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转基因植物. 湖州二中 范晓萍. ( 2012 浙江卷) 6 .天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色 素合成的基因 B ,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因 B 。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是 A .提取矮牵牛蓝色花的 mRNA ,经逆转录获得互补的 DNA ,再扩增基因 B B .利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因 B C .利用 DNA 聚合酶将基因 B 与质粒连接后导入玫瑰细胞 D .将基因 B 直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞.

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Presentation Transcript
slide1

转基因植物

湖州二中 范晓萍

slide2

(2012浙江卷)6.天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色 素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是

A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B

B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B

C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞

D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞

slide3

(2010浙江卷)2.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是()(2010浙江卷)2.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是()

A、用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸

B、用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体

C、将重组DNA分子导入原生质体

D、用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞

slide4

(2013浙江卷)32.(18 分)在玉米中,控制某种除草剂抗性(简称抗性,T)与除草剂敏感(简称非 抗,t)、非糯性(G)与糯性(g)的基因分别位于两对同源染色体上。有人以纯合的非抗 非糯性玉米(甲)为材料,经过 EMS 诱变处理获得抗性非糯性个体(乙);甲的花粉经 EMS 诱变处理并培养等,获得可育的非抗糯性个体(丙)。

(4)拟采用转基因技术改良上述抗性糯性玉米的抗虫性。通常从其它物种获得, 将其和农杆菌的用合适的限制性核酸内切酶分别切剖,然后借助连接, 形成重组 DNA 分子,再转移到该玉米的培养细胞中,经筛选和培养等获得转基因抗虫植株。

slide5

例题:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:例题:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:

植物组织培养

转基因技术

slide6

基因工程的基本操作步骤

(一)获得目的基因

(二)形成重组DNA分子

(三)将重组DNA分子导入受体细胞

(四)筛选含有目的基因的受体细胞

(五)目的基因的表达

剪切

拼接

——基因工程的核心P1

导入

筛选

表达

slide7

例题:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:例题:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:

转基因

(1)1-7表示技术,其原理从可遗传的变异角度分析属于。

基因重组

slide8

例题:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:例题:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:

分子水平

细胞水平

目的基因

(2)图2、3、4表示获得的过程。

(3)图中3代表,在它的作用下将

和切成末端。

相同的限制性核酸内切酶

含目的基因的DNA片段

质粒

相同的粘性

重组

(4)经的作用将4、5“缝合”形成6DNA分子。

(5)图中7表示将的过程。6往往含有基因,以便将来检测。

DNA连接酶

重组DNA导入受体细胞

标记

slide9

例1:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:例1:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:

个体水平

分子水平

细胞水平

受精卵

体细胞

(5)7过程植物细胞可以是和。因为植物细胞的全能性体现程度高。也可以将重组DNA导入棉花细胞的原生质体。

(6)8过程一般要用技术,其原理是。该技术的主要步骤是是和。

植物组织培养

细胞的全能性

脱分化

再分化

slide10

例题:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:例题:抗虫棉的培育过程如下图,请据图回答:

分子水平

细胞水平

个体水平

(7)为了确定抗虫棉是否培育成功,既要用在分子水平上检测有没有合成毒蛋白(抗虫的蛋白质),又要用特定的方法从个体水平鉴定抗虫的性状。

slide11

获得目的基因

目的基因:人们所需要转移或改造的基因。

如:细菌的抗虫基因,还有植物的抗病(抗病毒、抗细菌)基因、抗除草剂基因、种子贮藏蛋白质的基因,以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。

1、判断:目的基因可以来自动、植物和微生物。

(2009浙江理综第3题 A选项)

基因工程育种的优点:

目的性强

能克服生殖隔离

slide12

获得目的基因

化学方法合成

PCR扩增

如:胰岛素基因

目的基因序列已知

目的基因序列未知:

建立基因文库,基因文库中寻找

已知天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。(2012年浙江卷第6题 A、B选项)

判断:

2、提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B

3、利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B

×

slide14
限制性内切酶

1、作用对象:DNA分子

4、判断:在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟

草过程中(2010年浙江卷第2题 A选项)

用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸。

×

2、特点:特异性

识别特定核苷酸序列,切割特定切点

磷酸二酯键

3、切割的化学键:

slide15

练习1:核酸限制酶 BamHI、XbaI 及 BglII 的切割序列与位置(^)分别为 G^GATCC、T^CTAGA 和 A^GATCT。经二种核酸限制酶切割后的DNA片段,可以互相接合起来的是

(A) XbaI 和 BglII (B) BamHI 和 BglII

(C) 三者均可以彼此互补并接合

(D) 三者均无法互补并接合

slide16

GATCC

CTAGA

GATCT

G

A

T

CCTAG

AGATC

TCTAG

G

A

T

BamHI

GGATCC

CCTAGG

XbaI

TCTAGA

AGATCT

BglII

AGATCT

TCTAGA

slide17

练习1:核酸限制酶 BamHI、XbaI 及 BglII 的切割序列与位置(^)分别为 G^GATCC、T^CTAGA 和 A^GATCT。经二种核酸限制酶切割后的DNA片段,可以互相接合起来的是

(A) XbaI 和 BglII

(B) BamHI 和 BglII

(C) 三者均可以彼此互补并接合

(D) 三者均无法互补并接合

B

slide18

练习2:基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-。根据图示,判断下列操作正确的是(

A

A.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割

B.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割

C.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割

D.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割

slide19

DNA连接酶:连接两个DNA片段

DNA聚合酶:连接单个的脱氧核苷酸

共同点:都连接磷酸二酯键

5、判断:利用DNA聚合酶将目的基因与质粒连接后导入玫瑰细胞。(2012年浙江卷第6题 C选项)

×

slide20

形成重组DNA分子——基因工程的核心

×

6、判断:形成重组DNA分子时只需要DNA连接酶。

P6

slide21

常用的受体细胞:

P7

7、判断:受体细胞可以来自动、植物和微生物。

(2009浙江理综第3题 A选项)

slide22

植物基因工程常用的导入方法:

农杆菌转化法

8、已知天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。(2012年浙江卷第6题D选项)

判断:

将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞。

×

slide23

筛选含有目的基因的受体细胞

质粒作为载体必须具备条件之一:

具有某些标记基因,便于进行筛选。

如抗生素的抗性基因。

9、判断:载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达。(2009年浙江卷第3题 D选项)

×

slide25

标记基因

抗虫基因

土壤农杆菌

土壤农杆菌

普通Ti质粒

抗四环素基因

普通Ti质粒

含有抗虫基因的重组质粒

放在含四环素的培养基上培养(筛选)

存活的是含有重组质粒的农杆菌

slide27

获得原生质体的方法:

纤维素酶和果胶酶溶液处理

10、在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,(2010年浙江卷第2题 C选项)

判断:将重组DNA分子导入原生质体。

slide28

植物组织培养:

调节营养物质和生长调节剂的适当配比(P24)

诱导根、芽顶端分生组织

含有抗虫基因的棉花细胞

再分化

脱分化

愈伤组织

愈伤组织:相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织

slide29

★如何实现器官发生和形态建成?P24

细胞分裂素

生长素

细胞分裂素

生长素

细胞分裂素

生长素

主要是通过平衡的植物激素配比进行调控。

注意与必修3的联系!

比值大

比值小

比例合适

根、芽

例如:适量的激动素和细胞分裂素配比,可以诱导芽的分化。

适量的吲哚乙酸及适当减除其他激素,则可以诱导生根。

slide30

植物组织培养

悬浮培养的目的:使愈伤组织分离成单个细胞,得到更多的胚(胚状体),提高克隆的效率。

再分化

脱分化

含有抗虫基因的棉花细胞

胚状体

外植体

胚性细胞

slide31

★植物细胞全能性的体现:几乎所有植物细胞都可以。★植物细胞全能性的体现:几乎所有植物细胞都可以。

11、判断:不同种类植物或者同种植物不同基因型个体之间,细胞全能性的表达程度相同。

12、判断:所有的植物细胞都能连续多代表达全能性。

×

×

P23

slide32

目的基因的表达

受体细胞导入重组DNA后就说明目的基因完成表达吗?

不一定

筛选目的基因表达的植株。

目的基因完成表达的标志:

必须表现出特定的性状,产生特定产物。

个体水平上具有抗虫性状。

用害虫侵食

分子水平上产生抗虫的毒蛋白。

抗原-抗体反应

slide33

转基因技术

植物组织培养

分子水平

细胞水平

个体水平

种群

抗虫棉的花粉如果扩散出去,有可能对生态环境造成影响。

群落

生态系统

生物圈

slide34

(2010浙江卷)(部分)30.(18分)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗螟水稻。请回答:(2010浙江卷)(部分)30.(18分)苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟虫基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中,培育出一批转基因抗螟水稻。请回答:

(1)染色体主要由________________组成,若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上,方法之一是测定该染色体的___________________。

(2)选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1,从F1中选取一株进行自交得到F2,F2的结果如下表:

与必修2的联系

转基因动物呢?

slide35

下课!

谢谢大家!

湖州二中 范晓萍

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