二轮复习 第六章_第一节_杂交育种和诱变育种_复习

1、 植物杂交育种的方法植物杂交育种的方法 DDTTDDTT ddttddtt DdTtDdTt ddTtddTt 高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗 DD ddTTddTT矮抗矮抗 ddTTddTT ddTtddTt矮抗矮抗 ddTTddTT矮抗矮抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗 ddTtddTt ddTTddTT 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

2、四年第四年 动物的杂交育种是怎样进行的呢？动物的杂交育种是怎样进行的呢？ 长毛折耳猫长毛折耳猫 短毛折耳短毛折耳 猫猫 长毛立耳猫长毛立耳猫 长毛立耳长毛立耳 短毛折耳短毛折耳 BBEE bbee 长毛立耳长毛立耳 BbEe 长毛立耳长毛立耳 BbEe 长立长立 长折长折 短立短立 短折短折 Bbee BBee 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 Bbee Bbeebbee 长折长折 短折短折 长折长折 短折短折 bbeeBbee 5 5、缺点：、缺点： 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

3、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，即体上，即“集集优优”; ;操作简便操作简便 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 育种时间育种时间长、局限于亲缘关系较近的个体长、局限于亲缘关系较近的个体 基因型不同

4、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F1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 杂杂种优势主要利用杂种种优势主要利用杂种F F1 1代的优良性状代的优良性状，并并 不要求遗传上的稳定不要求遗传上的稳定。

5、 1.概念：概念： 2.原理：原理： 利用物理因素（如利用物理因素（如射线、射线、射线、紫外线、激光射线、紫外线、激光 等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来等）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。处理生物，使生物发生基因突变。 诱变育种诱变育种的突出的突出优点优点是是: : (1)(1)提高变异频率提高变异频率，加加快快育种进程。育种进程。 (2)(2)大幅度地大幅度地改良改良某些性状。某些性状。 诱变育种诱变育种的的缺点缺点： 在植物杂交育种的过程中运用单倍体育种的方在植物杂交育种的过程中运用单倍体育种的方 法可以显著缩短育年限。法可以显著缩短育年限。

6、 P 高杆抗病高杆抗病 DDTT 矮杆感病矮杆感病 ddtt F1 高杆抗病高杆抗病 DdTt 第第1年年 选育出需要的矮抗品种选育出需要的矮抗品种 F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗矮抗 杂交育种杂交育种 第第2年年 第第3年年 生长生长 ddTT F3 减数分裂减数分裂 配子配子 DT DtdT dt 单倍体单倍体 DTDtdTdt 花药离体培养花药离体培养 秋水仙素秋水仙素 第第1年年 第第2年年 第第4年年 单倍体育种单倍体育种 DDttddTT ddtt 纯合体纯合体DDTT 矮抗矮抗 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

7、种） 类别类别 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种单倍体育单倍体育 种种 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 缺点缺点 基因基因 重组重组 杂交杂交自自 交交选优选优 自交自交 将不同个体将不同个体 的优良性状的优良性状 集中于一个集中于一个 个体上个体上 育种时间长、育种时间长、 局限于亲缘关局限于亲缘关 系较近的个体系较近的个体 基因基因 突变突变 用物理或化用物理或化 学因素处理学因素处理 生物生物 提高突变率，加提高突变率，加 速育种进程速育种进程,大大 幅度改良某些性幅度改良某些性 状状 具有不定向性；具有不定向性； 有利变异少，有利变异少， 需大量处理供需

8、大量处理供 试材料试材料 染色体变异染色体变异 花药离体培养，花药离体培养， 人工诱导使染人工诱导使染 色体加倍色体加倍 明显缩短育明显缩短育 种年限种年限 技术复杂，技术复杂， 需与杂交育需与杂交育 种配合种配合 染色体变异染色体变异 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 器官大，营养器官大，营养 物质含量高物质含量高 发育延迟，结实发育延迟，结实 率降低，一般只率降低，一般只 适用于植物适用于植物 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

9、到烟草新品种的方法 是是 。 （2 2）用）用60 60Co 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 。 （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

10、，）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

11、 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步骤分是步骤分是 、 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。其遗传学原理 是是 。 (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

12、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 定向地改造生物的遗传性状定向地改造生物的遗传性状 一、基因工程的概念：一、基因工程的概念： 又叫做又叫做或或。通俗的说，。通俗的说， 就是按照人们的意愿，把一种生物的某种就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取基因提取 出来，加以出来，加以修饰改造修饰改造，然后放到另一种生物的细胞，然后放到另一种生物的细胞 里，里，地改造生物的地改造生物的。 原理原理 操作环境操作环境 操作对象操作对象 操作水平操作水平 基本工具基本工具 基本过程基本过程 结果结果 生物体外生物体外 基因基因 DNADNA分子水平分子水平 提

13、取提取 拼接拼接导入导入 表达表达 基因重组基因重组 限制酶、限制酶、DNADNA连接酶、运载体连接酶、运载体 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 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

14、末端 、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶 （1 1）作用对象：）作用对象： （2 2）作用位置：）作用位置： （3 3）作用结果：）作用结果： 脱氧核糖与磷酸之间的缺口（脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸二酯键磷酸二酯键）。）。 形成重组形成重组DNADNA。 通过碱基互补配对相互黏合（氢键）的两个通过碱基互补配对相互黏合（氢键）的两个DNADNA片段。片段。 DNA连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶 作用对象作用对象 连接连接DNA片段片段连接游离的脱氧核苷酸连接游离的脱氧核苷酸 作用条件作用条件不需要摸板不需要摸板需要模板需要模板 作用部位作用部位脱氧核糖与磷酸之间的缺口（脱氧核糖与

15、磷酸之间的缺口（磷酸二酯键磷酸二酯键） （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 (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。分子。 基因工程的基因工程的“四步曲四步曲” 提取提取目的基因目的基因1 目的基因与目

16、的基因与运载体结合运载体结合 2 将目的基因将目的基因导入导入受体细胞受体细胞 3 目的基因的目的基因的检测检测和和鉴定鉴定 4 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

17、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。 二、基因工程的应用：二、基因工程的应用： 1 1、基因工程与作物育种、基因工程与作物育种 2 2、基因工程与药物研制、基因工程与药物研制 3 3、基因工程与环境保护、基因工程与环境保护 2.基因工程的应用 (1)作物育种：转基因抗虫棉、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