生物变异在生产上的应用课件.ppt
第二节 生物变异在生产上的应用,第二课时,动物养殖品种改良,瓯柑,现有三个瓯柑品种，A品种基因型为AABBdd,B品种为AAbbDD,C品种为aaBBDD，3种性状独立遗传。请利用已学知识，尽可能多地想出办法来获得aabbdd的瓯柑，并用遗传图解画出其培育过程。,问题探讨：,F1 AaBbDd,配子 ABD ABd abd abD.,花药离体培养,单倍体 ABD ABd abd abD.,人工诱导多倍体,二倍体 aabbdd,单倍体育种,高、抗 低、不抗病,高、抗,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,杂交,F3,杂交育种,1.多倍体细胞通常比二倍体的细胞大，细胞内有机物对含量高、抗逆性强。2.但发育延迟，结实率低。,多倍体植株的特点,染色体加倍后的草莓（上）野生草莓（下）,多倍体水稻,Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？,方法：用秋水仙素处理_或_。原理：当秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑 制_的形成，导致_不能_ _，从而引起细胞内染色体_。染色体数目加倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育成 _植株。,萌发的种子,幼苗,分裂,纺锤体,染色体,移向两极,数目加倍,有丝,多倍体,多倍体育种方法,用秋水仙素或低温处理处理,帕米尔高原,据统计,帕米尔高原上的植物65%以上是多倍体。,人工诱导多倍体的产生,无籽西瓜的培育过程,二倍体植株,二倍体植株,花粉诱导,三倍体无籽西瓜,板书,胰岛素是治疗糖尿病的特效药。以往胰岛素都是从猪、牛羊体内的胰腺中获得的。但100kg的胰腺中只能获得4-5g胰岛素。那么，有没有办法能大量生产胰岛素呢？,问题探讨：,大肠杆菌,分析：为什么人的基因可以嫁接到大肠杆菌体内？,DNA双螺旋结构相同；共用一套遗传密码,目的基因,请大胆地设想如何将目的基因嫁接到大肠杆菌体内的质粒中，并使大肠杆菌能分泌胰岛素？,想一想,目的基因的提取,剪,接,重组DNA(重组质粒),导入到受体细胞中,基因的表达（转录和翻译）、目的基因产物的检测,四个基本步骤：,基因工程操作的基本步骤,1）提取目的基因2）目的基因与质粒（运载体）结合3）将目的基因导入受体细胞4）目的基因的检测和表达,总结,基因工程的遗传学原理是什么？是基因突变？基因重组？染色体变异？,总结,在基因工程操作过程中需要哪些工具？,工具一：工具二：工具三：,限制性内切酶,DNA连接酶,质粒（运载体）,基因的剪刀限制性内切酶（简称限制酶）,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。,大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,特异性（专一性）,基因的剪刀限制性内切酶（简称限制酶）,限制酶,什么叫黏性末端？,被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。,基因的针线DNA连接酶,重组DNA分子,磷酸二酯键,目的基因的检测和表达,质粒：,质粒真核生物的细胞器和细菌细胞中核区外的DNA分子，能进行自主复制。通常存在于细菌、酵母菌和放线菌中。对于寄主细胞没有危害,能友好地“借居”。绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。,作为运载体需要满足哪些条件？,能够在宿主细胞中复制并稳定的保存、多个限制酶切点、具有标志基因（用来检测目的基因的导入）；常用质粒、噬菌体、动植物病毒等。,基因工程（DNA重组技术）,1、概念,2、操作步骤：目的基因的提取 目的基因与运载体的结合 目的基因导入受体细胞 目的基因的表达和检测3、原理：基因重组4、基本工具：限制性内切酶；DNA连接酶；运载体（质粒）,板书,基因工程,DNA分子,外,人工基因重组,定向,胰岛素、干扰素、生长激素等的生产转基因植物、转基因动物、超级菌（分解石油）,在2006年10月2日诞生的这只名叫“安迪”(Andi)的恒河猴，它是由一粒被植入追踪基因（水母的发绿光的基因）的未受精卵孕育而成。科学杂志刊出一篇专文，介绍它的诞生。科学家称：猴子比老鼠更加接近人类，因此希望能填补基因转移的老鼠研究与人类之间的科学差距，加速发现人类有关疾病的新基因疗法。,1998年英国生物学家在电视台上宣布一个实验：老鼠使用了转基因马铃薯后肾、脾和消化道都出现了损伤，体重和器官重量都下降，免疫系统遭到了破坏。,转基因食品安全吗？,亨氏米粉中发现抗虫的转Bt基因，米粉中含有一种能够杀死昆虫的蛋白质。,生物工程技术的诞生和应用，为我们的生活带来了种种可喜的变化，并为我们展示了一个充满神奇和梦想的未来世界。但是，就在我们为扮演了上帝造物主的角色而沾沾自喜之时，一片阴云也袭上人们的心头：我们在干预具体某一生命过程的同时，是否也破坏了生命世界应有的和谐与秩序？这一切，确令我们感到科学技术是一把“双刃剑”，关键是看我们如何冷静而科学地运用这些技术,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,生长快、肉质好的转基因鱼(中国),乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),与药物研制,我国生产的部分基因工程疫苗和药物,许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。,微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。,胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。,将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!,
