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第三節(jié) 優(yōu)良品種的培育和繁殖,你能改進(jìn)蘋(píng)果的品質(zhì)嗎？,問(wèn)題1：如何獲得人們所需要的具有不同經(jīng)濟(jì)價(jià)值的栽培植物或飼養(yǎng)動(dòng)物?,1、選擇培育:,形成不同品種,2、雜交育種,雜交是常用的育種方法，將不同親本優(yōu)良基因組合在一起，從而獲得新的優(yōu)良品種。,雜種優(yōu)勢(shì)：兩個(gè)具有不同性狀的親本雜交而產(chǎn)生的雜種，會(huì)出現(xiàn)在生活力、產(chǎn)量、品質(zhì)和對(duì)環(huán)境因素的抗性等方面超過(guò)雙親的現(xiàn)象.,同一物種的不同品種或親緣關(guān)系很近的物種可以通過(guò)雜交進(jìn)行基因交流，那么不同種物種之間可以通過(guò)有性雜交實(shí)現(xiàn)基因交流嗎？,一般不能，存在著生殖隔離。,有沒(méi)有辦法可以實(shí)現(xiàn)不同物種間基因交流呢？,基因工程,基因工程技術(shù)又稱DNA重組技術(shù)。即通過(guò)將人類需要的基因重組到某種生物的DNA中，使這種生物出現(xiàn)人類需要的新性狀。,原理：基因重組,操作水平：DNA分子水平,操作環(huán)境：生物體外,結(jié)果：定向地改造生物的性狀，獲得人類所需要的品種。,基因工程育種,1995年，我國(guó)科學(xué)家將紫云金芽孢桿菌細(xì)菌的殺蟲(chóng)蛋白基因重組到棉的細(xì)胞內(nèi)，培育出了抗棉鈴蟲(chóng)效果明顯的棉花新品系——轉(zhuǎn)基因棉。,過(guò)程：,,目的基因的獲得 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的檢測(cè)和表達(dá),,1、直接分離：用限制性內(nèi)切酶將DNA長(zhǎng)鏈進(jìn)行切割。,目的基因的獲得,,限制酶,,,什么叫黏性末端？,被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。,切割后不同長(zhǎng)度DNA用凝膠電泳法將它們分離。,獲得的DNA片段用DNA序列自動(dòng)檢測(cè)儀測(cè)序，通過(guò)比較分析，獲得該種生物（如紫云金芽孢桿菌） DNA的全部核苷酸序列。,2、人工合成：,蛋白質(zhì)——RNA——DNA,2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合,常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒,質(zhì)粒存在于細(xì)菌和某些酵母菌中，是細(xì)胞染色體以外能自我復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子，能自由進(jìn)出細(xì)菌細(xì)胞。,基因分離,目的基因,,,基因的針線——DNA連接酶,DNA連接酶可以將兩個(gè)DNA片斷連接起來(lái)，可把黏性末端之間的縫隙“縫合”，是把梯子兩邊扶手的斷口連接起來(lái)，形成一個(gè)重組的DNA分子。,,,3、目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,,,,,4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá),檢測(cè)目的基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞是否成功，可利用質(zhì)粒上的標(biāo)記基因。 檢測(cè)目的基因的表達(dá)與否，可以看其是否表現(xiàn)出特定的性狀。,動(dòng)物優(yōu)良品種快速繁殖： 胚胎移植技術(shù),植物優(yōu)良品種快速繁殖： 嫁接、植物組織培養(yǎng),指將良種母畜配種后，從其輸卵管或子宮取出受精卵或早期胚胎，移植到同種、生理狀態(tài)相同的母畜體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成為新個(gè)體的技術(shù)，所以也稱為“借腹懷胎”。,胚胎移植,,胚胎移植的意義,胚胎移植可充分發(fā)揮優(yōu)良母牛的繁殖潛力，一般情況下，一頭優(yōu)良成年母牛，一年只能繁殖一頭良種犢牛，應(yīng)用胚胎移植，一年內(nèi)可得到幾頭甚至幾十頭良種犢牛。胚胎移植提高了母牛的繁殖力，便于良種牛群的建立和擴(kuò)大，有利于選種工作的進(jìn)行和品種改良規(guī)劃的實(shí)施，是育種工作的有力手段。,供體：提供胚胎的動(dòng)物 不僅應(yīng)具備優(yōu)良的遺傳品質(zhì)，而且其生殖機(jī)能還需要處于較高的水平。牛、豬產(chǎn)后兩個(gè)月以上才能作為供體。,受體：接受和孕育胚胎的動(dòng)物 一般是選擇繁殖能力較強(qiáng)的健康本地品種。,不管供體還是受體動(dòng)物都應(yīng)為雌性個(gè)體。,胚胎移植過(guò)程：以波爾山羊?yàn)槔?供體的超數(shù)排卵和配種 受體的同期發(fā)情 胚胎回收 胚胎移植,1.供體的超數(shù)排卵和配種,注射促性腺激素，促更多卵泡發(fā)育并排卵，10個(gè)左右,公牛進(jìn)行配種或人工授精,多個(gè)卵子與多個(gè)精了結(jié)合形成多個(gè)受精卵，受精的部位在輸卵管 受精卵→卵裂→早期胚胎,胚胎移植時(shí)，供體和受體必須發(fā)情同期化，要求供體與受體在發(fā)情時(shí)間相差不超過(guò)1d。須給受體山羊注射激素制劑。,2.受體的同期發(fā)情,3.胚胎回收 利用沖冼液將胚胎從生殖道內(nèi)沖出，并收集在器皿中。 胚胎回收分手術(shù)法和非手術(shù)法。前者適用于各種家畜或動(dòng)物，后者僅用于牛、馬等大動(dòng)物，且只能在胚胎進(jìn)入子宮角中才能進(jìn)行。,胚胎回收,胚胎回收的時(shí)間：一般在配種后3～8d，發(fā)育至4～8細(xì)胞期后進(jìn)行收集和移植。,4.胚胎的移植,將受體——普通山羊麻醉，腹部手術(shù)，將胚胎移入輸卵管或子宮角。,對(duì)受體母羊進(jìn)行是否妊娠的檢查。,5個(gè)月后，產(chǎn)下胚胎移植的優(yōu)良的波爾山羊。,胚胎繁殖技術(shù)已廣泛運(yùn)用于優(yōu)良家畜品種和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的繁殖。,1、1988年5月中國(guó)青年科學(xué)家陳炬成功地把人的干擾素基因移植到煙草的DNA分子上，轉(zhuǎn)化后的煙草具備了抗病毒能力。,1.人的基因之所以能接到植物細(xì)胞中，物質(zhì)基礎(chǔ)是 。 2.煙草能抗病毒是因?yàn)轶w內(nèi)產(chǎn)生了 。 3.以上事實(shí)可說(shuō)明哪些問(wèn)題？,練習(xí),根據(jù)蛋白質(zhì)合成中遺傳信息傳遞的過(guò)程填表：,A,遺傳信息在？ 遺傳密碼？ DNA mRNA,,亮氨酸,⒉實(shí)施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來(lái)，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識(shí)別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點(diǎn)在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（ ） Ａ．高效性 Ｂ．專一性 Ｃ．多樣性 Ｄ．催化活性易受外界影響,Ｂ,⒊基因工程的正確操作步驟是（ ） ①使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 ②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 ③檢測(cè)目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求 ④提取目的基因 Ａ． ③② ④ ① Ｂ． ② ④① ③ Ｃ． ④① ② ③ Ｄ． ③ ④ ① ②,Ｃ,