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1、第2节 现代生物技术在育种上的应用,基础自主梳理,核心要点突破,课标领航,知能过关演练,第2节,课标领航,1掌握转基因育种和杂交育种等技术的应用。 2列举现代育种技术的应用实例。,情景导引 通过嫁接，一棵果树上可以结几个品种的果子，人们已经实现了。现代科学技术是否能使地下长有马铃薯，而地上接有番茄，以解决粮食危机呢？,基础自主梳理,一、转基因技术育种 1概念 转基因技术是指按照人们的意愿，把一种生物的某个_克隆出来，加以修饰和改造，再转移到另一种生物的细胞里，从而_改造生物的遗传性状。 2内容 目的基因的制备和目的基因导入_的过程。,基因,定向地,受体细胞,3操作流程 基因分离目的基因目的基因
2、与_结合目的基因导入受体细胞转化组织或细胞植株再生转化与未转化的植株筛选 _植株移苗入土选优。 思考感悟 1常用的运载体有哪些？如何检测目的基因导入受体细胞？ 【提示】 动植物病毒、质粒等；可用DNA探针，进行杂交检测。,运载体,转基因,二、转基因植物的实例 11983年第一例转基因植物转基因_。 2转基因耐贮藏番茄：是世界上进入市场的第一种转基因植物。 3转基因抗虫作物：转Bt基因抗虫棉、抗虫玉米、抗虫杨树和抗虫甘蓝，转植物蛋白酶抑制剂基因、转外源凝集素基因的转基因水稻、转基因棉。 4抗除草剂作物：抗除草剂玉米、油菜、大豆、棉等。,烟草,三、转基因动物的实例 11982年，美国科学家将大鼠的
3、 _注射到小白鼠的受精卵中，获得了第一只转基因“超级小鼠”。 2动物转基因技术的应用：提高产仔数或产蛋数；提高抗病能力；研制乳腺_；提高动物生长速率；改善肉的品质。,生长激素基因,生物反应器,四、细胞杂交育种 1细胞杂交 是指将同类或不同类生物体的_或体细胞，在一定的物理或化学条件下进行融合形成_，再创造条件将杂种细胞培养成完整的杂种生物个体。,原生质体,杂种细胞,思考感悟 2植物细胞具有细胞壁，怎样才能去除细胞壁使细胞融合？ 【提示】 用纤维素酶和果胶酶处理。 2杂交过程,3获得原生质体 酶解法：将植物细胞放在含有_、 _的无菌混合酶液中消化数小时，再用过滤离心洗涤去除酶液，纯化原生质体。
4、4诱导原生质体融合 (1)过程：原生质体融合包括细胞膜融合细胞质融合细胞核融合。,纤维素酶,果胶酶,(2)方法 物理法：如_、电刺激等。 化学法：聚乙二醇(PEG)能够使原生质体紧密接触，导致细胞膜融合。,振动,核心要点突破,1概念理解 (1)基因工程技术又称DNA重组技术，即通过将人类需要的基因重组到某种生物的DNA中，使这种生物出现人类需要的新性状。 (2)转基因技术育种也叫基因工程育种，这一技术突破了生物的种间界限，从分子水平上有目的地改造了生物的遗传物质，因此具有很大的发展前景。,(3)转基因技术育种是将有用的外源基因(包括来自不同品种、不同物种的有益基因)导入到受体植物细胞内，使之稳
5、定遗传和表达，培育出转基因植株的过程。 2植物转基因技术育种过程,特别提醒 分离基因可直接从供体细胞的DNA中直接分离基因，如“鸟枪法”；人工合成目的基因法，如以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因；另一条途径是根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测出相应信使RNA序列，按碱基互补配对原则，推测结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以单核苷酸为原料合成目的基因。,限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)能够在DNA上寻找特定的“切点”，将DNA分子的双链切断。一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的
6、核苷酸序列，并能在特定的切割位点上切割DNA分子。如限制性核酸内切酶EcoR ，只能识别CTTAAG序列，能在各个CTTAAG序列处将DNA分子切开。因此，人们形象地把限制性核酸内切酶称为“分子剪刀”。有了各种各样的“分子剪刀”，人们就可以对DNA分子长链进行切割和分析了。,(2011年高考四川卷)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是( ),A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序 B将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白
7、 C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选 D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达 【尝试解答】 B,【解析】 因为一种氨基酸可能对应多种密码子、真核生物体内的基因含有内含子等因素，导致逆转录合成的目的基因与原基因有较大的差异，所以人工合成的目的基因不能用于比目鱼基因组测序，A选项错误；抗冻蛋白的11个氨基酸的重复序列重复次数越多，抗冻能力越强，并不是抗冻基因的编码区重复次数越多抗冻能力越强，抗冻基因编码区依次相连形成的新,基因已不是原来的抗冻基因，因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，B选项正确；农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的最常
8、用方法，不是为了筛选含有标记基因的质粒，C选项错误；应用DNA探针技术，可以检测转基因植物中目的基因的存在，但不能完成对目的基因表达的检测，D选项错误。,跟踪训练 下列实例中，涉及基因重组的是(多选)( ) A我国著名育种专家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻品种 B英国科学家利用细胞核移植技术克隆出小绵羊 C荷兰科学家将人乳高铁蛋白基因移植到牛体内并获得成功 D乘宇宙飞船上过太空的辣椒种子结出的果实较平常的大一倍以上,解析：选AC。袁隆平培育出的超级水稻品种是利用杂交技术，根据基因重组原理培育成功的，故A对。C项为基因工程的产物，基因工程也是利用基因重组原理，把一种生物的基因转移到另一种生物体
9、内，定向地改造生物的遗传性状，即把不同种生物的基因组合在一起，并得以表达的过程，故C对。B项克隆小绵羊的产生是无性生殖的过程，无基因重组现象。太空育种是利用基因突变原理，故B、D错。,1概念理解 (1)植物体细胞杂交原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性；动物体细胞杂交原理为细胞膜的流动性。 (2)植物体细胞杂交的用途是获得杂种植株，动物体细胞杂交的用途是获得单克隆抗体。 2植物体细胞杂交过程,特别提醒 不同种属之间存在生殖隔离，用常规方法难以实现杂交。植物体细胞杂交为改良植物遗传特性和培养新的作物品种开辟了一条新途径。体细胞杂交技术打破了物种之间的生殖隔离，使得不同物种之间的远缘杂交成为可能。,
10、体细胞杂交包括原生质体的制备、细胞融合的诱导、杂种细胞的筛选和培养、植株的再生与鉴定等环节。其中用纤维素酶、果胶酶等处理细胞壁获得植物细胞的原生质体，用物理的电融合法或化学促融剂处理，促进原生质体融合形成杂种细胞是植物体细胞融合技术成功的关键。,3动物细胞的杂交,特别提醒 动物细胞杂交手段：物理法、化学法(灭活的病毒)。 动物细胞融合的目的不是得到个体，而是得到细胞产品。 融合的杂种细胞是异源四倍体。,4细胞杂交应用 (1)体细胞杂交克服远缘杂交的不亲合性，从而使远缘种间、属间基因重组成为可能，以获得双方的遗传特性，如马铃薯番茄、白菜甘蓝。 (2)制备单克隆抗体，用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞杂交筛
11、选出杂交瘤细胞，经细胞培养筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，经体内或体外培养制备单克隆抗体。,动物细胞融合和植物细胞杂交的比较中，正确 的是( ) A诱导融合的方法完全相同 B所用的技术手段完全相同 C采用的原理完全相同 D都能形成杂种细胞 【尝试解答】 D,【解析】 动物细胞融合和植物细胞杂交这两项细胞工程技术中，都包含有细胞融合的过程。这个融合过程所用的技术基本上是相同的。对于诱导方法来说，除动物细胞的融合常需要用灭活的病毒做诱导剂外，其他也是基本相同的。但是，植物细胞杂交在完成细胞融合后，还要将杂种细胞培育成植株，所以，它们所应用的技术手段是有差别的。至于所采用的原理，植物细胞杂交是依据细胞膜的流动性和细胞的全能性，而动物细胞融合就没有依据细胞的全能性，只是依据细胞膜的流动性。,跟踪训练 下列关于植物细胞杂交目的的叙述中，错误的是( ) A把两个植株的优良性状集中在杂种植株上 B克服远缘杂交不亲和的障碍 C获得杂种植株 D实现原生质体融合 解析：选D。植物细胞杂交的目的是获得杂种植株，而不仅仅是为了实现原生质体融合，A、B两项也正确。,
