一轮复习《从杂交育种到基因工程》讲解学习.ppt

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1、一轮复习一轮复习从杂交育种从杂交育种(z jio y zhn)到基因工程到基因工程第一页，共26页。小麦高秆（小麦高秆（D D）对矮秆（）对矮秆（d d）为显性，抗锈病）为显性，抗锈病(xibng)(xibng)（T T）对不抗锈病）对不抗锈病(xibng)(xibng)（t t）为显性，现）为显性，现有纯合的高秆抗锈病有纯合的高秆抗锈病(xibng)(xibng)的小麦（的小麦（DDTTDDTT）和矮秆）和矮秆不抗锈病不抗锈病(xibng)(xibng)的小麦（的小麦（ddttddtt），如果你是袁隆平，），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（dd

2、TTddTT）？）？锈病锈病想一想：植物想一想：植物(zhw)杂交育种杂交育种的方法的方法第二页，共26页。以下以下(yxi)是杂交育种的参考方案：是杂交育种的参考方案：高抗高抗(o kn)(o kn)矮矮不抗不抗 高抗高抗(o kn)(o kn)DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考：要培育出思考：要培育出一个能稳定遗传一个能稳定遗传的植物品种至少的植物品种至少要几年？要几年？第三页，共26页。试一试：动物试一试

3、：动物(dngw)的杂交的杂交育种方法育种方法假设现有假设现有(xin yu)(xin yu)长毛立耳猫长毛立耳猫（BBEEBBEE）和短毛折耳猫（）和短毛折耳猫（bbeebbee），你能），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBeeBBee）？写出育种方案（图解）？写出育种方案（图解）长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫第四页，共26页。长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳长毛立耳 BbEe长毛立耳长毛立耳BbEe长立长立(chn l)长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折

4、长折 短折短折长折长折 长折长折 短折短折杂交杂交(zjio)F1间间交配交配选优选优测交测交 F3长折长折 短折短折思考：要培育出一个能稳定遗传的动物品种一般(ybn)需要几代？3代代第五页，共26页。一、概念一、概念(ginin)：将两个或多个将两个或多个(du)品种的优良性状通过交配集中在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。一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。二、依据二、依据(yj)原理：原理：基因重组基因重组三、常用方法：三、常用方法：杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交 四、优点：四、优点：将不同个体的优良性状集中到同一个体将不同个体的优良性

5、状集中到同一个体上上五、缺点：五、缺点：育种时间长育种时间长点滴收获之点滴收获之1：杂交育种：杂交育种第六页，共26页。练习练习1 1：某作物的高秆（：某作物的高秆（A A）对矮秆（）对矮秆（a a）为显性，感）为显性，感病（病（R R）对抗病（）对抗病（r r）为显性。）为显性。A A、a a和和R R、r r是位于非是位于非同源染色体上的两对等位基因。今有高秆抗病和矮同源染色体上的两对等位基因。今有高秆抗病和矮秆感病纯种，人们希望秆感病纯种，人们希望(xwng)(xwng)利用杂交育种的方利用杂交育种的方法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型。应该采法在最少的世代内培育出矮秆抗病新类型。应该

6、采取的步骤是：取的步骤是：（1 1）_（2 2）_（3 3）_让高秆抗病与矮杆感病的品种让高秆抗病与矮杆感病的品种(pnzhng)进行杂交得进行杂交得到到F1F1自交自交(z jio)得到得到F2在在F2群体中选出矮杆抗病的植株群体中选出矮杆抗病的植株隐形类型的选育隐形类型的选育第七页，共26页。杂交育种选育的时间是杂交育种选育的时间是_，原因是什，原因是什么么?选育后是否连续选育后是否连续(linx)自交取决于自交取决于什么什么?F2从从F2开始发生开始发生(fshng)性状分离；性状分离；所选优良性状是显性还是隐性，所选优良性状是显性还是隐性，是动物是动物(dngw)还是植物。还是植物。质

7、疑讨论 第八页，共26页。P PAABB aabbAABB aabbF F1 1AaBbAaBbABAB、AbAb、aBaB、abab配子配子(piz(piz)花药离花药离 体培养体培养基因型为基因型为ABAB、AbAb、aBaB、abab这四种这四种(s zhn)(s zhn)单倍单倍体植株体植株人工诱导人工诱导 染色体加倍染色体加倍 就可得到就可得到(d do)(d do)基因型为基因型为AAbbAAbb这种纯合子的二这种纯合子的二倍体植株倍体植株第九页，共26页。一、依据一、依据(yj)原理：原理：染色体变异染色体变异(biny)二、常用二、常用(chn yn)方法：方法：花药（花粉）离

8、体培养花药（花粉）离体培养 三、优点：三、优点：明显缩短育种年限明显缩短育种年限点滴收获之点滴收获之2：单倍体育种：单倍体育种五、应用：五、应用：技术复杂且须与杂交育种配合技术复杂且须与杂交育种配合四、缺点：四、缺点：组织组织培养培养染色体加倍染色体加倍花药离花药离体培养体培养单倍体单倍体植株植株正常植株正常植株（纯合体）（纯合体）种子种子秋水仙素处理秋水仙素处理自交自交一年一年二倍体二倍体第十页，共26页。杂交育种杂交育种(z jio y zhn)不能不能创造新的基因，并且所需时间要长，创造新的基因，并且所需时间要长，那有没有能出现意想不到的结果，并那有没有能出现意想不到的结果，并且需要时间

9、相对要短的育种方法呢？且需要时间相对要短的育种方法呢？第十一页，共26页。资料：航天技术的发展，使人类(rnli)利用太空资源的愿望变成了现实。自1987年以来，中国利用自己研制的返回式卫星和神舟号飞船进行了11次航天育种搭载试验，试验品种达1200多种。航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要差异是微重力（103克106克）、宇宙射线、重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的综合作用使生物产生基因突变。据统计，航天育种变异率达4以上，株高变异为40cm30cm，果重变异达70100（蔬菜），生育期变异为3天10天。第十二页，共26页。一、概念一、概念

10、(ginin)：利用物理因素（如利用物理因素（如射线射线(shxin)、射线射线(shxin)、紫外线、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。生物发生基因突变。二、依据二、依据(yj)原理：原理：基因突变基因突变三、常用方法：三、常用方法：辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种种四、优点：四、优点：可以提高突变率，加速育种过程，大幅度地可以提高突变率，加速育种过程，大幅度地改良某些品种改良某些品种,产生前所未有的性状。产生前所未有的性状。五、缺点：五、缺点：有

11、利变异少，须大量处理实验材料有利变异少，须大量处理实验材料点滴收获之点滴收获之3：诱变育种：诱变育种第十四页，共26页。一、依据一、依据(yj)原理：原理：染色体变异染色体变异(biny)二、常用二、常用(chn yn)方法：方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗三、优点：三、优点：器官较大，提高产量和营养成分，抗逆性强，器官较大，提高产量和营养成分，抗逆性强，抗病性强抗病性强四、缺点：四、缺点：技术复杂且须与杂交育种配合，发育延迟技术复杂且须与杂交育种配合，发育延迟,结实率低结实率低点滴收获之点滴收获之4：多倍体育种：多倍体育种五、应用：五、应用：三倍体无籽西瓜三倍体

12、无籽西瓜二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍染色体加倍二倍体二倍体植株植株三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体植株植株发育发育二倍体二倍体植株植株花粉诱导花粉诱导三倍体三倍体无籽瓜无籽瓜第十五页，共26页。生物育种生物育种(y zhng)方案选择与方案选择与设计设计目标目标集中双集中双亲优良亲优良性状性状诱发原诱发原品种产品种产生新性生新性状状缩短育缩短育种年限种年限对原品对原品种性状种性状“增大增大”或或“加强加强”对原品种对原品种实施实施“定定向向”改造改造方法方法杂交育杂交育种种(z jio y zhn)和单倍和单倍体育种体育种诱变诱变(yu bin)育

13、种育种单倍体单倍体育种育种多倍体多倍体育种育种基因工程基因工程育种育种第十六页，共26页。类型类型杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理常用常用方法方法优点优点缺缺 点点实例实例将具有将具有(jyu)不同不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理萌发的的方法处理萌发的种子种子(zhng zi)或幼或幼苗苗花药花药(huyo)离离体培养；诱导染体培养；诱导染色体加倍色体加倍用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上

14、提高变异频率加速育提高变异频率加速育种进程种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高育种时间长育种时间长有利变异少需大有利变异少需大量处理供试材料量处理供试材料技术复杂，需与杂技术复杂，需与杂交育种和多倍体育交育种和多倍体育种配合种配合只适用于植只适用于植物物基因突变基因突变染色体组染色体组成倍减少成倍减少染色体组染色体组成倍增加成倍增加基因重组基因重组培育矮抗小培育矮抗小麦麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麦培育矮抗小麦几种主要育种方法的比较几种主要育种方法的比较第十七页，共26页。识图析图识图析图第十

15、八页，共26页。第十九页，共26页。三、基因工程三、基因工程(jyn gngchng)的原理的原理 基因工程基因工程(jyn gngchng)是指按照人们是指按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加的意愿，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，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。所以基因工程定向地改造生物的遗传性状。所以基因工程(jyn gngchng)又称基因拼接技术或又称基因拼接技术或DNA重组技术。重组技术。基因工程可在不同种生物之间进行（传统的育基因工程可在不同种生物之间进行（传统的育种方法只能在同种生物中进行），

16、可按照人们的意种方法只能在同种生物中进行），可按照人们的意愿直接愿直接(zhji)定向地改变生物，培育出新品种。定向地改变生物，培育出新品种。第二十页，共26页。第二十一页，共26页。（3）周期短周期短第二十二页，共26页。5.基基因因工工程程(jyn gngchng)的的操操作作步步骤骤第一步第一步 提取提取(tq)目的目的 基因基因第二步第二步 目的基因目的基因(jyn)与运载体结合与运载体结合第三步第三步 将目的基将目的基 因导入受体细胞因导入受体细胞 目的基因的目的基因的检测与鉴定检测与鉴定 第四步第四步细菌细菌细胞细胞质粒质粒DNADNA用限用限 制酶切制酶切 断断DNADNA用连接

17、酶连用连接酶连 接目的基因接目的基因将重组将重组DNA DNA 导入受体细胞导入受体细胞增增 殖殖目的基因的目的基因的产物产物第二十三页，共26页。6、基因工程、基因工程(jyn gngchng)的应用（书的应用（书P104）第二十四页，共26页。返回(fnhu)讲目录第二十五页，共26页。1 1、转基因生物可能对人体健康产生不利影响、转基因生物可能对人体健康产生不利影响(yngxing)(yngxing)，严重的可以致癌和其他疾病。，严重的可以致癌和其他疾病。2 2、转基因生物可能对环境质量、生态系统、转基因生物可能对环境质量、生态系统(shn(shn ti x tn)ti x tn)或生态系统或生态系统(shn ti x tn)(shn ti x tn)的稳的稳定性产生不利影响。定性产生不利影响。3 3、基因武器可能给人类带来毁灭性的危险、基因武器可能给人类带来毁灭性的危险。第二十六页，共26页。