從雜交育種到基因工程用

從雜交育種到基因工程用第1頁(yè)/共39頁(yè)

小麥高稈（D）對(duì)矮稈（d）為顯性，抗銹?。═）對(duì)不抗銹?。╰）為顯性，現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt），如果你是袁隆平，怎樣才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？銹病第2頁(yè)/共38頁(yè)第2頁(yè)/共39頁(yè)小麥

DDTT×ddtt親本雜交↓F1DdTt種植F1代，自交

↓×

F2D_T_，D_tt，ddT_，ddtt種植F2代，(選矮稈、抗病ddT_），

繼續(xù)自交，期望下代獲得純合體p第3頁(yè)/共38頁(yè)第3頁(yè)/共39頁(yè)試一試：動(dòng)物的雜交育種方法假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）長(zhǎng)毛折耳貓短毛折耳貓長(zhǎng)毛立耳貓第4頁(yè)/共38頁(yè)第4頁(yè)/共39頁(yè)長(zhǎng)毛立耳短毛折耳BBEEbbee長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)毛立耳BbEe長(zhǎng)立長(zhǎng)折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長(zhǎng)折短折長(zhǎng)折長(zhǎng)折短折雜交F1間交配選優(yōu)測(cè)交ＰＦ１Ｆ２F3長(zhǎng)折短折思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的動(dòng)物品種至少要幾年？第5頁(yè)/共38頁(yè)第5頁(yè)/共39頁(yè)1.雜交育種(1)含義：將_______________的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過___________，獲得新品種的方法。(2)育種原理：_________。(3)方法：雜交→_____→選種→自交。(4)特點(diǎn)：兩個(gè)或多個(gè)品種選擇和培育基因重組自交①操作簡(jiǎn)便;②育種時(shí)間長(zhǎng)。第6頁(yè)/共38頁(yè)第6頁(yè)/共39頁(yè)

從雜交育種的過程來看，雜交育種的缺陷是什么？可用什么方法來加以克服？

不足之處是新類型的個(gè)體中還含有一定比例的雜合子，需用其不斷地進(jìn)行自交、選擇，所需時(shí)間很長(zhǎng)?？捎脝伪扼w育種的方法加以克服。第7頁(yè)/共38頁(yè)第7頁(yè)/共39頁(yè)P(yáng)AABBaabb×F1AaBbAB、Ab、aB、ab配子花藥離體培養(yǎng)可得到基因型為AB、Ab、aB、ab這四種單倍體植株人工誘導(dǎo)染色體加倍就可得到基因型為AAbb這種純合子的二倍體植株第8頁(yè)/共38頁(yè)第8頁(yè)/共39頁(yè)1.(雙選)用純種的高稈(D)抗銹病(T)小麥與矮稈(d)易染銹病(t)小麥培育矮稈抗銹病小麥新品種的方法如下，下列有關(guān)此育種方法的敘述中，正確的是()高稈抗銹病×矮稈易染銹病F1雄配子幼苗選出符合生產(chǎn)要求的品種A.過程①的作用原理為基因重組B.過程③必須經(jīng)過受精作用C.過程④必須使用生長(zhǎng)素處理幼苗D.此育種方法可選出符合生產(chǎn)要求的品種占1/4①②③④AD第9頁(yè)/共38頁(yè)第9頁(yè)/共39頁(yè)2、單倍體育種(1)育種原理：_________。(2)方法：先通過

獲得單倍體，再用

處理。

(3)特點(diǎn)：染色體變異①子代均為純合子，明顯縮短育種年限;②技術(shù)復(fù)雜，需與雜交育種配合。秋水仙素花藥離體培養(yǎng)第10頁(yè)/共38頁(yè)第10頁(yè)/共39頁(yè)3.多倍體育種(1)育種原理：___

___。(2)方法：(3)特點(diǎn)：染色體變異①器官大，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量；②發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低。用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗第11頁(yè)/共38頁(yè)第11頁(yè)/共39頁(yè)思考與討論：

雜交育種的原理是什么？能否有新的基因和新的性狀產(chǎn)生？如果培育出新的性狀，應(yīng)該采用什么育種方法？

雜交育種的原理是基因重組，產(chǎn)生新的基因型，使性狀重新組合，而不能產(chǎn)生新的基因和新的性狀。

如果要培育出新的性狀，可采用一定的措施來誘導(dǎo)基因突變，培育新的品種。第12頁(yè)/共38頁(yè)第12頁(yè)/共39頁(yè)誘變育種

利用物理因素（x射線、γ射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。

誘變育種可以提高突變頻率，在較短的時(shí)間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型。

如“黑農(nóng)5號(hào)”的大豆（產(chǎn)量提高16%，含油量增加2.5%）；青霉菌的代謝產(chǎn)物——青霉素（20單位提高到50000~60000單位/ml）第13頁(yè)/共38頁(yè)第13頁(yè)/共39頁(yè)4.誘變育種(1)含義：利用物理因素或化學(xué)因素來處理生物，使生物發(fā)生_________。(2)育種原理：_________。(3)方法：輻射、激光、空間誘變等

(4)特點(diǎn)：基因突變基因突變①加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀②有利變異少，需大量處理材料第14頁(yè)/共38頁(yè)第14頁(yè)/共39頁(yè)1.誘變育種時(shí)突變的個(gè)體中有害個(gè)體多于有利個(gè)體。()2.雜交育種和誘變育種都能產(chǎn)生前所未有的新基因，創(chuàng)造變異新類型。()√×【思維判斷】3.雜合子品種的種子只能種一年，需要年年制種。()√第15頁(yè)/共38頁(yè)第15頁(yè)/共39頁(yè)5、基因工程育種

基因工程是指按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。所以基因工程又稱基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。

基因工程可在不同種生物之間進(jìn)行（傳統(tǒng)的育種方法只能在同種生物中進(jìn)行），可按照人們的意愿直接定向地改變生物，培育出新品種。第16頁(yè)/共38頁(yè)第16頁(yè)/共39頁(yè)1.工具之一：基因的“剪刀”

——限制酶

基因剪刀指的是限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）。一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。如大腸桿菌中有一種限制酶，能夠?qū)Ｒ蛔R(shí)別GAATTC的序列，并在G和A之間將其切開。GAATTCCTTAAGAATTC

GGCTTAA高考總復(fù)習(xí)·生物第17頁(yè)/共38頁(yè)第17頁(yè)/共39頁(yè)1.工具之二：基因的“針線”

——DNA連接酶

兩種來源不同的DNA用同種限制酶切割后，末端可以相互黏合，但這種黏合只能使互補(bǔ)的堿基連接起來，脫氧核苷酸之間的連接，則需要靠DNA連接酶來“縫合”，這種DNA連接酶就稱“基因的針線”。GCTTAAAATTCGAATTCGDNA連接酶DNA連接酶高考總復(fù)習(xí)·生物第18頁(yè)/共38頁(yè)第18頁(yè)/共39頁(yè)1.工具之三：基因的運(yùn)載體

“基因的運(yùn)載體”指的是將外源基因送入到受體細(xì)胞的一種運(yùn)輸工具。目前常用的運(yùn)載體有：質(zhì)粒（存在于細(xì)菌、酵母菌等細(xì)胞中，是一種能自我復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子）、噬菌體和動(dòng)植物病毒。質(zhì)粒DNA大腸桿菌細(xì)胞抗生素抗性基因高考總復(fù)習(xí)·生物第19頁(yè)/共38頁(yè)第19頁(yè)/共39頁(yè)2.基因工程的操作步驟第一步

提取目的基因和運(yùn)載體第二步

目的基因與運(yùn)載體結(jié)合第三步

將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

檢測(cè)目的基因的表達(dá)情況

第四步細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)粒DNA用限制酶切斷DNA用連接酶連接目的基因?qū)⒅亟MDNA導(dǎo)入受體細(xì)胞增殖目的基因的產(chǎn)物高考總復(fù)習(xí)·生物第20頁(yè)/共38頁(yè)第20頁(yè)/共39頁(yè)

四、基因工程的應(yīng)用1.基因工程與作物育種2.基因工程與藥物研制3.基因工程與環(huán)境保護(hù)閱讀教材104~105的“基因工程的應(yīng)用”五、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性

閱讀教材105~106的“轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性”高考總復(fù)習(xí)·生物第21頁(yè)/共38頁(yè)第21頁(yè)/共39頁(yè)

小結(jié)

基因工程是指按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。第一步提取目的基因和運(yùn)載體第二步目的基因與運(yùn)載體結(jié)合第三步將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

檢測(cè)目的基因的表達(dá)情況第四步基因工程的操作過程第22頁(yè)/共38頁(yè)第22頁(yè)/共39頁(yè)【考點(diǎn)】五種遺傳育種的方法比較原理常用方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例雜交育種基因重組雜交↓自交↓選種↓自交①使不同個(gè)體優(yōu)良性狀集中在一個(gè)個(gè)體上;②操作簡(jiǎn)便①育種時(shí)間長(zhǎng);②局限于親緣關(guān)系較近的個(gè)體矮稈抗病小麥第23頁(yè)/共38頁(yè)第23頁(yè)/共39頁(yè)原理常用方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例誘變育種單倍體育種基因突變?nèi)旧w變異輻射、激光、空間誘變等花藥離體培養(yǎng),用秋水仙素處理提高變異頻率,加速育種進(jìn)程,大幅度改良性狀①明顯縮短育種年限;②子代均為純合子有很大盲目性,有利變異少,需大量處理實(shí)驗(yàn)材料青霉素高產(chǎn)菌株單倍體育種獲得矮稈抗病小麥技術(shù)復(fù)雜,需與雜交育種配合【考點(diǎn)】五種遺傳育種的方法比較第24頁(yè)/共38頁(yè)第24頁(yè)/共39頁(yè)原理常用方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)舉例多倍體育種基因工程育種染色體變異基因重組用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗將一種生物的特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物細(xì)胞中器官大,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量打破物種界限,定向改造生物的遺傳性狀只適用于植物,發(fā)育延遲,結(jié)實(shí)率低三倍體無子西瓜轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育技術(shù)復(fù)雜,生態(tài)安全問題較多【考點(diǎn)】五種遺傳育種方式的比較第25頁(yè)/共38頁(yè)第25頁(yè)/共39頁(yè)根據(jù)育種目的選擇育種方式

(1)集中不同親本的優(yōu)良性狀，可利用

。

(2)集中優(yōu)良性狀，又縮短育種年限，可運(yùn)用

。

(3)提高變異頻率，“改良”或“改造”或直接改變現(xiàn)有性狀，獲得當(dāng)前不存在的基因或性狀，可運(yùn)用

。

(4)獲得較大果實(shí)或大型植株或提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量，可運(yùn)用

?

(5)實(shí)現(xiàn)定向改變現(xiàn)有性狀，可運(yùn)用

?

基因工程育種單倍體育種誘變育種多倍體育種雜交育種第26頁(yè)/共38頁(yè)第26頁(yè)/共39頁(yè)2.與雜交育種、單倍體育種、多倍體育種和基因工程育種相比，盡管人工誘變育種具有很大的盲目性，但是該育種方法的獨(dú)特之處是()A.可以將不同品種的優(yōu)良性狀集中到一個(gè)品種上B.育種周期短，加快育種的進(jìn)程C.改變基因結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造前所未有的性狀類型D.能夠明顯縮短育種年限，后代性狀穩(wěn)定快C第27頁(yè)/共38頁(yè)第27頁(yè)/共39頁(yè)3、飛鷹太空育種基地占地約800畝，游客到現(xiàn)場(chǎng)可以參觀難得一見的壘球大的西紅柿、籃球大的太空茄子等。下列哪些品種培育所依據(jù)的原理和上述作物類似()A.人工栽培選育出矮稈抗銹病的小麥品種B.用一定濃度的生長(zhǎng)素處理番茄雌蕊柱頭獲得無子番茄C.用X射線照射青霉菌使青霉素的產(chǎn)量提高D.用一定濃度的秋水仙素處理，獲得八倍體小黑麥C第28頁(yè)/共38頁(yè)第28頁(yè)/共39頁(yè)4、育種的方法有雜交育種、單倍體育種、誘變育種、多倍體育種、基因工程育種等，下面對(duì)這五種育種方式的說法正確的是()A.涉及的原理有基因突變、基因重組、染色體變異B.都不可能產(chǎn)生定向的可遺傳變異C.都在細(xì)胞水平上進(jìn)行操作D.都不能通過產(chǎn)生新基因而產(chǎn)生新性狀A(yù)第29頁(yè)/共38頁(yè)第29頁(yè)/共39頁(yè)高考總復(fù)習(xí)·生物第30頁(yè)/共38頁(yè)第30頁(yè)/共39頁(yè)考查幾種育種方法現(xiàn)有黑色短毛兔和白色長(zhǎng)毛兔，要育出黑色長(zhǎng)毛兔。理論上可采用的技術(shù)是（）①雜交育種②基因工程③誘變育種④克隆技術(shù)

A．①②④B．②③④

C．①③④D．①②③D第31頁(yè)/共38頁(yè)第31頁(yè)/共39頁(yè)育種技術(shù)的應(yīng)用高考總復(fù)習(xí)·生物在現(xiàn)代發(fā)酵工程中，利用下列哪一項(xiàng)技術(shù)，能有目的地改造原有的菌種并且提高其產(chǎn)量（）

A．細(xì)胞融合 B．誘變育種

C．克隆 D．DNA重組技術(shù)D第32頁(yè)/共38頁(yè)第32頁(yè)/共39頁(yè)高考總復(fù)習(xí)·生物基因工程的原理（2009屆·深圳市?？迹┫铝嘘P(guān)于基因工程的敘述，正確的是（）A．基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因?yàn)槟康牡幕駼．細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體C．通常用一種限制性內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運(yùn)載體DNAD．為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時(shí)只能以受精卵為受體B第33頁(yè)/共38頁(yè)第33頁(yè)/共39頁(yè)基因工程操作的基本步驟正確表示基因操作“四步曲”的是（）A.提取目的基因→目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合→目的基因的檢測(cè)和表達(dá)B.目的基因的檢測(cè)和表達(dá)→提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞C.提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)和表達(dá)D.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→提取目的基因→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測(cè)和表達(dá)C第34頁(yè)/共38頁(yè)第34頁(yè)/共39頁(yè)高考總復(fù)習(xí)·生物課堂練習(xí)

1.屬于分子水平上的育種工作的是（）

A.輻射育種B.雜交育種

C.單倍體育種D.多倍體育種A

2.將植物的種子隨飛船帶入太空，返回地面種植，往往能得到新的變異特性。這種變異的來源主要是植物種子經(jīng)太空中的_________輻射后所發(fā)生的變異?，F(xiàn)在把這種育種方式稱為_________。試說出這種育種方式的優(yōu)點(diǎn)宇宙射線誘變育種提高基因突變的頻率，加快育種的進(jìn)程。第35頁(yè)/共38頁(yè)第35頁(yè)/共39頁(yè)3.下列實(shí)例所依據(jù)的原理分別是（）①我國(guó)著名育種專家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級(jí)水稻品種②二倍體植株的花藥離體培養(yǎng)，并用秋水仙素處理，使之成為純合子③乘宇宙飛船上過太空的辣椒種子結(jié)出的果實(shí)較平常的大