課程標(biāo)準(zhǔn)列舉現(xiàn)代生物技術(shù)在育種上的應(yīng)用。課標(biāo)解讀1．描述轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種和細胞雜交育種等現(xiàn)代育種技術(shù)。2．列舉現(xiàn)代育種技術(shù)在實踐中應(yīng)用的實例，探討其前景。3．關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物及其產(chǎn)品引發(fā)的社會影響。第一頁，共34頁。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指按照人們的意愿，把一種生物的某個____克隆出來，加以_____和_____，再轉(zhuǎn)移到_______生物的細胞里，從而_____地改造生物的遺傳性狀。_________的制備和目的基因?qū)隷________的過程。轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種1．概念2．內(nèi)容基因修飾改造另一種定向目的基因受體細胞第二頁，共34頁?；蚍蛛x―→目的基因―→目的基因與_____結(jié)合―→目的基因?qū)隷________―→轉(zhuǎn)化組織或細胞―→植株再生―→_____與未轉(zhuǎn)化的植株―→篩選―→_______植株―→移苗入土―→選優(yōu)。3．操作流程載體受體細胞轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因技術(shù)遵循的原理是什么？提示基因重組。[思維激活1]第三頁，共34頁。轉(zhuǎn)基因技術(shù)主要涉及的兩個方面轉(zhuǎn)基因技術(shù)主要涉及到兩個方面的內(nèi)容：目的基因的制備和目的基因?qū)胧荏w細胞的過程。目的基因的制備是一個復(fù)雜的過程。首先需要對目的基因的結(jié)構(gòu)、在染色體上的位置和DNA序列有非常清楚的認識。其次要通過分子生物學(xué)技術(shù)將目的基因提取和分離出來，并且大量擴增。將制備的目的基因?qū)氲绞芫鸦蚱渌毎?，?jīng)培育、篩選、鑒定可獲得轉(zhuǎn)基因生物。1．第四頁，共34頁。植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種過程2．第五頁，共34頁。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)育種的敘述，錯誤的是

(

)。A．轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)移的基因是有用的外源基因B．轉(zhuǎn)移的基因可以來自不同物種C．轉(zhuǎn)基因技術(shù)突破了生物的種間界限D(zhuǎn)．轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以不定向地改造生物的遺傳性狀解析轉(zhuǎn)基因技術(shù)能按照人們的意愿，讓不同品種或不同物種的基因，在受體生物上表達，從而能定向改造生物的遺傳性狀，培育生物新品種，故D項錯誤。答案

D【鞏固1】第六頁，共34頁。(1)1983年第一例轉(zhuǎn)基因植物——轉(zhuǎn)基因_____。(2)轉(zhuǎn)基因_______番茄。(3)轉(zhuǎn)基因____作物：轉(zhuǎn)_______抗蟲棉、抗蟲玉米、抗蟲楊樹和抗蟲甘藍，轉(zhuǎn)植物_______抑制劑基因、轉(zhuǎn)外源凝集素基因的轉(zhuǎn)基因水稻、轉(zhuǎn)基因棉。(4)抗_______作物：抗除草劑玉米、油菜、大豆、棉等。轉(zhuǎn)基因動植物的實例1．轉(zhuǎn)基因植物的實例煙草耐貯藏Bt基因蛋白酶除草劑抗蟲第七頁，共34頁。(1)1982年美國科學(xué)家將大鼠的_____________注射到小白鼠的受精卵中，獲得第一只轉(zhuǎn)基因“超級小鼠”。(2)動物轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用：提高產(chǎn)仔數(shù)或產(chǎn)蛋數(shù)；提高______能力；研制乳腺___________；提高動物生長速率；改善肉的品質(zhì)。

生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物時，為什么一般將目的基因注射到受精卵中？提示受精卵的全能性最高，可以發(fā)育成一個完整的個體。[思維激活2]2．轉(zhuǎn)基因動物的實例生長激素基因生物反應(yīng)器抗病第八頁，共34頁。將目的基因?qū)氩煌荏w細胞的比較細胞種類植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射法Ca2＋處理法受體細胞體細胞受精卵原核細胞轉(zhuǎn)化過程目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上―→農(nóng)桿菌―→導(dǎo)入植物細胞―→整合到受體細胞的染色體DNA上―→表達目的基因表達載體提純―→取卵(受精卵)―→顯微注射―→受精卵發(fā)育―→獲得具有新性狀的動物Ca2＋處理細胞―→感受態(tài)細胞―→重組表達載體與感受態(tài)細胞混合―→感受態(tài)細胞吸收DNA分子1．第九頁，共34頁。用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物(乳腺生物反應(yīng)器)(1)乳腺生物反應(yīng)器讓某些特定的外源基因在哺乳動物體內(nèi)表達，使這些哺乳動物的乳汁中含有人類所需要的物質(zhì)，如激素、抗體和酶類，這就是乳腺生物反應(yīng)器。(2)優(yōu)點產(chǎn)量高，質(zhì)量好，成本低，易提取。(3)缺點只能是雌性個體在泌乳期時才能應(yīng)用。(4)成果已在乳腺生物反應(yīng)器中表達了抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素和α-抗胰蛋白酶等重要醫(yī)藥產(chǎn)品。2.第十頁，共34頁。上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍?！稗D(zhuǎn)基因動物”是指 (

)。A．提供基因的動物B．基因組中增加外源基因的動物C．能產(chǎn)生白蛋白的動物D．能表達基因信息的動物解析轉(zhuǎn)基因生物是指利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入外源基因培育出的能夠?qū)⑿滦誀罘€(wěn)定地遺傳給后代的基因工程生物。轉(zhuǎn)基因動物是指基因組中增加了外源基因的動物，題中的轉(zhuǎn)基因牛中攜帶有外源的白蛋白基因。答案

B【鞏固2】第十一頁，共34頁。指將同類或不同類生物體的_________或體細胞，在一定的物理或化學(xué)條件下進行融合形成_________，再創(chuàng)造條件將_________培養(yǎng)成完整的雜種生物個體。細胞雜交育種1．細胞雜交原生質(zhì)體雜種細胞雜種細胞第十二頁，共34頁。植物細胞雜交2．第十三頁，共34頁。(1)獲得原生質(zhì)體：人們常用_________________等將細胞壁分解掉，得到無細胞壁的植物細胞——原生質(zhì)體。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合：方法有物理法(如____、電刺激等)和化學(xué)法(如_________)等。(3)獲得雜種植株：通過_____________技術(shù)將雜種細胞培育為雜種植株。動物細胞雜交與植物原生質(zhì)體融合的原理_________，誘導(dǎo)融合的方法_______。迄今為止，已經(jīng)實現(xiàn)了人—鼠、人—猴、人—蛙等種間個體的細胞雜交并獲得雜交細胞，但尚未獲得雜種動物。3．動物細胞雜交

雜種植株會是單倍體嗎？提示不會。[思維激活3]纖維素酶和果膠酶聚乙二醇植物組織培養(yǎng)基本相同也類似振動第十四頁，共34頁。植物細胞雜交(1)植物細胞雜交是用兩個來自于不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，并把雜種細胞培育成新植株的方法。從這句話可以看出，植物細胞雜交是從細胞融合開始，到培育成新的植株結(jié)束。其生殖方式為無性生殖。(2)植物細胞雜交的實質(zhì)是不同植物細胞的原生質(zhì)體的融合。(3)植物細胞融合的障礙是細胞外的細胞壁，融合完成的標(biāo)志是產(chǎn)生新的細胞壁。(4)形成融合細胞的類型：體細胞融合成功以后，既有AB型雜種細胞，又能形成AA型和BB型兩種融合細胞，但只有AB型細胞是植物細胞雜交所形成的雜種細胞，因此在雜種細胞形成后還應(yīng)有一個篩選過程。第十五頁，共34頁。(5)植物細胞雜交育種的優(yōu)點和局限性優(yōu)點：植物細胞雜交的最大突破是克服了遠緣雜交不親和的種間或?qū)匍g障礙。局限性：由于目前仍有許多理論和技術(shù)問題沒有解決，不能讓雜種植株按照人們的需要表現(xiàn)出親代的優(yōu)良性狀。第十六頁，共34頁?？茖W(xué)家們將番茄細胞和馬鈴薯細胞融合，成功地培育出了“番茄—馬鈴薯”雜種植株，但它在地上部分所結(jié)的番茄果實小、地下部分長的馬鈴薯塊莖更小。下列說法錯誤的是 (

)。A．進行植物細胞融合必須先制備原生質(zhì)體B．番茄和馬鈴薯屬于同一個物種C．植物細胞雜交過程需要植物組織培養(yǎng)技術(shù)支持D．這種“番茄—馬鈴薯”很可能是可育的【鞏固3】第十七頁，共34頁。解析植物細胞雜交，首先的工作是用酶解法將細胞壁去除，從而獲得原生質(zhì)體，再用一定的誘導(dǎo)方法促使融合，經(jīng)植物組織培養(yǎng)形成完整的雜種植株。番茄和馬鈴薯細胞融合后，成為“多倍體”細胞，細胞染色體組數(shù)增加，細胞內(nèi)每條染色體仍然有其同源染色體，所以從理論上講仍然可育。故選B。答案

B第十八頁，共34頁。為擴大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。(1)獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的________處，DNA連接酶作用于________處。(填“a”或“b”)【例1】示例一基因工程育種及應(yīng)用第十九頁，共34頁。(2)將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和________法。(3)由導(dǎo)入目的基因的水稻細胞培養(yǎng)成植株需要利用________技術(shù)，該技術(shù)的核心是________和________。(4)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的________作探針進行分子雜交檢測，又要用________方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。第二十頁，共34頁。思維導(dǎo)圖：深度剖析基因工程中的工具酶——限制酶和DNA連接酶的作用是斷開或連接兩核苷酸間的磷酸二酯鍵。將目的基因?qū)胫参锸荏w細胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法。目的基因的檢測與鑒定，常利用DNA分子雜交技術(shù)(探針)等作分子水平的檢測和個體生物學(xué)水平的鑒定。植物組織培養(yǎng)的基本過程是植物在離體狀態(tài)下，進行脫分化與再分化。第二十一頁，共34頁。答案

(1)a

a

(2)基因槍(花粉管通道)

(3)植物組織培養(yǎng)脫分化(去分化)再分化(4)耐鹽基因(目的基因)一定濃度鹽水澆灌(移栽到鹽堿地中)反思感悟轉(zhuǎn)基因生物不同，受體細胞不同，導(dǎo)入方法亦不同。第二十二頁，共34頁。下圖所示是“白菜－甘藍”雜種植株的培育過程。下列敘述中正確的是 (

)?！纠?】示例二

細胞雜交育種第二十三頁，共34頁。A．圖示的“白菜－甘藍”植株不能結(jié)子B．愈傷組織的代謝類型是異養(yǎng)厭氧型C．上述過程中包含有絲分裂、細胞分化和減數(shù)分裂等過程D．“白菜－甘藍”雜種植株具有的性狀是基因選擇性表達的

結(jié)果思維導(dǎo)圖：第二十四頁，共34頁。深度剖析白菜和甘藍都是二倍體，它們的體細胞雜交后培育的“白菜－甘藍”雜種植株中有2個染色體組來自白菜，2個染色體組來自甘藍，因此“白菜－甘藍”屬于異源四倍體，是可育的，能結(jié)子；愈傷組織是一種高度液泡化的、呈無定形狀態(tài)的薄壁細胞，不能進行光合作用制造有機物，因此愈傷組織的代謝類型是異養(yǎng)需氧型；上述過程包括去壁、原生質(zhì)體融合、植物組織培養(yǎng)等過程，其結(jié)果是形成“白菜－甘藍”的幼苗，并未發(fā)育成性成熟個體，因此整個過程中存在有絲分裂和細胞分化過程，沒有減數(shù)分裂過程；任何性狀都是基因選擇性表達的結(jié)果。答案

D第二十五頁，共34頁。誤區(qū)警示“白菜－甘藍”植株是二倍體的體細胞通過細胞雜交而獲得，其體細胞內(nèi)含有四個染色體組，屬于異源四倍體，有性生殖中減數(shù)分裂正常，可育。第二十六頁，共34頁。在玉米地中噴灑除草劑，殺死了田間雜草，而玉米卻正常生長，那么該玉米可能是 (

)。A．轉(zhuǎn)抗凍蛋白基因植物

B．轉(zhuǎn)抗除草劑基因植物C．轉(zhuǎn)抗病毒基因植物

D．轉(zhuǎn)抗毒素合成基因植物解析雜草被殺死，而玉米卻正常生長，說明該玉米具有抗除草劑的能力，故選B。答案

B1．第二十七頁，共34頁。科學(xué)家已能運用基因工程技術(shù)，讓羊合成并分泌抗體。下列相關(guān)敘述中，不正確的是 (

)。A．該技術(shù)將導(dǎo)致定向的變異B．受精卵是理想的受體細胞C．垂體分泌的催乳素能促進抗體的產(chǎn)生D．宜采用人工合成法獲得目的基因解析讓某些特定的外源基因在哺乳動物體內(nèi)表達，使這些哺乳動物的乳汁中含有人類所需要的物質(zhì)，如激素、抗體和酶類，這就是乳腺生物反應(yīng)器。實現(xiàn)這種目的的方法就是利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，讓哺乳動物(如羊)得到相應(yīng)的外源基因。該項技術(shù)的優(yōu)點之一就是可以定向的改變生物的遺傳性狀。受精卵是個體發(fā)育的起點，其經(jīng)細胞分裂、組織分化發(fā)育成的個體，所有的細胞都含有與受精卵相同的遺傳物質(zhì)，且受精卵體積大，易操作，是基因工程中最理想的受體細胞。答案

C2．第二十八頁，共34頁。1993年，我國科學(xué)工作者培育成的抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，其抗蟲基因的來源是 (

)。A．普通棉花的基因突變B．棉鈴蟲變異形成的致死基因C．寄生在棉鈴蟲體內(nèi)的線蟲D．蘇云金芽孢桿菌體內(nèi)的抗蟲基因解析植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)中用于殺蟲的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等。我國轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是轉(zhuǎn)入蘇云金芽孢桿菌中的Bt毒蛋白基因培育出來的，它對棉鈴蟲具有較強的抗性。答案

D3．第二十九頁，共34頁。在不損傷高等植物體細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，下列適合于除去細胞壁的是 (

)。A．蛋白酶

B．鹽酸C．淀粉酶

D．纖維素酶和果膠酶解析植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，因此用纖維素酶和果膠酶處理植物細胞即可除去細胞壁。答案

D4．第三十頁，共34頁。下列關(guān)于植物體細胞雜交的目的敘述中，錯誤的是

(

)。A．把兩個植株優(yōu)良性狀集中在雜種植株上B．克服遠緣雜交不親和的障礙C．獲得雜種植株D．實現(xiàn)原生質(zhì)體融合解析植物體細胞雜交的目的是獲得雜種植株，該植株集中了不同親本的優(yōu)良性狀。其目的不是單純的實現(xiàn)原生質(zhì)體融合。答案

D5．第三十一頁，共34頁。根據(jù)下面材料，回答下面的問題。科學(xué)家把菠菜的基因植入豬的受精卵內(nèi)，成功培育出不飽和脂肪酸含量高的豬。在對這種豬的脂肪組織進行分析后發(fā)現(xiàn)，它們體內(nèi)的不飽和脂肪酸要比一般豬高大約20