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1、第三节第三节 优良品种的培育和繁殖优良品种的培育和繁殖你能改进苹果的品质吗？你能改进苹果的品质吗？问题问题1：如何获得人们所需要的具有不同经济：如何获得人们所需要的具有不同经济价值的栽培植物或饲养动物价值的栽培植物或饲养动物?1、选择培育、选择培育:形成不同品种形成不同品种2、杂交育种、杂交育种杂交杂交是常用的育种方法，将不同亲本优良基因组是常用的育种方法，将不同亲本优良基因组合在一起，从而获得新的优良品种。合在一起，从而获得新的优良品种。杂种优势杂种优势：两个具有不同性状的亲本杂交而产：两个具有不同性状的亲本杂交而产生的杂种，会出现在生活力、产量、品质和对生的杂种，会出现在生活力、产量、品质
2、和对环境因素的抗性等方面环境因素的抗性等方面超过双亲超过双亲的现象的现象. 同一物种的不同品种或亲缘关系很近的物种同一物种的不同品种或亲缘关系很近的物种可以通过杂交进行基因交流，那么可以通过杂交进行基因交流，那么不同种物种不同种物种之间可以通过有性杂交实现基因交流吗之间可以通过有性杂交实现基因交流吗？一般不能，存在着生殖隔离。一般不能，存在着生殖隔离。 有没有办法可以实现不同物种间基因交流呢？有没有办法可以实现不同物种间基因交流呢？基因工程基因工程 基因工程技术基因工程技术又称又称DNA重组技术。即通即通过将人类需要的基因重组到某种生物的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
3、现人类需要的新性状。中，使这种生物出现人类需要的新性状。原理：原理：基因基因重组重组操作水平：操作水平：DNA分子水平分子水平操作环境：操作环境：生物体外生物体外结果：结果：定向定向地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。19951995年，我国科学年，我国科学家将紫云金芽孢杆菌家将紫云金芽孢杆菌细菌的杀虫蛋白基因细菌的杀虫蛋白基因重组到棉的细胞内，重组到棉的细胞内，培育出了抗棉铃虫效培育出了抗棉铃虫效果明显的棉花新品系果明显的棉花新品系转基因棉。转基因棉。抗虫棉抗虫棉普通棉普通棉过程：过程：目的基因的获得目的基因的获得目的基因与运载体结合目的基因与运载
4、体结合目的基因导入受体细胞目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达1 1、直接分离：用、直接分离：用限制性内切酶限制性内切酶将将DNADNA长链进行切割。长链进行切割。目的基因的获得目的基因的获得限制限制限制限制酶酶酶酶什么叫黏性末端？什么叫黏性末端？ 被限制酶切开的被限制酶切开的DNA两条两条单链的切口单链的切口，带有几个带有几个伸出的核苷酸伸出的核苷酸，他们之间正好，他们之间正好互互补配对补配对，这样的切口叫，这样的切口叫黏性末端黏性末端。切割后不同长度切割后不同长度DNA用用凝胶电泳法凝胶电泳法将它们分离。将它们分离。 获得的获得的DNA片段用片段用DNA序列自动序列
5、自动检测仪测序，检测仪测序，通过比较分析，通过比较分析，获得该种生物获得该种生物（如（如紫云金芽紫云金芽孢杆菌）孢杆菌） DNA的全部核苷酸的全部核苷酸序列。序列。 2、人工合成：、人工合成：蛋白质蛋白质RNADNA2、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒 质粒存在于细菌和某质粒存在于细菌和某些酵母菌中，是细胞染些酵母菌中，是细胞染色体以外能自我复制的色体以外能自我复制的很小的很小的环状环状DNA分子，分子，能自由进出细菌细胞。能自由进出细菌细胞。基因分离基因分离目的基因目的基因基因的针线基因的针线DNA连接酶连接酶 DNA连接酶可以将两个连接酶可以
6、将两个DNA片断连接片断连接起来，可把黏性末端之间的起来，可把黏性末端之间的缝隙缝隙“缝合缝合”，是，是把梯子两边扶手的断口连接起来，把梯子两边扶手的断口连接起来，形成形成一个一个重组的重组的DNA分子。分子。3、目的基因导入受体细胞、目的基因导入受体细胞目的基因目的基因导入受体导入受体4、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达检测目的基因转入受体细胞是否成功，可利检测目的基因转入受体细胞是否成功，可利用质粒上的标记基因。用质粒上的标记基因。检测目的基因的表达与否，可以看其是否表检测目的基因的表达与否，可以看其是否表现出特定的性状。现出特定的性状。动物动物优良优良品种快速繁殖：品种快速繁殖
7、：胚胎移植技术胚胎移植技术植物植物优良优良品种快速繁殖：品种快速繁殖：嫁接、植物组织培养嫁接、植物组织培养 指将良种母畜配种后，从其输卵管或子宫取出指将良种母畜配种后，从其输卵管或子宫取出指将良种母畜配种后，从其输卵管或子宫取出指将良种母畜配种后，从其输卵管或子宫取出受精卵或早期胚胎，移植到同种、生理状态相同的受精卵或早期胚胎，移植到同种、生理状态相同的受精卵或早期胚胎，移植到同种、生理状态相同的受精卵或早期胚胎，移植到同种、生理状态相同的母畜体内，使之继续发育成为新个体的技术，所以母畜体内，使之继续发育成为新个体的技术，所以母畜体内，使之继续发育成为新个体的技术，所以母畜体内，使之继续发育成
8、为新个体的技术，所以也称为也称为也称为也称为“ “借腹怀胎借腹怀胎借腹怀胎借腹怀胎” ”。胚胎移植胚胎移植 胚胎移植的意义胚胎移植的意义 胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力，一般情况下，一头优良成年母牛，力，一般情况下，一头优良成年母牛，一年一年只能繁殖一头只能繁殖一头良种犊牛，应用胚胎移植，良种犊牛，应用胚胎移植，一一年年内可得到内可得到几头几头甚至甚至几十头几十头良种犊牛。胚胎良种犊牛。胚胎移植提高了母牛的繁殖力，便于良种牛群的移植提高了母牛的繁殖力，便于良种牛群的建立和扩大，有利于选种工作的进行和品种建立和扩大，有利于选种工作的进行和品种改良规划的实施
9、，是育种工作的有力手段。改良规划的实施，是育种工作的有力手段。 供体供体：提供胚胎的动物：提供胚胎的动物 不仅应不仅应具备优良的遗传品质具备优良的遗传品质，而且其，而且其生殖机生殖机能还需要处于较高的水平能还需要处于较高的水平。牛、猪产后两个月以。牛、猪产后两个月以上才能作为供体。上才能作为供体。受体受体：接受和孕育胚胎的动物接受和孕育胚胎的动物 一般是选择一般是选择繁殖繁殖能力较强的能力较强的健康本地健康本地品种。品种。不管供体还是受体动物不管供体还是受体动物都应为都应为雌性雌性个体个体。胚胎移植过程胚胎移植过程：以波尔山羊为例以波尔山羊为例u供体的超数排卵和配种供体的超数排卵和配种u受体的
10、同期发情受体的同期发情u胚胎回收胚胎回收u胚胎移植胚胎移植1.1.供体的超数排卵和配种供体的超数排卵和配种注射促性腺激素，促注射促性腺激素，促更多卵泡发育并排卵，更多卵泡发育并排卵，10个左右个左右公牛进行公牛进行配种配种或或人工授精人工授精多个卵子与多个精了结合形成多个受精卵，受精的部位在输卵管多个卵子与多个精了结合形成多个受精卵，受精的部位在输卵管 受精卵受精卵卵裂卵裂早期胚胎早期胚胎 胚胎移植胚胎移植时，供体和受体必须发时，供体和受体必须发情同期化，要求供体与受体在发情时情同期化，要求供体与受体在发情时间相差不超过间相差不超过1d1d。须给受体山羊注射。须给受体山羊注射激素制剂。激素制剂
11、。2.受体的同期发情受体的同期发情3.胚胎回收胚胎回收利用冲冼液将利用冲冼液将胚胎胚胎从生殖道内冲出，并收集在从生殖道内冲出，并收集在器皿中。器皿中。胚胎胚胎回收分回收分手术法和非手术法。手术法和非手术法。前者适用于各前者适用于各种家畜或动物，后者仅用于牛、马等大动物，种家畜或动物，后者仅用于牛、马等大动物，且只能在胚胎进入子宫角中才能进行。且只能在胚胎进入子宫角中才能进行。胚胎回收胚胎回收胚胎胚胎回收的时间：回收的时间：一般在配种后一般在配种后38d，发育至，发育至48细胞期后进行收集和移植。细胞期后进行收集和移植。4.胚胎的移植胚胎的移植v将受体将受体普通山羊麻醉，腹部手术，普通山羊麻醉，
12、腹部手术，将胚胎移入输卵管或子宫角。将胚胎移入输卵管或子宫角。v对受体母对受体母羊羊进行是否妊娠的检查进行是否妊娠的检查。v5 5个月后个月后，产下胚胎移植的，产下胚胎移植的优良的波尔优良的波尔山羊。山羊。 胚胎繁殖胚胎繁殖技术已广泛运用技术已广泛运用于优良家畜品种和转基因动物于优良家畜品种和转基因动物的繁殖。的繁殖。1 1、19881988年年5 5月中国青年科学家陈炬成功地把月中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的人的干扰素基因移植到烟草的DNADNA分子上，转分子上，转化后的烟草具备了抗病毒能力。化后的烟草具备了抗病毒能力。1.1.人的基因之所以能接到植物人的基因之所以能接
13、到植物细胞中，物质基础是细胞中，物质基础是 。2.2.烟草能抗病毒是因为体内产烟草能抗病毒是因为体内产生了生了 。3.3.以上事实可说明哪些问题？以上事实可说明哪些问题？练习根据蛋白质合成中遗传信息传递的过程填表：根据蛋白质合成中遗传信息传递的过程填表：DNADNA a a链链Tb b链链T信使信使RNARNA转运转运RNARNAG密码子密码子A氨基酸氨基酸AGACACUAUCU 遗传信息在？遗传信息在？ 遗传密码？遗传密码？DNAmRNA 亮氨酸亮氨酸实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别分子的切酶。一种限制性内切酶能识别分子的顺序，切点在和之间，这是利用顺序，切点在和之间，这是利用了酶的（）了酶的（）高效性高效性 专一性专一性多样性催化活性易受外界影响多样性催化活性易受外界影响基因工程的正确操作步骤是（）基因工程的正确操作步骤是（）使目的基因与运载体结合使目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性状检测目的基因的表达是否符合特定性状要求要求提取目的基因提取目的基因
