 ，改良 某些 性狀 果大，莖 稈粗 ，營(yíng)養(yǎng) 物豐富 年限短，易穩(wěn)定 時(shí)間長(zhǎng) 有利不多， 需大量處理 發(fā)育遲 結(jié)實(shí)低 高度不育 植株弱小 遺傳育種的方法及原理 名稱(chēng) 原理 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 應(yīng)用 雜交育種 基因重組 培育純合子品種：雜交 → 自交 → 篩選出符合要求的表現(xiàn)型，通過(guò)自交到不發(fā)生性狀分離為止 ① 分散在同一物種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體；② 操作簡(jiǎn)便 年年制種 用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥 培育雜種優(yōu)勢(shì)品種：一般是選取純合雙親雜交 雜交水稻、玉米 名稱(chēng) 原理 方法 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 應(yīng)用 誘變育種 基因突變 ① 物理：紫外線(xiàn)、X射線(xiàn)或 γ射線(xiàn)、微重力、激光等處理，再篩選；② 化學(xué)：亞硝酸、硝酸二乙酯處理，再選擇 提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀 有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料 (有很大盲目性 ) 高產(chǎn)青霉菌 單倍體育種 染色體變異 ① 先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株； ② 將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理
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