高中生物第六章 从杂交育种到基因工程精选PPT.ppt
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1、高中生物第六章 从杂交育种到基因工程第1页,此课件共42页哦一、一、杂杂交育种交育种1概念:概念:将两个或多个品种的将两个或多个品种的优优良性状良性状集中在一起,集中在一起,进进而而(选择和培育选择和培育)获获得新品种得新品种方法方法2原理:原理:3方法:方法:杂杂交交4目的:目的:培育培育动动植物植物优优良品种良品种5特点:特点:只能利用已有的基因重只能利用已有的基因重组组,不,不能能创创造造 ;育种;育种过过程程。6过程:过程:选择具有不同优良性状的亲本选择具有不同优良性状的亲本通过通过 获得获得F1,F1连续连续 或杂交,或杂交,从中从中筛选筛选获得需要的类型。获得需要的类型。基因重组基
2、因重组新基因新基因缓慢缓慢杂交杂交自交自交第2页,此课件共42页哦杂交育种与杂种优势是一回事吗?杂交育种与杂种优势是一回事吗?不是;不是;杂杂交育种是在交育种是在杂杂交后代众多交后代众多类类型中型中选选留符合育种目留符合育种目标标的个体的个体进进一步培育,一步培育,直至直至获获得得稳稳定定遗传遗传的具有的具有优优良性状的新品种;良性状的新品种;杂杂种种优势优势主要是利用主要是利用杂杂种种F1的的优优良性状,并良性状,并不要求不要求遗传遗传上的上的稳稳定定。第3页,此课件共42页哦二、二、诱变诱变育种育种1概念:概念:利用物理、化学因素利用物理、化学因素处处理生物理生物使生物使生物发发生生 2原
3、理:原理:3方法:方法:物理物理诱变诱变、化学、化学诱变诱变4特点:特点:提高突提高突变变率、率、缩缩短短;盲目性大。;盲目性大。基因突变基因突变 基因突变基因突变 育种进程育种进程第4页,此课件共42页哦诱变育种与杂交育种相比,最大的区别是诱变育种与杂交育种相比,最大的区别是什么?什么?二者最大的区二者最大的区别别在于在于诱变诱变育种能育种能创创造出新基因。造出新基因。第5页,此课件共42页哦三、多倍体育种三、多倍体育种1原理:原理:。2方法:用一定方法:用一定浓浓度的度的处处理萌理萌发发的的种子或幼苗。种子或幼苗。3特点:技特点:技术术复复杂杂,发发育延育延迟迟,结实结实率率低,一般只适用
4、于植物。低,一般只适用于植物。4举举例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑例:三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻。麦、四倍体水稻。染色体数目变异染色体数目变异秋水仙素秋水仙素第6页,此课件共42页哦四、四、单单倍体育种倍体育种1原理:原理:。2方法:方法:(1)先将花先将花药药离体培养,培养出离体培养,培养出单单倍体植株;倍体植株;(2)将将单单倍体幼苗倍体幼苗经经一定一定浓浓度的秋水仙素度的秋水仙素处处理理获获得得纯纯合子。合子。3特点:特点:,加快育种,加快育种进进程。程。4举例:举例:用用纯纯种高种高秆秆抗病小麦与矮抗病小麦与矮秆秆不不抗病小麦快速培育矮抗病小麦快速培育矮秆秆抗病小麦。抗病
5、小麦。染色体变异染色体变异(染色体组成倍地减少染色体组成倍地减少)明显缩短育种年限明显缩短育种年限第7页,此课件共42页哦五、基因工程育种五、基因工程育种1原理:原理:不同生物不同生物间间的的。2工具:工具:基因剪刀:基因剪刀:、基因、基因针线针线:、运、运载载体:体:、。3步骤:步骤:。基因重组基因重组 限制酶限制酶 DNA连接酶连接酶 质粒质粒噬菌体噬菌体动植物病毒动植物病毒获取目的基因获取目的基因目的基因与目的基因与运载体的结合运载体的结合目的基因导入受体细胞目的基因导入受体细胞目的基因的表达和检测目的基因的表达和检测第8页,此课件共42页哦 基因工程育种可按照人们的意愿基因工程育种可按
6、照人们的意愿定向定向培育新品培育新品种,且可种,且可突破生殖隔离突破生殖隔离,实现不同物种间的基,实现不同物种间的基因重组。因重组。第9页,此课件共42页哦运载体和细胞膜上的载体相同吗?运载体和细胞膜上的载体相同吗?不同:不同:运运载载体是将外源基因体是将外源基因导导入受体入受体细细胞的胞的专门专门运运输输工具,常用的运工具,常用的运载载体有体有质质粒、粒、动动植物植物病毒、噬菌体等;病毒、噬菌体等;载载体是位于体是位于细细胞膜上的胞膜上的载载体蛋白体蛋白质质,与控制物,与控制物质进质进出出细细胞有关系。胞有关系。第10页,此课件共42页哦一、几种育种方法的比一、几种育种方法的比较较名称名称原
7、理原理方法方法优优点点缺点缺点应应用用杂杂交交育种育种基因基因重重组组杂杂交交自自交交筛选筛选出符合要出符合要求的表求的表现现型,通型,通过过自交至不自交至不发发生性状生性状分离分离为为止止使分散在使分散在同一物种同一物种或不同品或不同品种中的多种中的多个个优优良性良性状集中于状集中于同一个体同一个体上,上,即即“集集优优”(1)育种育种时间长时间长(2)局限局限于同一于同一种或种或亲亲缘缘关系关系较较近的近的个体个体用用纯纯种种高高秆秆抗抗病小麦病小麦与矮与矮秆秆不抗病不抗病小麦培小麦培育矮育矮秆秆抗病小抗病小麦麦第11页,此课件共42页哦名称名称 原理原理方法方法优优点点缺点缺点应应用用诱
8、变诱变育种育种基因基因突突变变(1)物理:紫物理:紫外外线线、射射线线、微重力、激微重力、激光等光等处处理、理、再再筛选筛选(2)化化学:秋水仙学:秋水仙素、硫酸二素、硫酸二乙乙酯处酯处理,理,再再筛选筛选提高提高变变异异频频率,率,加快育加快育种种进进程,程,大幅度大幅度改良某改良某些性状些性状有利有利变变异少,异少,工作量工作量大,需大,需要大量要大量的供的供试试材料材料高高产产青青霉菌、霉菌、“黑黑农农五号五号”大豆品大豆品种等的种等的培育培育第12页,此课件共42页哦名称名称原理原理方法方法优优点点缺点缺点应应用用单单倍倍体育体育种种染色染色体体变变异异(染染色体色体组组成成倍地倍地减
9、少减少)(1)先将花先将花药药离体培养,离体培养,培养出培养出单单倍倍体植株体植株(2)将将单单倍体幼倍体幼苗苗经经一定一定浓浓度的秋水仙度的秋水仙素素处处理理获获得得纯纯合子合子明明显缩显缩短育种短育种年限,年限,加快育加快育种种进进程程技技术术复复杂杂用用纯纯种种高高秆秆抗抗病小麦病小麦与矮与矮秆秆不抗病不抗病小麦快小麦快速培育速培育矮矮秆秆抗抗病小麦病小麦第13页,此课件共42页哦名称名称原理原理方法方法优优点点缺点缺点应应用用多倍多倍体育体育种种染色染色体体变变异异(染染色体色体组组成成倍地倍地增多增多)用一定用一定浓浓度度的秋水仙素的秋水仙素处处理理萌萌发发的的种子或幼苗种子或幼苗植
10、物茎植物茎秆秆粗壮,叶粗壮,叶片果片果实实种种子均大,子均大,营营养物养物质质含量提高含量提高技技术术复复杂杂,发发育延育延迟迟,结实结实率率低,一低,一般只适般只适用于植用于植物物三倍三倍体无体无子西子西瓜、瓜、八倍八倍体小体小黑麦、黑麦、四倍四倍体水体水稻稻第14页,此课件共42页哦名称名称 原理原理方法方法优优点点缺点缺点应应用用转转基基因育因育种种异源异源DNA(基因基因)重重组组提取目的提取目的基因基因装装入运入运载载体体导导入受入受体体细细胞胞目的基因目的基因的的检测检测与与表达表达筛筛选选出符合出符合要求的新要求的新品种品种目的性目的性强强;育;育种周期种周期短;克短;克服了服了
11、远远缘杂缘杂交交不不亲亲和和的障碍的障碍技技术术复复杂杂,安全安全性性问问题题多多转转基基因因“向向日葵日葵豆豆”;转转基基因抗因抗虫棉虫棉第15页,此课件共42页哦太空育种:太空育种:(1)太空育种主要是利用返回式卫星和高空太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球所能达到的空间环境。通过强辐射、气球所能达到的空间环境。通过强辐射、微重力和高真空等条件诱发植物种子的基微重力和高真空等条件诱发植物种子的基因发生变异的作物育种技术。因发生变异的作物育种技术。(2)太空的特殊条件能够引起农作物种子发太空的特殊条件能够引起农作物种子发生生基因突变基因突变。它的特点是。它的特点是变异频率高变异频率高、幅幅
12、度大度大,是一条诱变育种的良好途径。经过,是一条诱变育种的良好途径。经过太空遨游的农作物种子返回地面后再种植,太空遨游的农作物种子返回地面后再种植,不仅植物明显增高增粗,果型大,而且品不仅植物明显增高增粗,果型大,而且品质也得到提高。质也得到提高。第16页,此课件共42页哦(2009年高考上海卷年高考上海卷)下列技下列技术术中不能中不能获获得抗得抗锈锈高高产产小麦新品种的是小麦新品种的是()A诱变诱变育种育种B细细胞融合胞融合C花花药药离体培养离体培养 D转转基因基因考点一、生物变异在育种上的应用考点一、生物变异在育种上的应用【答案】【答案】C第17页,此课件共42页哦要获得本物种没有的性状可
13、通过诱变和基要获得本物种没有的性状可通过诱变和基因工程,其中基因工程是有目的的改良;因工程,其中基因工程是有目的的改良;杂交育种是最简捷的方法,而单倍体育种杂交育种是最简捷的方法,而单倍体育种是最快获得纯合子的方法,可缩短育种的是最快获得纯合子的方法,可缩短育种的年限;染色体加倍可以是以秋水仙素等方年限;染色体加倍可以是以秋水仙素等方法使其加倍,也可以是细胞融合,但细胞法使其加倍,也可以是细胞融合,但细胞融合可在两个不同物种之间进行。融合可在两个不同物种之间进行。第18页,此课件共42页哦下列关于育种的叙述中,正确的是下列关于育种的叙述中,正确的是(双选双选)A用物理因素诱变处理可提高突变率用
14、物理因素诱变处理可提高突变率B诱变育种和杂交育种均可形成新的基因诱变育种和杂交育种均可形成新的基因C三倍体植物能由受精卵发育而来三倍体植物能由受精卵发育而来D诱变获得的突变体多数表现出优良性状诱变获得的突变体多数表现出优良性状【答案】【答案】AB第19页,此课件共42页哦育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等,下面对这五种育多倍体育种、基因工程育种等,下面对这五种育种的说法正确的是种的说法正确的是(双选双选)()A涉及的原理有:基因突变、基因重组、染色体涉及的原理有:基因突变、基因重组、染色体变异变异B都不可能产生定向
15、的可遗传变异都不可能产生定向的可遗传变异C都在细胞水平上进行操作都在细胞水平上进行操作D诱变育种可通过产生新基因从而产生新性状诱变育种可通过产生新基因从而产生新性状考点二、育种方法的设计及应用考点二、育种方法的设计及应用【答案】【答案】AD第20页,此课件共42页哦如图是植物育种方式的简要概括图,请据图回答:如图是植物育种方式的简要概括图,请据图回答:第21页,此课件共42页哦(1)表示的育种方法称为表示的育种方法称为_,这种育种方式,这种育种方式的目的是的目的是_;同上述育种方式比较,同上述育种方式比较,育种方式的优越育种方式的优越性主要表现在性主要表现在_。杂交育种杂交育种将两个或多个品种
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