现代生物技术在育种上的应用导学案1

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1、第2节现代生物技术在育种上的应用1．描述转基因技术育种和细胞杂交育种等现代育种技术。2．列举现代育种技术在实践中应用的实例，探讨其前景。3．关注转基因生物及其产品引发的社会问题。一、转基因技术育种1．概念转基因技术是指按照人们的意愿，把一种生物的某个______克隆出来，加以______和______，再转移到________生物的细胞里，从而______地改造生物的遗传性状。2．内容__________的制备和目的基因导入__________的过程。3．操作流程基因分离→目的基因→目的基因与________结合→目的基因导入__________→转化组织或细胞→植株再生→

2、______与未转化的植株→筛选→________植株→移苗入土→选优。二、转基因植物的实例1．1983年第一例转基因植物——转基因______。2．转基因________番茄。3．转基因______作物：转________抗虫棉、抗虫玉米、抗虫杨树和抗虫甘蓝，转植物________抑制剂基因、转外源凝集素基因的转基因水稻、转基因棉。4．抗________作物：抗除草剂玉米、油菜、大豆、棉等。三、转基因动物的实例1．1982年美国科学家将大鼠的______________注射到小白鼠的受精卵中，获得第一只转基因“超级小鼠”。2．动物转基因技术的应用：提高产仔数或产蛋数；提高

3、______能力；研制乳腺____________；提高动物生长速率；改善肉的品质。四、细胞杂交育种1．细胞杂交指将同类或不同类生物体的__________或体细胞，在一定的物理或化学条件下进行融合形成__________，再创造条件将__________培养成完整的杂种生物个体。思考：粮食危机威胁着人类的生存，你能想办法培育如下图所示的马铃薯—番茄植株吗？2．杂交过程3．获得原生质体酶解法：植物细胞放在含有________、________的无菌混合酶液中消化数小时，将细胞壁分解，得到原生质体。4．诱导原生质体融合（1）过程：原生质体融合包括________融合→细胞质融

4、合→________融合。（2）方法。①物理法：如______、电刺激等。②化学法：聚乙二醇能够使原生质体紧密接触，导致细胞膜融合。答案：一、1.基因修饰改造另一种定向2．目的基因受体细胞3．载体受体细胞转化转基因二、1.烟草2．耐贮藏3．抗虫Bt基因蛋白酶4．除草剂三、1.生长激素基因2．抗病生物反应器四、1.原生质体杂种细胞杂种细胞思考：采用植物体细胞杂交技术，可以获得地上结番茄、地下结马铃薯的植物，提高立体产量。2．原生质体细胞壁愈伤杂种3．纤维素酶果胶酶4．（1）细胞膜细胞核（2）①振动1．转基因生物与目的基因的关系转基因生物目的基因目的基因从何来抗虫棉Bt毒蛋白基

5、因苏云金芽孢杆菌抗真菌立枯丝核菌的烟草几丁质酶基因和抗毒素合成基因—抗盐碱和干旱作物调节细胞渗透压的基因—耐寒的番茄抗冻蛋白基因鱼抗除草剂大豆抗除草剂基因—增强甜味的水果降低乳糖的奶牛—甜味基因肠乳糖酶基因—生产胰岛素的工程菌人胰岛素基因人2.将目的基因导入不同受体细胞的比较细胞种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射法Ca2＋处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程目的基因插入Ti质粒的TDNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA上→表达目的基因表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→

6、感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子3.乳腺生物反应器（1）优点。①产量高；②质量好；③成本低；④易提取。（2）操作过程。用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。为了将目标产品在奶中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子构建成表达载体。操作过程大致归纳为：获取目的基因（例如血清白蛋白基因）→构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体→发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的

7、基因才能表达）。（3）缺点。只能是雌性个体在泌乳期时才能应用。（4）成果。已在乳腺生物反应器中表达了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。4．植物体细胞杂交（1）植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植株的方法。从这句话可以看出，植物体细胞杂交是从细胞融合开始，到培育成新的植株结束。其生殖方式为无性生殖。（2）植物体细胞杂交的实质是不同植物细胞的原生质体的融合。（3）植物体细胞融合的障碍是细胞外的细胞壁，融合完成的标志是产生新的细胞壁。（4）形成