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1、自从人类开始种植作物和饲养动物以来，就从未停止过对品种的改良。传统的方法是选择育种，通过汰劣留良的方法来选择和积累优良基因。自从孟德尔发现了遗传规律之后，人工杂交的方法被广泛应用于动植物育种。人工诱变技术的应用，使育种方法得到了较大的改进。基因工程的诞生，使人们能够按照所设计的蓝图，进行跨越种间鸿沟的基因转移，从而定向地改变生物的遗传特性，创造出新的生物类型。,第6章 从杂交育种到基因工程,第1节 杂交育种与诱变育种 第2节 基因工程及其应用,第1节 杂交育种与诱变育种,本节聚焦： 1、杂交育种的原理是什么？ 2、什么是诱变育种？ 3、杂交育种和诱变育种各有哪些优点和不足？,小麦高秆（D）对矮
2、秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），可采用哪些育种方式得到符合人类要求的优良品种？,思考与讨论一：,以下为同学们提供的育种方案：,杂交育种 单倍体育种 诱变育种,杂交育种的优点是很明显的，但是在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，以及育种时间等方面，分析杂交育种方法的不足。,思考与讨论二：,杂交育种,2004年十大感动中国人物 颁奖辞 他是一位真正的耕耘者。当他还是一个乡村教师时，已具有颠覆世界权威的胆识；当他名满天下时，却仍专注于田畴。淡薄名利，一介农夫，播撒智慧，收获富足。他毕生的
3、梦想，就是让所有的人远离饥饿。喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平。,如果有一天，农民种植的水稻都换成了杂交水稻，其它品质差、产量低的水稻品种都被农民随意丢弃了，你认为结果会如何？国家农业科研部门此时应有何为？,思考与讨论三：,单倍体育种,与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈诱变育种的局限性。要想克服这些局限性，可心采取什么办法？,思考与讨论四：,诱变育种,概念：利用物理因素（如x 射线，射线、紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）处理生物，使生物发生基因突变。 原理： 基因突变,诱变育种,优点：提高变异的频率，加速育种进程。 大幅度地改良某些性状。 缺点：难以
4、控制突变方向，无法将多个优良性状组合。 应用： 农作物育种黑农五号大豆(产量提高16%、含油量提高2.5%)微生物育种青霉素(20单位/ml50000单位/ml),“神舟”三号飞船上搭载的38种共计200克,神舟三号”飞船从太空带回的试管种苗,“神舟”五号搭载育成的巨人南瓜,甘肃种植的太空育种的蔬菜,请比较各种育种方式：,1、假设你想培育一个作物品种，你想要的性状和不想要的性状都是由隐性基因控制的。试说明培育方法，画出遗传图解，并说明这各方法的优缺点。 2、育种方式只限以上四种吗？还有什么更好的育种方式吗？请发挥你的想象力!,思考与讨论六：,谢谢!再见!,课堂练习：,P101,七种遗传育种方法
5、的比较,第2节 基因工程及其应用,本节聚焦： 1、什么是基因工程？ 2、基因工程的原理是什么？ 3、基因工程有哪些应用？ 4、转基因食品安全吗？,青霉菌能产生对人类有用的抗生素 青霉素,基因决定性状,家蚕能够吐出蚕丝为人类利用,基因决定性状,豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮,基因决定性状,设想一,能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？,能否让细菌“吐出”蚕丝？,设想二,能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？,设想三,定向基因改造设想,经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术基因工程。,你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？你能推测出，这种基因的
6、“嫁接”是怎么实现的吗？你能举出一些类似的、与你的生活关系很密切的例子吗？,问题探讨,“嫁接”了人胰岛素基因的工程菌,一、基因工程的原理： 1、概念：就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。,2、 基因的“剪刀”限制性内切酶识别特定核苷酸序列，切割特定DNA切点，具特异性。 并裂解磷酸二酯键。 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoR)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA分子切断。目前已发现的限制酶有4000多种。,例：EcoRI 酶切位点,限制酶
7、：从特殊的酶切位点将DNA分子切开,3、基因的“针线” DNA连接酶 连接酶的作用： 将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 连接的部位：生成3- 5磷酸二酯键 DNA连接酶的作用过程：,DNA连接酶的作用过程,4、基因的运载体质粒或病毒 作用：将外源基因送入受体细胞。 条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存。具有多个限制酶切点。具有某些标记基因。 种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。,质 粒,从细胞中分离出DNA,限制酶截取DNA片断,分离大肠杆菌中的质粒, DNA重组,用重组质粒转化大肠杆菌,培养大肠杆菌克隆大量基因,基因工程过程示意图,基因工程的操作步骤提取目的基因
8、目的基因与运载体结合 目的基因导入受体细胞 目的基因的表达和检测,再见!,课堂练习：,P106,二、基因工程的应用： 1、基因工程与作物育种 2、基因工程与药物研制： 三、转基因生物和转基因食品的安全性：,转基因马铃薯,转基因烟草,抗虫棉,抗CMV甜椒,抗虫原理？抗虫结果？,全身散发绿色荧光的转基因鱼,乳汁中分泌人凝血因子IX的转基因山羊,美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶,首只转基因猴降生,超凡嗅觉能力的转基因鼠,临床常见的生长激素，干扰素和乙肝疫苗等药物都可以用基因工程来大规模生产,1987年开始上市的干扰素,生产胰岛素历史？,转基因食品看起来分外诱人,餐桌上的基因 转基因食品你敢吃吗？ 转基因食品ABC,安全吗？,
