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文档简介
基因改良植物,一、植物基因工程硕果累累,哪些转基因作物已进入大规模商业化应用阶段?,转基因大豆、玉米、棉花和油菜,植物基因工程技术主要用于哪些方面?,提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等),以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面.,(一)抗虫转基因植物,1.虫害给农作物带来了哪些影响? 传统农业如何防治害虫? 有哪些不足?,2.现在已有哪些抗虫植物问世?,3. 抗虫基因,Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、 淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等,请阅读P18生物资料技术卡,了解一些抗虫基因的抗虫机理。,4.抗虫棉的目的基因是什么?目的基因从何而来? 5.我国的转基因抗虫棉取得了哪些进展?,(二)抗病转基因植物,1.什么是病原微生物?有哪些种类?,引起生物生病的微生物,主要有病毒、真菌和细菌等,2.为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种?,3.在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因?,病毒外壳蛋白(coat protein,CP)基因; 病毒的复制酶基因,拓展:在抗病毒转基因植物中,为什么使用病毒外壳蛋白基因可以抗病毒侵染?,关于病毒外壳蛋白基因(CP基因)导入植物后的抗病毒机理,目前有几种假说。一种假说认为:CP基因在植物细胞内表达积累后,当入侵的病毒裸露核酸进入植物细胞后,会立即被这些外壳蛋白重新包裹,从而阻止病毒核酸分子的复制和翻译。另一种假说认为:植物细胞内积累的病毒外壳蛋白会抑制病毒脱除外壳,使病毒核酸分子不能释放出来。然而最近的研究表明,如果将病毒的外壳蛋白的AUG起始密码缺失,使之不能被翻译,或者将外壳蛋白基因变成反义RNA基因,整合到植物细胞染色体上,转基因植物则有很好的抗性。因此,有人认为抗性机理不是外壳蛋白在起作用,而是CP基因转录出RNA后,与入侵病毒RNA之间的相互作用起到了抗性作用。,3.在抗真菌转基因植物中使用什么基因?,几丁质酶基因和抗毒素合成基因,(三)其他抗逆转基因植物,1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产?,盐碱、干旱、低温和涝害等,2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关?,细胞内的渗透压调节,在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因?,调节细胞渗透压的基因,3.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其抗寒能力?目的基因从何而来?,鱼的抗冻蛋白基因,4.抗除草剂基因有何用途?,喷洒除草剂时,杀死田间的杂草而不损伤作物,(四)利用转基因改良植物的品质,人体(或其它脊椎动物)必不可少,而机体内又不能合成的,必须从食物中补充的氨基酸,称必需氨基酸。 必需氨基酸共有种:赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸(甲硫氨酸)、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。 如果饮食中经常缺少必需氨基酸,可影响健康。 另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的叫做非必需氨基酸。,你知道哪些食品中缺少必需氨基酸? 如何用转基因的方法加以改良?,将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物 改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性,转基因延熟番茄的目的基因是什么?,控制番茄果实成熟的基因,转基因矮牵牛的目的基因是什么?,与植物花青素代谢有关的基因,异想天开,总结:基因工程在农业上的应用,(1)高产、稳产和具优良品质的品种 用基因工程的方法可以改善粮食作物的 蛋白质含量。如“向日葵豆”植株。
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