【课件】2023届高三一轮复习生物：育种课件.pptx

生物变异的应用生物变异的应用育种育种考纲要求考纲要求生物变异在育种上的应用转基因食品的安全高三生物第一轮复习高三生物第一轮复习基因工程基因工程原理、基本工具、操作步骤、基因工程的应用基因工程与自然界的基因重组的关系可遗传变异与可遗传变异与育种育种实质各种育种方法的目的、方法、原理比较各种育种方法的优缺点育种方案的选择育种方案的选择生物变异与育种生物变异与育种基因工程（一（一）概念解读）概念解读1、基因工程的遗传学原理是什么？、基因工程的遗传学原理是什么？基因重组2、为什么能把一种生物的基因、为什么能把一种生物的基因转移转移、拼接拼接到另到另一种生物的细胞中？一种生物的细胞中？有相同的物质基础和结构基础（遗传物质都是DNA，且都是双螺旋结构）3、一种生物的基因为什么能在另一种生物体内、一种生物的基因为什么能在另一种生物体内成功表达？成功表达？不同生物共用同一套遗传密码（二）基因工程基本工具（二）基因工程基本工具1 1、基因的、基因的、基因的、基因的“剪刀剪刀剪刀剪刀”限制酶限制酶限制酶限制酶目的基因目的基因限制酶的特点？限制酶的特点？一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列。酶的作用位置？酶的作用位置？G和A之间的磷酸二脂键。1、基因的、基因的“剪刀剪刀”限制酶限制酶2、基因的、基因的“针线针线”DNA连接酶连接酶DNADNA连接酶的作用位置？连接酶的作用位置？G和A之间的磷酸二脂键。3、基因的运载体、基因的运载体1、常用运载体有哪些？、常用运载体有哪些？质粒、噬菌体、动植物病毒。2、质粒是什么？有什么特点？、质粒是什么？有什么特点？质粒是细胞核或拟核外的细胞质DNA，呈环状。质粒能自我复制。3、对剪切目的基因和剪切质粒、对剪切目的基因和剪切质粒的限制酶有什么要求，为什么的限制酶有什么要求，为什么？必须用相同的限制酶剪切。确保末端能连接。（三）基因工程基本步骤（三）基因工程基本步骤步骤：P1031.提取目的基因2.目的基因与运载体结合3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测和鉴定先用分别切割载体和目的基因，先用分别切割载体和目的基因，再用把两者连接，再用把两者连接，形成。形成。重组重组DNA分子（重组质粒）分子（重组质粒）构建过程：构建过程：同种限制酶同种限制酶DNA连接酶连接酶基因工程的核心步骤：基因表达载体的构建（四）基因工程的应用实例（四）基因工程的应用实例来自来自苏云金杆菌苏云金杆菌的抗虫基因的抗虫基因1982，通过基因工程生产的胰岛素投放市场基因工程生产的药物：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子；乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等疫苗。超级细菌降解有害物质；工程菌处理污水等。育种，就是育种，就是遗传学遗传学为理论为理论基础基础，通过通过创造变异创造变异、改良遗传改良遗传特性特性，以，以培育优良动植物新品种培育优良动植物新品种的的技术。技术。可遗传变异与育种原理：三大可遗传的变异原理：三大可遗传的变异一般获得纯合子一般获得纯合子方法过程方法过程原理原理适用范围适用范围优点优点缺点缺点杂交育种杂交育种杂交连续自交选优基因重组有性生殖的动植物集优最简捷时间长性状分离诱变育种诱变育种诱导基因突变基因突变几乎所有的生物新基因大幅度改良少利多害不定向单倍体育种单倍体育种花药离体培养秋水仙素加倍染色体变异有性生殖的植物育种快纯合难度大多倍体育种多倍体育种秋水仙素加倍染色体变异真核生物中的植物产量高复杂周期长基因工程基因工程育种育种转基因的四部曲基因重组几乎所有的生物打破复杂成本高12345678910111213141516171819202122232425自主活动：设计表格归纳育种方法杂交杂交 基因重组基因重组 杂交杂交 自交自交 单倍体单倍体 花药离体培养花药离体培养 秋水仙素秋水仙素 单倍体幼苗过程单倍体幼苗过程 基因工程基因工程 基因重组基因重组 多倍体多倍体 秋水仙素秋水仙素 萌发的种子或幼苗萌发的种子或幼苗诱变诱变 基因突变基因突变 Q1:一般从哪一代开始筛选？为什么？F2Q2：一定需要连续自交吗？不一定。根据育种目标而定：如果育种目的是隐性性状，f2代可直接选出。杂交育种普通高粱植株很高，育种人员准备采用诱变育种，培育矮化植株，提高其抗倒伏能力。诱变育种Q1:通过人工诱变处理，一定能获得矮化植株吗？为什么？基因突变具有低频性，不一定发生突变；基因突变具有不定向性，变异方向不确定；Q2：若人工诱变后，得到了矮化植株，这一表现性状能稳定遗传吗？为什么？不一定。如果矮化类型是显性性状；很可能是杂合子；如果矮化类型是隐性类型，则可稳定遗传。单倍育种Q1:通过单倍体育种获得一定是纯合子吗？为什么？不一定。如果单倍体只有一个染色体组，加倍后就一琮是纯合子；如果单倍体含有两个或以上的染色体组，用秋水仙素加倍之后得到的往往是杂合子。小结 育种方案的选择育种目育种目标育种方案育种方案集中双亲优良性状单倍体育种(明显缩短育种年限)杂交育种(耗时较长，但简便易行)对原品系实施“定向”改造基因工程植物细胞工程(植物体细胞杂交)让原品系产生新性状诱变育种使原品系营养器官“增大”或功能“加强”多倍体育种1 1、根据根据不同育种目标选择育种方案不同育种目标选择育种方案最最简便的简便的育种方法是育种方法是 育种。育种。若要快速若要快速获得显性纯种获得显性纯种（植物），则用（植物），则用 育种方法。育种方法。若要培育原先没有的性状，可用若要培育原先没有的性状，可用 育种。育种。若要定向改变生物性状，实现异种间的基因交流，若要定向改变生物性状，实现异种间的基因交流，可用育种。可用育种。若要提高营养器官营养物质含量，可用若要提高营养器官营养物质含量，可用育种。育种。2 2、根据不同需求选择合适的育种、根据不同需求选择合适的育种方案方案杂交杂交单倍体单倍体诱变诱变基因工程基因工程多倍体多倍体在在实际育种过程中，并非单一地运用实际育种过程中，并非单一地运用某种育种某种育种方方式，而是根据需要选择式，而是根据需要选择多种多种育种方式育种方式综合运用综合运用。例1.用秋水仙素处理幼苗,不能引起的变化是()提高突变频率获得无子果实大幅度改良某些性状抑制细胞有丝分裂中纺锤体的形成获得单倍体植株A.B.C.D.C例2.科学家做了两项实验：用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无籽番茄；用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。下列有关叙述正确的是(）A上述无籽番茄性状能遗传B若取无籽番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子C上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子D若取上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组B例3.两个亲本的基因型分别是AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传。要培育出基因型为aabb的新品种最快捷的方法是（）A、人工诱变育种B、细胞工程育种C、单倍体育种D、杂交育种D 1.能够能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是使植物体表达动物蛋白的育种方法是 A.单倍体育种单倍体育种B.杂交育种杂交育种 C.基因工程育种基因工程育种D.多倍体育种多倍体育种C2、某地某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而健壮，果穗大、籽粒多，因此这些植株可能是齐而健壮，果穗大、籽粒多，因此这些植株可能是 A 单倍体单倍体 B 三倍体三倍体 C 四倍体四倍体 D 杂交种杂交种 D3、两、两个亲本的基因型分别为个亲本的基因型分别为AAbb和和aaBB，这两对，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的的新品种，最新品种，最简捷简捷的方法是的方法是 A单倍体育种单倍体育种 B杂交育种杂交育种 C人工诱变育种人工诱变育种 D细胞工程育种细胞工程育种 B杂交育种最简便也不一定最慢，要看育种的对象！杂交育种最简便也不一定最慢，要看育种的对象！