基因工程简介

第六章从杂交育种到基因工程第一节杂交育种与诱变育种第六章从杂交育种到基因工程选择育种杂交育种诱变育种概念方法通过汰劣留良来选择和积累优良基因培育品种将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生基因突变从每一代的变异中选出最好的类型进行繁殖、培养两个或多个品种间杂交、选择、培育，得到新品种用物理、化学因素诱发基因突变选择育种杂交育种诱变育种原理用途优点缺点举例基因重组基因突变农作物、家畜育种的常规方法，农作物育种、微生物育种能够将优良性状通过交配集中到一起提高突变频率，较短时间内获得更多的优良教异类型，产生新基因周期长，可选择的范围有限育种周期长，杂交后代出现分离现象；能产生新的基因型提高突变频率，在较短时间内获得更多的优良教异类型，能产生新基因菊花、金鱼小麦、水稻青霉菌第二节基因工程及其应用一、基因工程的原理1、基因工程的概念基因工程（也称遗传工程）：是指按照人类的愿望，将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增，并表达产生出所需的蛋白质的技术基因工程能够打破种属的界限，在基因水平上改变生物遗传性2、优点3、作用定向改变生物遗传物质（一）基因工程的概念、特点、作用4、育种原理DNA重组（二）基因工程的工具1、基因剪刀限制性内切酶（2）特点专一性。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，切割特定切点（1）识别位点识别GAATTC,在G与A之间将此序列切开（2）结果产生含黏性末端的DNA片段（1）基因剪刀例：大肠杆菌的ECORⅠ的限制酶（1）基因针线2、基因针线DNA连接酶（2）黏性末端的碱基黏合碱基互补配对原则（3）黏性末端的脱氧核糖和磷酸黏合DNA连接酶（4）结果两个对应的黏性末端相互连接起来。3、基因的运载体(1).常用运载体*细菌、酵母菌的质粒*噬菌体（细菌病毒）*动植物病毒（2）作用将外源基因送入受体细胞(2)最常用的——质粒特点？能自主复制结构？选修三（三）基因工程的步骤1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与表达基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本步骤剪切→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物（四）、基因工程的基本要点P93（28、29）P94（32）DNA人体细胞DNA质粒细菌细胞控制产生胰岛素的基因片段限制酶限制酶胰岛素利用生物工程获得胰岛素12二、基因工程的应用1、基因工程与农作物育种2、基因工程与药物研制3、基因工程与环境保护三、转基因生物和转基因食品的安全性类型诱变育种杂交育种多倍体育种单倍体育种基因工程育种原理基因突变基因重组染色体数目变异染色体数目变异基因重组常用方法用物理或化学等方法处理生物，诱发基因突变杂交→自交→选种→自交秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养，然后再秋水仙素处理幼苗将目的基因引入生物体内而实现基因重组。优点可以提高变异频率，加速育种进程，大幅改良某些优良品种。将不同个体的优良性状集中于同一后代个体上器官较大，营养物质含量高可以明显缩短育种进程打破物种界限，克服远源杂交的障碍，定向地改变生物的性状。加速育种进程，缺点有利的变异少育种时间长发育延迟，结实率低技术复杂，且必须与杂交育种配合有可能引起生态危机（1）、图中A至D方向所示的途径表示育种方式，这种方法属常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为。（2）、B常用的方法为。（3）、E方法所用的原理是，所用的方法如。育种时所需处理的种子应当是萌发的（而非休眠的）的种子，试阐述原因。（4）、C、F过程最常用的药剂是，其作用的原理是（5）、由G到H过程中涉及的生物技术有和（6）、K→L→M这种育种方法的优越性表现在24.（1）杂交从F2开始发生性状分离（2）花药离体培养（3）基因突变激光诱变、辐射诱变、化学试剂诱变种子萌发后进行细胞分裂，DNA在复制过程中可由于某种因素的影响发生基因突变（4）秋水仙素抑制纺锤体的形成，引起染色体加倍（5）基因工程（DNA重组技术）植物组织培养。（6）克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。一、列表比较杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单倍体育种、基因工程育种二、已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种、单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。请分别写出两种方法的遗传图解，并用文字作出说明。三、基因工程1.概念2.工具——限制性核酸内切酶功能、来源、特点、切点、识别序列，举例、黏性末端、平末端——DNA连接酶功能——运载体功能；种类；质粒特点、结构3.步骤二、已知小麦的高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（R）对易染锈病（r）为显性，两对性状独立遗传。现有高秆抗锈病、矮秆易染病两纯系品种。要求使用杂交育种、单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种。请分别写出两种方法的遗传图解，并用文字作出说明。三、基因工程1.概念P1022.工具——限制性核酸内切酶功能:2点P102来源：原核生物特点：专一性切点：特定的。例如：G与A,C与U识别序列:例如GAATTC,CCCUUU举例:黏性末端、平末端——DNA连接酶功能:连接DNA片段，磷酸二酯键——运载体功能；将外源基因导入受体细胞种类；P103质粒特点：4点。自主复制结构：选修三3.步骤P103