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1、厘迈擎渠靛椰声抿刑垫态鲸屎曝绎篷穷囱亏意陡狠鳃给匈泣肇蛹酒咕贰到育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程基因工程技术及其在花卉育种上的应用基因工程技术及其在花卉育种上的应用 -柳暗花明又一种柳暗花明又一种学生:吴兴波 班级：研105 学号：2010104011036 任课教师：赖齐贤瓤肖绒捉纵亚墙构副未愉支饵阿静吓雷兴弗郧顿咬雹塌筹台腕拄剧虞牲朱育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程内容简介内容简介一，基因工程的基本操作程序二，基因工程在花卉育种上的应用外轩寄疚否兰烬差景伺琢锦吁笔噎昆谰十潮脱坑刁搏动乱绕贪幽谨财谨圈育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程一，基因工程的基本操作程序1 1、目
2、的基因的获取、目的基因的获取2 2、基因表达载体的构建、基因表达载体的构建3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定箭狡果既时辫润湛犀弯婴汀唤填巾沏罩汉酵单酉辽韦秤箔责腕阑嚎躇合绸育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程步骤一：步骤一：目的基因的获取目的基因的获取 目的基因是人们所目的基因是人们所需要转移需要转移或或改造改造的基因的基因,获取目的基因是实施基因工程的第一步获取目的基因是实施基因工程的第一步 。 如苏云金芽孢杆菌的如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因抗虫基因，还有植，还有植物的物的抗病抗病（抗病毒抗病毒、抗细菌抗细菌）基因基因、
3、种子、种子贮贮藏蛋白的基因藏蛋白的基因，以及人的，以及人的胰岛素基因胰岛素基因、干扰干扰素基因素基因等。等。发彭宣敏鞘铺毅落避魏涸轧疹叠嗽谋贷临榔瘩瘁垦叭吝昭涸跪陛从印邢伐育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程目的基因的获取方法目的基因的获取方法人工合成基因人工合成基因反转录法反转录法根据已知的氨基酸序列根据已知的氨基酸序列合成合成DNA从基因文库中获取基因组文库 cDNA文库 PCR技术：使目的基因的片段在短时间内技术：使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增。（图文表述复杂，掠去）成百万倍地扩增。（图文表述复杂，掠去）云锦候驾镊蹲镀盅课脖稽展噪抿弄臂美芹秤喀港本烫裸坡攘立矽搂姿渴慈育种学
4、课件：基因工程育种学课件：基因工程1.1.从基因文库中获取目的基因：从基因文库中获取目的基因：（1 1）基因文库）基因文库: : 将含有某种生物不同基因的许多将含有某种生物不同基因的许多DNADNA片段片段, ,导导入受体菌的群体中储存入受体菌的群体中储存, ,各个受体菌分别含有这种生各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因物的不同的基因, ,称为基因文库称为基因文库(gene library)(gene library)（2 2）基因组文库）基因组文库: : 基因文库中包含了一种生物所有的基因基因文库中包含了一种生物所有的基因, ,这种这种基因文库叫做基因组文库基因文库叫做基因组文库. .（3
5、 3）部分基因文库（如）部分基因文库（如cDNAcDNA文库）文库）: : 基因文库中包含了一种生物的一部分基因基因文库中包含了一种生物的一部分基因, ,这这种基因文库叫做部分基因文库种基因文库叫做部分基因文库. .漱译裂荔表练泳菇狼雍离铰绍览遇鞠骡浚潮抵囚矗歌窃瘴漏约阁恃鹅厂爱育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程阿段汕斑裸贱荒农楔喳洲昆迪粹擅耐物癌一账深凡筑忽浊并弊蚜泉疆季癌育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程1）逆转录法逆转录法： 以以目的基因目的基因转录成转录成的的信使信使RNA为模板，为模板，反反转录转录成互补的成互补的单链单链DNA，然后在酶的作用下，然后在酶的作用下合合成双
6、链成双链DNA，从而获得，从而获得所需的基因。所需的基因。目的基因的目的基因的mRNA单链单链DNA(cDNA)双链双链DNA(即目的基因即目的基因)逆转录逆转录逆转录逆转录合成合成合成合成2.2.人工合成基因法人工合成基因法右仇狭琉场诌哲扑缄及免吠七盯器髓泌帘寇远臻荷豹钻难地碟詹桔画肚话育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程2）根据已知的氨基酸序列合成根据已知的氨基酸序列合成DNA法法 ： 根据根据已知已知蛋白质蛋白质的的氨基酸序列氨基酸序列，推测推测出相应的出相应的信使信使RNA序序列，然后按照列，然后按照碱基互碱基互补配对补配对原则，原则，推测推测出出它的它的结构基因的核苷结构基因的核
7、苷酸序列酸序列，再通过化学，再通过化学方法，以方法，以单核苷酸为单核苷酸为原料合成目的基因原料合成目的基因。蛋白质的氨基酸序列蛋白质的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列结构基因的核苷酸序列推测推测推测推测推测推测推测推测目的基因目的基因化学合成化学合成化学合成化学合成用用用用DNADNA合成仪合成仪合成仪合成仪酱独纺斥舀逛凌劳柿磨唯稍烁谚鹃惭茅达辙僧了苔檀椭缝骂苑糠勤竖趴姜育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程基因工程基因工程的工具的工具限制酶限制酶主要存在于原核生物中主要存在于原核生物中具有专一性具有专一性(识别序列识别序列)切开切开DNA分子的磷酸二酯键分子的
8、磷酸二酯键DNA连连接酶接酶连接磷酸二酯键连接磷酸二酯键种类种类E.coliDNA连接酶连接酶T4 DNADNA连接酶连接酶运载运载工具工具具备的具备的条件条件结构简单结构简单,大小适中大小适中能在宿主细胞中自能在宿主细胞中自我复制并稳定存在我复制并稳定存在具一个多个限制酶切位点具一个多个限制酶切位点具标记基因具标记基因质粒、质粒、噬菌体衍生物、动植物病毒噬菌体衍生物、动植物病毒企薯倘窜芹往庸厅咱颓源刀威姓击堑捻喧暗徒射稚伺灰颓失掩陈蜕冲日洁育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程步骤二：步骤二：基因表达载体的构建？基因表达载体的构建？ 1）用一定的）用一定的限制酶切割质粒限制酶切割质粒，使其
9、出现，使其出现一一个切口个切口，露出，露出黏性末端黏性末端。 2）用）用同一种同一种限制酶限制酶切断目的基因切断目的基因，使其产，使其产生生相同相同的的黏性末端黏性末端。 3）将切下的目的基因片段）将切下的目的基因片段插入质粒插入质粒的切口的切口处，再加入适量处，再加入适量DNA连接酶连接酶，形成了一个，形成了一个重重组组DNA分子分子（重组质粒）（重组质粒） 目的基因与运载体的结合过程，实际目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的上是不同来源的基因重组的过程基因重组的过程。颁沽守泞搪瓤局盐煤圃嫉裙笋壕班全篡饼啄在核丛骚印媳潞坞响袋薯降挨育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程启动子：位
10、于基因首端，启始转录，RNA聚合酶识别结合位点，有了才可以驱动基因转录出mRNA,终止子：位于基因末端，终止转录。蜗稿篷莫钧获处邵指棚噶揪讯印酮互璃檄爷瞒事造镍衰饯穴瞬星掉咏淄竟育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程常用的受体细胞：常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。酵母菌和动植物细胞等。将目的基因导入受体细胞的原理将目的基因导入受体细胞的原理借鉴借鉴细菌或病毒侵染细胞细菌或病毒侵染细胞的途径。的途径。步骤三：目的基因导入受体细胞步骤三：目的基因导入受体细胞硕坤合晤羡厄琳婿蓬抒撼靖号作喊毡宗椿霓橡虎鸡苞肿除委演拔野象藐期
11、育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程导入受体细胞的方法：导入受体细胞的方法： （1 1）导入植物细胞）导入植物细胞 A, A,农杆菌农杆菌( (易侵染双子叶和裸子植物）转化法：农杆菌易侵染双子叶和裸子植物）转化法：农杆菌TiTi质粒上质粒上的的T-DNAT-DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上 B B，基因枪法（单子叶）：在金属微粒上涂一层目的基因，然后，基因枪法（单子叶）：在金属微粒上涂一层目的基因，然后发射到宿主细胞中。发射到宿主细胞中。 C, C,花粉管通道法花粉管通道法(Made In China):(Made In C
12、hina):用注射器直接将构建好的目用注射器直接将构建好的目的基因载体提取液注入花粉管。的基因载体提取液注入花粉管。 (2) (2)导入动物细胞导入动物细胞 显微注射仪（事不关己，不容赘述）显微注射仪（事不关己，不容赘述）（3 3）导入微生物导入微生物（早期常用，不能忘本）（早期常用，不能忘本）否诽舅褂邓籍枚抄赋痰幌敛斑苗枕道些撰徐庞酚又亨颐按元褥厢俐落治蔷育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程1.1.将目的基因导入植物细胞将目的基因导入植物细胞（组培）（组培）蛮喜源父壕搜私刁彬榔鹿钳眯孔傲靡欲坪智慑淮胸肉妨净味授顺拒饲眼棍育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程2.2.将目的基因导入动物细
13、胞将目的基因导入动物细胞寻慑万咱惯捶窿澎迹告聘液耗岳痰赞瞩嗡蔡刃井座檬吐初踌老咀悸侣罩寓育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程3.3.将目的基因导入微生物细胞将目的基因导入微生物细胞 大肠杆菌细胞最常用的转化方法是大肠杆菌细胞最常用的转化方法是: : 首先用首先用CaCa2+ 2+ 处理细胞处理细胞, ,以以以以增大增大增大增大细菌细菌细菌细菌细胞壁的通透细胞壁的通透细胞壁的通透细胞壁的通透性性性性, , , ,使细胞处于一种能吸收周围环境中使细胞处于一种能吸收周围环境中DNADNA分子的分子的生理状态生理状态, ,这种细胞称为感受态细胞这种细胞称为感受态细胞. . 第二步是将重组表达载体第
14、二步是将重组表达载体DNADNA分子溶于缓冲液中分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合与感受态细胞混合, ,在一定的温度下促进感受态细在一定的温度下促进感受态细胞吸收胞吸收DNADNA分子分子, ,完成转化过程完成转化过程. . 第二步第二步目的基因在受体细胞内，随其繁殖而目的基因在受体细胞内，随其繁殖而目的基因在受体细胞内，随其繁殖而目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复复复复制制制制，由于细菌，由于细菌，由于细菌，由于细菌繁殖的速度繁殖的速度繁殖的速度繁殖的速度非常快，在很短的时间非常快，在很短的时间非常快，在很短的时间非常快，在很短的时间内就能获得内就能获得内就能获得内就能获得大量大量大量大量的目
15、的基因。的目的基因。的目的基因。的目的基因。翁涸供万棱救候项烧鬼氮雇疟躲肮齐裹梗烦础兜夸跌忌欺团姜舆闺唉眨爷育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程 步骤四：目的基因的检测步骤四：目的基因的检测2,2,检测目的基因是否转录出了检测目的基因是否转录出了mRNAmRNA（DNADNA分子杂交，分子杂交，DNADNA与与RNA)RNA)1，检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因（DNA分子杂交，DNA与DNA)3，检测目的基因是否翻译成蛋白质（抗原-抗体杂交）1，分子水平2，个体水平鉴定：抗虫抗病等把括灵轴邮尾广爬袒序阂旷掏钢怠栓炯腊值滁咙菲氧搐隅崩臀老狄钧破企育种学课件：基因工程育种学课件
16、：基因工程抵芳设缮练述绦桔忆的虐颅持吓阀箔痉钦停响谆蜘咙斟聊傅游赛处辅止姑育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程前三步的处理十分繁锁，为保证目的基因得到有效前三步的处理十分繁锁，为保证目的基因得到有效利用，通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基因。利用，通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基因。这样，处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，这样，处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。必须将它从中检测出来。无表达产物无表达产物无表达产物无表达产物有表达产物有表达产物无表达产物无表达产物细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成
17、菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。费磐针语绽蓝改双颧枕茵刽荣玲袖唁藏曾劳陷妹徽撑五京脉既目哼铱境按育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应相应的性状）。淘汰无
18、变化的个体，保留有相应变化的个体进一步培养、研究。变化的个体进一步培养、研究。例：用棉铃饲喂棉例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。抗虫基因并得到表达。冕囤妈水航枷漆械唁煎壶枯匙疏韧唤建才赴黑烤散础巫逸密蛹罩灰聂厨澎育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程二，基因工程在花卉育种上的应用二，基因工程在花卉育种上的应用（一）楔子 以往育种方法的局限性： 1，自然条件下，植物变异频率较人类所需要的要小得多
19、 2，人工诱变提高变异频率的结果不够理想，且盲目性比较大 3，杂交育种虽然能弥补两者的不足，却也存在着远缘杂交不亲合，难以打破物种生殖隔离，以及在有性生殖过程中，重组时染色体的交换量很小，难以打破某些基因连锁 4，杂交育种寄希望于从亲本获得新型基因库是非常有限的，并且许多观赏植物的品种是不育的。 这些缺点导致采用杂交育种方法育成一个新品种，往往需要经过多年多次杂交，育种周期过长，有时还会使某些优良性状难以保持，给改良某一单一性状带来了极大的不便。 不断成熟的生物技术，特别是基因工程技术，有可能解决一些传统育种不能突破的问题，为花卉性状改良提供全新的思路。聊樱荐筒涟笆竿验腕拙蘑礁篮邪戳端冤拎弓颜
20、仙衷端扼臣释栈派避去凑博育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程（二）正文 目前该技术在花卉上应用最多的有以下四方面： （1 1）改变花卉的颜色。世界上第一个操纵花包的基因是由德国科隆蒲朗克研究院分）改变花卉的颜色。世界上第一个操纵花包的基因是由德国科隆蒲朗克研究院分子育种所的科学家于子育种所的科学家于19871987年获得的玉米色素合成中的一个还原酶基因，导入矮牵年获得的玉米色素合成中的一个还原酶基因，导入矮牵牛花，使它产生了一种新的颜色牛花，使它产生了一种新的颜色砖红色。随后，荷兰科学家在红色矮牵牛花砖红色。随后，荷兰科学家在红色矮牵牛花中，插入苯基乙烯酮合成酶的反酶基因，获得白色的矮牵牛
21、花及另一种新的色素，中，插入苯基乙烯酮合成酶的反酶基因，获得白色的矮牵牛花及另一种新的色素，并用同一方法，将粉色菊变成了白色。北京大学植物基因工程国家实验室，利用并用同一方法，将粉色菊变成了白色。北京大学植物基因工程国家实验室，利用矮牵牛花，首次在我国培育出了白色、紫色相间的基因花。矮牵牛花，首次在我国培育出了白色、紫色相间的基因花。 （2 2）改变花的外形。同花色基因一样，生物育种学家已经找出了控制花型性状的基）改变花的外形。同花色基因一样，生物育种学家已经找出了控制花型性状的基因，并且已经分离构造出来，在矮牵牛花、金鱼草、牡丹、芍药等花卉上有了突因，并且已经分离构造出来，在矮牵牛花、金鱼草
22、、牡丹、芍药等花卉上有了突破性的进展。如英国已经查明一种单基因，能使金鱼草和兰花和兰花的花朵不再破性的进展。如英国已经查明一种单基因，能使金鱼草和兰花和兰花的花朵不再呈辐射状对称，从而具有特殊形状。利用基因工程改变花的形态，培育花形大且呈辐射状对称，从而具有特殊形状。利用基因工程改变花的形态，培育花形大且奇特的花卉新品种，让千姿百态的花卉丰富人们的生活，是高科技的又一大贡献。奇特的花卉新品种，让千姿百态的花卉丰富人们的生活，是高科技的又一大贡献。霸默卑炮比农彪雏带愁蒜能啤少抨练倔炮栅痒违烈褪抗泡詹赂拷濒疲砒彻育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程 （3 3）增强花的抗逆性。抗病、抗虫、抗冻、
23、抗热、抗污染、抗除草剂的花卉，）增强花的抗逆性。抗病、抗虫、抗冻、抗热、抗污染、抗除草剂的花卉，是人们梦寐以求的，基因工程技术在这方面显示出巨大的潜力。最近几年已是人们梦寐以求的，基因工程技术在这方面显示出巨大的潜力。最近几年已有多种基因被鉴定、分离，成功地移植到许多花卉上。我国科学家将抗有多种基因被鉴定、分离，成功地移植到许多花卉上。我国科学家将抗IMVIMV、CMVCMV病毒的基因导入到唐菖蒲的愈伤组织之中，获得了抗病毒基因植株，已在病毒的基因导入到唐菖蒲的愈伤组织之中，获得了抗病毒基因植株，已在生产中应用。美国、日本、荷兰也已培育出切花菊抗病、抗虫的基因植株。生产中应用。美国、日本、荷兰
24、也已培育出切花菊抗病、抗虫的基因植株。 （4 4）延长开花的时间。牡丹雍容华贵，但花期只有）延长开花的时间。牡丹雍容华贵，但花期只有2020天。我国园艺科技工作天。我国园艺科技工作应用生物基因工程技术，已使它的盆花货架寿命和切花瓶插时间显著延长，应用生物基因工程技术，已使它的盆花货架寿命和切花瓶插时间显著延长，并能承受更长的运输时间。澳大利亚的一家实验室，将氨基环丙烷羚酸并能承受更长的运输时间。澳大利亚的一家实验室，将氨基环丙烷羚酸(ACC)(ACC)氧化酶合成基因的反义基因导入香石竹，育成了保鲜期延长两倍，且抗衰老氧化酶合成基因的反义基因导入香石竹，育成了保鲜期延长两倍，且抗衰老的香石竹新品系，为号称世界四大切花之一的香石竹增添了新品。的香石竹新品系，为号称世界四大切花之一的香石竹增添了新品。纸桶雇抱嘲草糊荧饶搀押潍梅匹马匡职扑痰哀闰辰疯宝咨蜡页棱炮恕渣然育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程谢谢谢谢垂垂听听“我想，吉姆和我最值得称赞的是我们选对了问题并坚持不懈地为之奋斗。为了找到黄金，我们一路跌跌撞撞，总是犯错误，这是真的，但事实是我们仍在一直寻找黄金。”邮注秒北毫步阴碍户杂裸视渗程豆媳搔顿斑陆嫌信修碧顽局踩讲纤空套啊育种学课件：基因工程育种学课件：基因工程
