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第三節(jié) 優(yōu)良品種的培育和繁殖,你能改進蘋果的品質(zhì)嗎？,問題1：如何獲得人們所需要的具有不同經(jīng)濟價值的栽培植物或飼養(yǎng)動物?,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：兩個具有不同性狀的親本雜交而產(chǎn)生的雜種，會出現(xiàn)在生活力、產(chǎn)量、品質(zhì)和對環(huán)境因素的抗性等方面超過雙親的現(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雜交進行基因交流，那么不同種物種之間可以通過有性雜交實現(xiàn)基因交流嗎？,一般不能，存在著生殖隔離。,有沒有辦法可以實現(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，我國科學家將紫云金芽孢桿菌細菌的殺蟲蛋白基因重組到棉的細胞內(nèi)，培育出了抗棉鈴蟲效果明顯的棉花新品系——轉(zhuǎn)基因棉。,過程：,,目的基因的獲得 目的基因與運載體結(jié)合 目的基因?qū)胧荏w細胞 目的基因的檢測和表達,,1、直接分離：用限制性內(nèi)切酶將DNA長鏈進行切割。,目的基因的獲得,,限制酶,,,什么叫黏性末端？,被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。,切割后不同長度DNA用凝膠電泳法將它們分離。,獲得的DNA片段用DNA序列自動檢測儀測序，通過比較分析，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、目的基因與運載體結(jié)合,常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒,質(zhì)粒存在于細菌和某些酵母菌中，是細胞染色體以外能自我復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子，能自由進出細菌細胞。,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DNA片斷連接起來，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，形成一個重組的DNA分子。,,,3、目的基因?qū)胧荏w細胞,,,,,4、目的基因的檢測和表達,檢測目的基因轉(zhuǎn)入受體細胞是否成功，可利用質(zhì)粒上的標記基因。 檢測目的基因的表達與否，可以看其是否表現(xiàn)出特定的性狀。,動物優(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大，有利于選種工作的進行和品種改良規(guī)劃的實施，是育種工作的有力手段。,供體：提供胚胎的動物 不僅應(yīng)具備優(yōu)良的遺傳品質(zhì)，而且其生殖機能還需要處于較高的水平。牛、豬產(chǎn)后兩個月以上才能作為供體。,受體：接受和孕育胚胎的動物 一般是選擇繁殖能力較強的健康本地品種。,不管供體還是受體動物都應(yīng)為雌性個體。,胚胎移植過程：以波爾山羊為例 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個左右,公牛進行配種或人工授精,多個卵子與多個精了結(jié)合形成多個受精卵，受精的部位在輸卵管 受精卵→卵裂→早期胚胎,胚胎移植時，供體和受體必須發(fā)情同期化，要求供體與受體在發(fā)情時間相差不超過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物，后者僅用于牛、馬等大動物，且只能在胚胎進入子宮角中才能進行。,胚胎回收,胚胎回收的時間：一般在配種后3～8d，發(fā)育至4～8細胞期后進行收集和移植。,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。,對受體母羊進行是否妊娠的檢查。,5個月后，產(chǎn)下胚胎移植的優(yōu)良的波爾山羊。,胚胎繁殖技術(shù)已廣泛運用于優(yōu)良家畜品種和轉(zhuǎn)基因動物的繁殖。,1、1988年5月中國青年科學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胞中，物質(zhì)基礎(chǔ)是 。 2.煙草能抗病毒是因為體內(nèi)產(chǎn)生了 。 3.以上事實可說明哪些問題？,練習,根據(jù)蛋白質(zhì)合成中遺傳信息傳遞的過程填表：,A,遺傳信息在？ 遺傳密碼？ DNA mRNA,,亮氨酸,⒉實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胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點在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使目的基因與運載體結(jié)合 ②將目的基因?qū)胧荏w細胞 ③檢測目的基因的表達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,