1、第二节第二节 生物变异在生产上的应用生物变异在生产上的应用第二课时第二课时动物养殖品种改良动物养殖品种改良家猪家猪野猪野猪现有三个瓯柑品种，现有三个瓯柑品种，A A品种基因型为品种基因型为AABBddAABBdd,B,B品品种为种为AAbbDD,CAAbbDD,C品种为品种为aaBBDDaaBBDD，3 3种性状独立遗传。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请利用已学知识，尽可能多地想出办法来获得aabbddaabbdd的瓯柑，并的瓯柑，并用遗传图解画出其培育过程。用遗传图解画出其培育过程。F1 AaBbDd 配子配子 ABD ABd abd abD.花药离体培养花药离体培
2、养单倍体单倍体 ABD ABd abd abD.人工诱导多倍体人工诱导多倍体二倍体二倍体 aabbdd 单倍体育种单倍体育种DDTT ddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优杂交育种杂交育种1.1.多倍体细胞通常比二倍体的细胞大，细胞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。内有机物对含量高、抗逆性强。2.2.但发育延迟，结实率低。但发育延迟，结实率低。多倍体植株的特点多倍体植株的特点染色体加倍后的草莓（上
3、）染色体加倍后的草莓（上）野生草莓（下）野生草莓（下）多倍体水稻多倍体水稻Q Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？方法：方法：用秋水仙素处理用秋水仙素处理_或或_。原理：原理：当秋水仙素作用于正在当秋水仙素作用于正在_的细胞时，能够抑的细胞时，能够抑 制制_的形成，导致的形成，导致_不能不能_ _ _，从而引起细胞内染色体从而引起细胞内染色体_。染色体数目加。染色体数目加倍的细胞继续进行倍的细胞继续进行_分裂，将来就可能发育成分裂，将来就可能发育成 _植株。植株。萌发的种子萌发的种子幼苗幼苗分裂分裂纺锤体纺锤体染色体染色体移向两极移
4、向两极数目加倍数目加倍有丝有丝多倍体多倍体二倍体二倍体八倍体八倍体四倍体四倍体秋水仙秋水仙素处理素处理秋水仙秋水仙素处理素处理多倍体育种方法多倍体育种方法用用秋水仙素秋水仙素或或低温处理低温处理处理处理帕米尔高原帕米尔高原 据统计据统计,帕米尔高原上的植物帕米尔高原上的植物65%65%以上以上是多倍体。是多倍体。无籽西瓜的培育过程无籽西瓜的培育过程二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体植株植株授粉授粉二倍体二倍体植株植株花粉花粉诱导诱导三倍体三倍体种子种子三倍体无三倍体无籽西瓜籽西瓜三倍体三倍体植株植株发育发育板书板书 胰岛素是治疗糖尿
5、病的特效药。以往胰岛素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的胰腺中只能获得的胰腺中只能获得4-5g胰岛素。胰岛素。那么，有没有办法能大量生产胰岛素呢？那么，有没有办法能大量生产胰岛素呢？大肠杆菌大肠杆菌DNA双螺旋结构相同；共用双螺旋结构相同；共用一套遗传密码一套遗传密码目的基因目的基因请大胆地设想如何将目的基因嫁接到大肠杆菌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？体内的质粒中，并使大肠杆菌能分泌胰岛素？目的基因的提取目的基因的提取剪剪接接重组重组DNA(重组质粒重组质粒
6、)导入到受体细胞中导入到受体细胞中基因的表达（转录和翻译）、基因的表达（转录和翻译）、目的基因产物的目的基因产物的检测检测基因工程的遗传学原理是什么？是基因突变？基因重组？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？染色体变异？限制性内切酶限制性内切酶DNA连接酶连接酶质粒（运载体）质粒（运载体）能够在宿主细胞中复制并稳定的保存、能够在宿主细胞中复制并稳定的保存、多个限制酶切点、具有多个限制酶切点、具有标志基因（用来检测目的基因的导入）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。常用质粒、噬菌体、动植物病毒等。1、概念2、操作步骤：、操作步骤：目的基因
7、的提取目的基因的提取 目的基因与运载体的结合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导入受体细胞 目的基因的表达和检测目的基因的表达和检测3、原理：、原理：基因重组基因重组4、基本工具：限制性内切酶；、基本工具：限制性内切酶；DNA连接酶；运载体（质粒）连接酶；运载体（质粒）基因工程基因工程操作水平操作水平 水平水平操作环境操作环境细胞细胞 。原理原理结果结果 改变生物性状改变生物性状应用举例应用举例DNA分子分子外外人工基因重组人工基因重组定向定向胰岛素、干扰素、生长激素等的胰岛素、干扰素、生长激素等的生产转基因植物、转基因动物、生产转基因植物、转基因动物、超级菌（分解石油）超级
8、菌（分解石油）在在20062006年年1010月月2 2日日诞生的这只名叫诞生的这只名叫“安安迪迪”(Andi(Andi)的恒河猴，的恒河猴，它是由一粒被植入追踪它是由一粒被植入追踪基因（水母的发绿光的基因（水母的发绿光的基因）的未受精卵孕育基因）的未受精卵孕育而成。而成。科学科学杂志刊杂志刊出一篇专文，介绍它的出一篇专文，介绍它的诞生。科学家称：猴子诞生。科学家称：猴子比老鼠更加接近人类，比老鼠更加接近人类，因此希望能填补基因转因此希望能填补基因转移的老鼠研究与人类之移的老鼠研究与人类之间的科学差距，加速发间的科学差距，加速发现人类有关疾病的新基现人类有关疾病的新基因疗法。因疗法。1998年
9、英国生物学家在电视台上宣布一个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。降，免疫系统遭到了破坏。亨氏米粉中发现抗虫的转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。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生物工程技术的诞生和应用，为我们的生活带来了种种可用，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。充满神奇和梦想的未来世界
10、。但是，就在我们为扮演了上但是，就在我们为扮演了上帝造物主的角色而沾沾自喜之时，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时，是否也破坏了生命世界应有的和谐与秩序？的和谐与秩序？这一切，确令我们感到科学这一切，确令我们感到科学技术是一把技术是一把“双刃剑双刃剑”，关键是，关键是看我们如何冷静而科学地运用这看我们如何冷静而科学地运用这些技术些技术转鱼抗寒基因的转鱼抗寒基因的番茄番茄转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒生长快、肉质好的转基因生长快、肉质好的转基
11、因鱼鱼(中国中国)乳汁中含有人生长激素的乳汁中含有人生长激素的转基因牛转基因牛(阿根廷阿根廷)与药物研制与药物研制我国生产的部分基因我国生产的部分基因工程疫苗和药物工程疫苗和药物许多药品的生许多药品的生产是从生物组织中产是从生物组织中提取的。受材料来提取的。受材料来源限制产量有限，源限制产量有限，其价格往往十分昂其价格往往十分昂贵。贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大微生物生长迅速，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。能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，胰腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能胰腺只能提取提取4-5g4-5g的胰岛素，其产量之的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。低和价格之高可想而知。将合成的胰岛将合成的胰岛素基因导入大肠杆素基因导入大肠杆菌，每菌，每2000L2000L培养培养液就能产生液就能产生100g100g胰胰岛素！使其价格降岛素！使其价格降低了低了30%-50%!30%-50%!
