第六章昆虫基因工程
- 格式:ppt
- 大小:1.81 MB
- 文档页数:48
昆虫学中的昆虫的基因编辑与转基因技术昆虫学作为生物学的一个分支,研究昆虫的生态、分类、生理和行为等方面。
随着科学技术的进步,昆虫学研究中的基因编辑与转基因技术也引起了广泛的关注。
本文将探讨昆虫学中的这两个重要话题,揭示其对昆虫研究和可持续发展的潜在影响。
一、基因编辑技术在昆虫学中的应用基因编辑技术是指通过对基因组DNA中的特定位置进行定点改变,以实现对基因功能的精确调控的一种技术手段。
在昆虫学中,基因编辑技术具有广泛的应用前景。
1. 育种改良基因编辑技术可以用于昆虫的育种改良。
通过编辑昆虫基因组中的关键基因,科学家能够选择或消除不利基因,从而提高昆虫的抗性、适应性和生产力等特征,为农业和生态系统的可持续发展提供支持。
2. 疾病防控昆虫传播的疾病给人类和动植物健康带来了严重威胁。
利用基因编辑技术,科学家可以针对昆虫传播的疾病相关基因进行改造,从而减少病媒昆虫的传播能力,控制疾病的传播范围和速度,为疾病的防控提供新的解决方案。
3. 昆虫行为研究昆虫的行为对于其生态和适应性具有重要影响。
基因编辑技术可以帮助科学家研究昆虫行为的生物学基础,揭示昆虫行为的机制和规律,为生态系统的保护和管理提供依据。
二、转基因技术在昆虫学中的应用转基因技术是将异种基因导入昆虫体内,使其获得新的特征或功能。
在昆虫学研究中,转基因技术有着重要的应用价值。
1. 害虫控制昆虫害虫对农作物的侵害导致农业生产的损失严重。
利用转基因技术,科学家可以将具有杀虫作用的基因导入昆虫体内,从而使昆虫获得耐虫或防虫特性,实现对害虫的有效控制,减少农药的使用,降低对环境的污染。
2. 生物安全研究昆虫在生态系统中的角色和地位至关重要。
通过转基因技术,科学家可以向昆虫导入特定基因,使其在生态系统中起到监测、修复或保护的作用,增强生态系统的稳定性和抵抗能力。
3. 生物控制昆虫在生物控制中具有重要地位。
利用转基因技术,科学家可以改造昆虫的生殖能力、寿命、生长发育等特征,从而实现对害虫和传播疾病昆虫的生物控制,减少化学农药的使用,提高生物控制效果。
基因工程复习归纳第一章绪论1.基因工程的定义:是指按照人们的愿望,经过严密的设计,将一种或多种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体/宿主)内,使之按照人们的意愿稳定遗传、并表达出新的性状的技术。
2.基因工程概念的发展:遗传工程→DNA重组技术→分子/基因克隆(Molecular/Gene→基因工程→基因操作。
应用领域以“基因工程”、“DNA重组”为主基因工程基因工程的历史性事件1973:Boyer和Cohen建立DNA重组技术1978:Genetech公司在大肠杆菌中表达出胰岛素1982:世界上第一个基因工程药物重组人胰岛素上市1988:PCR技术诞生1989:我国第一个基因工程药物rhIFNα1b上市2003: 世界上第一个基因治疗药物重组腺病毒-p53上市3.基因工程的三大关键元件基因(供体):外源基因、目的基因载体:能将外源基因带入受体细胞,并能稳定遗传的DNA分子(克隆载体、表达载体)。
宿主(受体):,能摄取外源DNA、并能使其稳定维持的细胞(组织、器官或个体)。
4.基因工程的基本步骤(切、接、转、增、检(大肠杆菌是中心角色)(1)目的基因的获取:从复杂的生物基因组中,经过酶切消化或PCR扩增等步骤,分离出带有目的基因的DNA片断。
(2)重组体的制备:将目的基因的DNA片断插入到能自我复制并带有选择性标记(抗菌素抗性)的载体分子上。
(3)重组体的转化:将重组体(载体)转入适当的受体细胞中。
(4)克隆鉴定:挑选转化成功的细胞克隆(含有目的基因)。
(5)目的基因表达:使导入寄主细胞的目的基因表达出我们所需要的基因产物。
第二章 DNA重组克隆的单元操作一、用于核酸操作的工具酶1.限制性核酸内切酶(主要存在于原核细菌中,帮助细菌限制外来DNA的入侵)。
限制性核酸内切酶的功能与类型其中II型限制性核酸内切酶:切割位点专一,适于DNA重组,是DNA重组中最常用工具酶。
第六章基因重组与基因工程教学大纲要求1.熟悉基因工程、基因文库、载体、限制性核酸内切酶、PCR等概念;2.掌握以质粒为载体进行DNA克隆的基本过程;3.了解重组DNA技术在医学上的应用。
教材内容精要一、自然界的基因转移和重组自然界不同物种或个体之间的基因转移和重组是经常发生的,它是基因变异和物种演变、进化的基础。
基因重组的方式有:接合作用、转化、转导、转座。
1.接合作用(Conjugation) 当细胞(细菌)与细胞(细菌)相互接触时,质粒DNA就可从一个细胞(细菌)转移到另一个细胞(细菌)。
2.转化与转导作用(1)转化作用(Transformation):由外源性DNA导入宿主细胞,并引起生物类型改变或使宿主细胞获得新的遗传表型的过程,称为转化作用。
(2)转导作用(Transduction):当病毒从被感染的(供体)细胞释放出来,再次感染另一(受体)细胞时,发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组称为转导作用。
3.转座(转位)(Transposition) 可移动的DNA序列包括插入序列和转座子。
故由插入序列和转座子介导的基因转移或重排称转座。
转座是指一个或一组基因从一个位置转到基因组的另一个位置。
可分为插入序列(insertionsequenceIS)转座和转座予(transposons)转座。
4.基因重组不同DNA分子间发生的共价连接称基因重组。
基因重组有两种类型:位点特异的重组(sitespecial recombmatlon)和同源重组(homologous recomblnation)。
二、重组DNA技术’1.重组DNA技术的相关概念(1)DNA克隆:克隆(Clone)就是来自同一个体的相同的集合。
DNA克隆(DNA clone):应用酶学方法在体外将目的基因与载体DNA结合成一具有自我复制能力的重组DNA分子,通过转化或转染宿主细胞、筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增,提取获得大量同一DNA分子的过程。
昆虫的基因工程与转基因技术近年来,随着科学技术的不断进步,基因工程与转基因技术逐渐成为生物学研究领域的热点话题。
而在这个领域中,昆虫的基因工程与转基因技术发挥着重要的作用。
本文将探讨昆虫基因工程以及转基因技术的相关概念、应用和伦理考量。
一、昆虫基因工程的概念昆虫基因工程是指通过对昆虫基因进行人为干预和调控,以实现对昆虫特性和行为的改变。
这种干预可以通过基因编辑、转基因和基因驱动等技术手段进行。
二、昆虫基因工程的应用1. 农业应用昆虫既可以是农业害虫,也可以是农业益虫。
通过昆虫基因工程,可以实现对害虫进行基因编辑,使其在生长发育过程中发生异常,抑制其繁殖能力,从而有效控制害虫数量。
同时,还可以通过转基因技术,创造抗虫基因工程农作物,提高其抗虫能力,减少农药使用,达到农业可持续发展的目标。
2. 疾病防控昆虫在疾病传播中起到重要的媒介作用,如蚊子能传播疟疾和登革热病毒。
通过基因工程技术,可以改变昆虫体内的细菌和病毒感染状态,减少疾病传播风险。
例如,利用基因驱动技术,可以实现对蚊子种群的遗传调控,从而减少蚊子传播疾病的能力。
三、转基因技术在昆虫基因工程中的应用转基因技术是指通过将外源基因导入昆虫体细胞内,实现对昆虫基因组的改造。
这种技术可以用于昆虫的基本研究,也可以应用于农业和医学领域。
1. 基本研究转基因技术可以用于昆虫的基因功能研究和基因表达调控研究。
通过将外源基因导入昆虫体内,科学家可以观察这些基因在昆虫中的功能表达,并进一步研究其对昆虫特性的影响。
2. 农业应用转基因技术可以应用于农业害虫防控。
科学家可以将具有杀虫活性的基因导入农作物中,使其对昆虫产生毒性,从而减少农药的使用。
此外,还可以通过转基因技术提高农作物的抗逆性,提高其抗病虫害的能力。
3. 医学应用转基因技术在昆虫身上的应用还存在于医学领域。
例如,通过转基因技术可以生产昆虫源性药物,如昆虫激素和胰岛素。
这些药物具有高效性和低成本的优点,对于医学疾病的治疗具有重要意义。
第六章从杂交育种到基因工程刘冬兰单元评价一、单选题1、DNA连接酶的作用是()A. 识别DNA分子上的特定碱基序列B. 将DNA分子长链切开C. 将碱基进行配对D. 将来源不同的两个DNA分子片段进行连接2、生产上培育下列品种,依据基因突变原理的是()A. 无籽番茄和无籽西瓜B. 青霉素高产菌株C. 常规培育矮杆抗锈病小麦D. 杂交获得矮杆糯性水稻品种3、用紫外线照射下处于有丝分裂不同时期的细胞,最可能发生基因突变的是()A. 间期B. 前期C. 中期D. 后期4、下列基因型的生物中最可能是单倍体的是()A. BbbB. AaaC. ABCDD. AaBb5、关于基因突变与基因重组的叙述,错误的是()A. 基因突变可产生新基因B. 基因重组可产生新基因C. 基因重组可产生新的基因型D. 基因突变和基因重组产生的变异都能遗传6、四倍体水稻的花粉经离体培养得到的单倍体植株中,所含染色体组数是()A. 1组B. 2组 D. 3组C. 4组7、苏州地区的油菜,籽大抗性差,常州地区的油菜,籽小抗性强,要提高两地的油菜品种质量,通常使用的技术是()A. 杂交育种B. 诱变育种C. 细胞培养D. 嫁接繁殖8、要想使大肠菌生产人的胰岛素,使用的是()A. 基因工程育种B. 诱变育种C. 杂交育种D. 单倍体育种9、下列说法中,正确的是()A. 六倍体小麦花粉离体培养成的个体是三倍体B. 体细胞中只有一个染色体组的个体是单倍体C. 体细胞中只有两个染色体组的个体必定二倍体D. 八倍体小黑麦花粉离体培养成的个体有四个染色体组的是单倍体10、可获得无籽西瓜,青霉素高产菌株,矮杆抗病小麦的方法是分别是()①诱变育种②杂交育种③单倍体育种④多倍体育种⑤生长素处理A. ①②③B. ④①②②③① D. ①④③11、下列哪组是基因工程技术中常用的运载体()A.大肠杆菌、噬菌体B. 蓝藻、质粒C. 动物病毒、噬菌体D. 线粒体、质粒12、下列不是基因运载体必须具备的条件是()A. 具有某些标志基因B. 具有环状DNAC. 能够在宿主细胞内复制和保存D. 具有多个限制酶切点13、下列不属于基因操作的工具有()A. 限制性内切酶B. DNA连接酶C. 运载体D. 解旋酶14、基因工程的操作步骤①使目的基因与运载体结合;②将目的基因导入受体细胞;③检测目的基因表达;④提取目的的基因;正确的顺序是()A. ③②④①B. ②④①③C. ④①②③D. ③④①②15、DNA连接酶的功能是()A. 子链与母链间形成氢键B. 黏性末端之间形成氢键C. 两DNA末端间的缝隙连接D. A、B、C都对16、下列关于基因工程的说法错误的是()A. 基因工程可以定向改变生物性状B. 基因工程可以从根本上治疗遗传病C. 基因工程不能改变粮食作物的蛋白质含量D. 基因工程可以克服远源杂交不亲和的障碍17、单倍体经秋仙素处理,得到的()①一定是二倍体②是二倍体或多倍体③一定是杂合体④一定是纯合体⑤是纯合体或杂合体A. ①⑤B. ②⑤C. ①③D. ②④18、基因工程中,不需要进行碱基互补配对的步骤有()A. 人工合成的目的基因B. 目的基因与运载体相结合C. 将目的基因导入受细胞D. 目的基因的检测与表达]19、下列有关基因工程技术的叙述,正确的是()A. 重组DNA技术所用的工具酶,是限制酶,直接酶的运载体B. 所有的限制酶都能识别同一种核苷酸序列C. 选用的细菌为重组质粒受体细胞是因为质粒易进入细菌细胞且繁殖快D. 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达20、在红粒高秆麦田中偶见一株白粒矮杆优质小麦,欲在两三年内能获得大量的白粒矮杆麦种通常采用的育种方法是()A.. 杂交育种B. 诱变育种C. 人工嫁接D. 单倍体育种二、非选择题21、亲本的基因型为AABB和aabb的小麦杂交,取F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理,使其长成植株;试问:(1)这些植株的基因型可能是,属于倍体植株。
生物必修二第六章知识点总结一、杂交育种与诱变育种。
1. 杂交育种。
- 概念:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
- 原理:基因重组。
- 举例:培育高产抗病小麦。
假设高产(A)对低产(a)为显性,抗病(B)对感病(b)为显性。
先让纯合高产感病(AAbb)与低产抗病(aaBB)杂交,得到F1(AaBb),F1自交后在F2中选出高产抗病(A - B - )个体,连续自交直到不发生性状分离为止。
- 优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。
- 缺点:育种周期长;只能利用已有的基因重组,不能创造新基因;杂交后代会出现性状分离现象,需要不断筛选。
2. 诱变育种。
- 概念:利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变,从而获得优良变异类型的育种方法。
- 原理:基因突变。
- 举例:“黑农五号”大豆品种,就是通过诱变育种培育出来的。
- 优点:可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型;大幅度改良某些性状。
- 缺点:由于基因突变的不定向性,有利变异少,需要处理大量的实验材料;诱变的方向和性质不能控制。
二、基因工程及其应用。
1. 基因工程的概念。
- 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2. 基因工程的基本工具。
- 限制酶(限制性核酸内切酶)- 来源:主要从原核生物中分离纯化出来。
- 作用:识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。
例如,EcoR Ⅰ限制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。
- DNA连接酶。
- 种类:有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。
- 作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。