高中生物必修二第六章《从杂交育种到基因工程》.ppt

《高中生物必修二第六章《从杂交育种到基因工程》.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物必修二第六章《从杂交育种到基因工程》.ppt（22页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、5 5、缺缺点：点：杂交杂交自交自交选优选优连续自交连续自交直到后代不发生性状分离直到后代不发生性状分离将不同品种中的优良性状集中于同一个将不同品种中的优良性状集中于同一个体上，体上，即即“集优集优”杂交育种是将杂交育种是将两个或多个两个或多个品种的优良性品种的优良性状通过状通过交配交配集中在一起，再经过集中在一起，再经过选择选择和和培培育育，获得新品种的方法。，获得新品种的方法。基因重组基因重组3 3、方法：、方法：1 1、概念：、概念：2 2、原理：、原理：4 4、优点：、优点：动物动物 杂交杂交 F1F1雌雄个体相互交配雌雄个体相互交配 选优选优 测交测交 育种时间长、不能产生新基因，需

2、及时发现育种时间长、不能产生新基因，需及时发现优良品种，不能克服远缘杂交不亲和的障碍优良品种，不能克服远缘杂交不亲和的障碍 小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（小麦高秆（D D D D）对矮秆）对矮秆）对矮秆）对矮秆（d d d d）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（）为显性，抗锈病（T T T T）对）对）对）对不抗锈病（不抗锈病（不抗锈病（不抗锈病（t t t t）为显性，现有纯）为显性，现有纯）为显性，现有纯）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦合的高秆抗锈病的小麦合的高秆抗锈病的小麦合的高秆抗锈病的小麦（DDTTDDTTDDTTDDTT）和矮秆不抗锈病的小）和矮秆不抗锈病的小

3、）和矮秆不抗锈病的小）和矮秆不抗锈病的小麦（麦（麦（麦（ddttddttddttddtt），如果你是育种工），如果你是育种工），如果你是育种工），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病作者，怎样才能得到矮秆抗病作者，怎样才能得到矮秆抗病作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（的优良品种（的优良品种（的优良品种（ddTTddTTddTTddTT）？学科网试写出育种方案（遗传图解）试写出育种方案（遗传图解）试写出育种方案（遗传图解）试写出育种方案（遗传图解）植物杂交育种的方法植物杂交育种的方法以下是以下是杂交的育种参考方案：交的育种参考方案：高抗高抗 矮不抗矮不抗 高抗高抗DDTTDDTTddtt

4、ddttDdTtDdTtddTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗D_T_ D_tt ddttddTTddTT矮抗矮抗ddTTddTTddTtddTt矮抗矮抗ddTTddTT矮抗矮抗矮矮抗抗 矮不抗矮不抗ddTtddTtddTTddTT杂交杂交自交自交选优选优连续自交连续自交直至后代直至后代不再发生不再发生性状分离性状分离F F3 3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？第一年第一年第二年第二年选优选优第三年第三年第四年第四年长毛立耳长毛立耳 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

5、耳BbEe长立长立 长折长折 短立短立 短折短折BbeeBBee杂交杂交F1间间交配交配选优选优测交测交 BBeebbee长折长折 短折短折长折长折 BbeeBbeebbee长折长折 短折短折长折长折 短折短折bbeeBbee杂种优势杂种优势基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如优于两个亲本的现象。如骡子。骡子。特点：特点：杂种优势不是某一两个性状单独表现突出杂种优势不是某一两个性状单独表现突出而是而是许多性状综合表现突出许多性状综合表现突出；在；在F

6、1代表现代表现最明显最明显F2代以后代以后逐渐减弱。逐渐减弱。因此这种育种的缺点因此这种育种的缺点:年年育种年年育种 学.科.网 杂种优势主要利用杂种杂种优势主要利用杂种F F1 1代的优良性代的优良性状状，并不要求遗传上的稳定并不要求遗传上的稳定。二倍体二倍体二倍体二倍体四倍体四倍体四倍体四倍体秋水仙素处理秋水仙素处理秋水仙素处理秋水仙素处理二倍体二倍体二倍体二倍体三倍体种子三倍体种子三倍体种子三倍体种子三倍体植株三倍体植株三倍体植株三倍体植株不能形成正常的卵细胞不能形成正常的卵细胞不能形成正常的卵细胞不能形成正常的卵细胞无子西瓜无子西瓜无子西瓜无子西瓜种下去种下去种下去种下去联会紊乱联会紊

7、乱联会紊乱联会紊乱第第第第一一一一年年年年第第第第二二二二年年年年授二倍体授二倍体授二倍体授二倍体的花粉的花粉的花粉的花粉方案提示：方案提示：借鉴三倍体无子西瓜的育种方式借鉴三倍体无子西瓜的育种方式 （多倍体育种）（多倍体育种）练习练习 :1、请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是是 。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 3）用小麦和黑麦培育八倍体

8、黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。（4 4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于质上属于 。学科网 （5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期）用秋水仙素或硫酸二乙

9、酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种2、下图是用某种作物的两个品种下图是用某种作物的两个品种和和分别培育出分别培育出、品品种的示意图，试分析回答：种的示意图，试分析回答：AABB E Ab-D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用）用和和培育培育所采用的所采用的D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其。其应用的遗传学原理是应用的遗传学原理是 。（2）用）用培育培育所采用的所采用的E和和H

10、步骤步骤分是分是 、和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（3）用）用培育培育所采用的所采用的G步骤是步骤是 。其遗传学原理是。其遗传学原理是 。(4)由由培育培育所用的育种方法是所用的育种方法是 。H杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异Aabb诱变育种诱变育种基因的剪刀：基因的针线：基因运载体：常用的有 、和 等限制性核酸内切酶DNA连接酶质粒噬菌体动植物病毒提取目的基因与 结合将目的基因导入目的基因的目的基因运载体受体细胞表达和检测基因工程与作物 ，如抗

11、虫棉基因工程与 研制，如胰岛素、已肝疫苗等基因工程与 保护，如超级菌分解泄漏石油育种药物环境1、基因工程的、基因工程的指指“限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 ”主要存在于微生物主要存在于微生物一种限制酶一种限制酶只能识别只能识别一种特定的核苷一种特定的核苷酸序列酸序列,并在并在特定的切点特定的切点上切上切割割DNADNA分分子子1、分分布布:2、特特点点:“”3、作用于：、作用于：磷酸二酯键磷酸二酯键这个特点说明了：这个特点说明了：酶具有专一性酶具有专一性4、作用结果：、作用结果：产生粘性末端或平末端3、基因的运载体、基因的运载体 （2 2）条条 件件能够能够在宿主细胞中在宿主细胞中复制复制并

12、并稳定地稳定地保存保存具有具有多个限制酶切点，以便与多个限制酶切点，以便与外源基外源基因因连接连接具有具有标记基因标记基因，便于进行筛选，便于进行筛选（3 3）常用）常用的运载体：的运载体：质粒、噬菌体和动、植物病质粒、噬菌体和动、植物病毒等毒等 zxxk(1)作用作用 a 将外源基因送入宿主细胞将外源基因送入宿主细胞。b使目的基因在宿主细胞内大量复制使目的基因在宿主细胞内大量复制标记基标记基因，便因，便于进行于进行检测。检测。质粒存在于质粒存在于许多细菌和酵母许多细菌和酵母菌等生物中菌等生物中,是拟是拟核或细胞核外能核或细胞核外能够自主复制的很够自主复制的很小的环状小的环状DNADNA分子。

13、分子。提取目的基因的方法提取目的基因的方法用限制酶切用限制酶切断成许多片段断成许多片段直接分离基因直接分离基因鸟枪法鸟枪法将供体生物的将供体生物的DNADNA用限制酶用限制酶切割为许多片段，再用运载体将切割为许多片段，再用运载体将这些片段都运载到受体生物的不这些片段都运载到受体生物的不同细胞中去。只要有一个细胞获同细胞中去。只要有一个细胞获得了需要的目的基因并得以表达，得了需要的目的基因并得以表达，基因工程就算成功了。基因工程就算成功了。该法最大的缺点是该法最大的缺点是带有很大带有很大的盲目性，工作量大，成功率低。的盲目性，工作量大，成功率低。且不能将真核生物的基因转移到且不能将真核生物的基因

14、转移到原核生物中去。原核生物中去。人工合成基因法人工合成基因法DNADNA合成仪合成仪有两种方法：有两种方法：逆转录法逆转录法：以信使：以信使RNARNA为模板，在逆转录酶为模板，在逆转录酶的作用下利用脱氧核苷酸的作用下利用脱氧核苷酸合成合成DNA(DNA(基因基因)。化学合成法化学合成法：根据：根据蛋白质的氨基酸顺序推算蛋白质的氨基酸顺序推算出信使出信使RNARNA核糖核苷酸顺核糖核苷酸顺序，再据此推算出基因序，再据此推算出基因DNADNA的脱氧核苷酸顺序。的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。成相应的基因。2.基因工程的应用(1)作物育种：转基因抗虫棉

15、、耐贮存的番茄，耐盐碱的棉花，抗除草剂的玉米、油菜、大豆等；抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。(2)药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子，以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等疫苗；基因工程生产药品的优点是效率高、成本低、品质好。zxxk3转基因生物和转基因食品的优、缺点(1)优点解决粮食短缺问题。减少农药使用，从而减少环境污染。节省生产成本，降低粮食售价。增加食物营养，提高附加价值。增加食物种类，提升食物品质。促进生产效率的提高，带动相关产业发展。zxxk(2)缺点可能产生新毒素和新过敏原。可能产生抗除草剂的杂草。可能使疾病的散播跨越物种障碍。可能会损害农作物的生物多样性。可能干扰生态系统的稳定性。