高三一轮复习课件从杂交育种到基因工程

杂交育种与诱变育种基因工程及其应用第六单元从杂交育种到基因工程以下是杂交育种的参考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTtddTT杂交自交选优自交F3选优思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？一、概念：

将两个或多个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。二、依据原理：基因重组三、常用方法：杂交自交选种自交

四、优点：将不同个体的优良性状集中到同一个体上五、缺点：育种时间长点滴收获之1：杂交育种PAABBaabb×F1AaBbAB、Ab、aB、ab配子花药离体培养可得到基因型为AB、Ab、aB、ab这四种单倍体植株人工诱导染色体加倍就可得到基因型为AAbb这种纯合子的二倍体植株一、依据原理：染色体变异二、常用方法：花药（花粉）离体培养

三、优点：明显缩短育种年限点滴收获之2：单倍体育种技术复杂且须与杂交育种配合四、缺点：组织培养染色体加倍花药离体培养单倍体植株正常植株（纯合体）种子新植株（新品种）秋水仙素处理自交发育第一年第二年二倍体思考与讨论Ⅱ

杂交育种能否有新的基因和新的性状产生？如果培育出新的性状，应该采用什么育种方法？

杂交育种产生新的基因型，使性状重新组合，而不能产生新的基因和新的性状。

如果要培育出新的性状，可采用一定的措施来诱导基因突变，培育新的品种。一、概念：

利用物理因素（如ⅹ射线、γ射线、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，使生物发生基因突变。二、依据原理：基因突变三、常用方法：辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种四、优点：可以提高突变率，加速育种过程，大幅度地改良某些品种,产生前所未有的性状。五、缺点：有利变异少，须大量处理实验材料点滴收获之3：诱变育种一、依据原理：染色体变异二、常用方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗三、优点：器官较大，提高产量和营养成分，抗逆性强，抗病性强四、缺点：技术复杂且须与杂交育种配合，发育延迟,结实率低点滴收获之4：多倍体育种五、应用：三倍体无籽西瓜二倍体幼苗四倍体植株秋水仙素处理染色体加倍二倍体植株三倍体种子三倍体植株发育二倍体植株花粉诱导三倍体无籽瓜类型杂交育种人工诱变育种单倍体育种多倍体育种原理常用方法优点缺点实例将具有不同优良性状的两亲本杂交用物理或化学的方法处理萌发的种子或幼苗花药离体培养；诱导染色体加倍用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上提高变异频率加速育种进程明显缩短育种年限器官大型，营养含量高育种时间长有利变异少需大量处理供试材料技术复杂，需与杂交育种和多倍体育种配合只适用于植物基因突变染色体组成倍减少染色体组成倍增加基因重组培育矮抗小麦培育青霉素高产菌株三倍体无子西瓜的培育培育矮抗小麦几种主要育种方法的比较根据育种目的选择育种方式

(1)集中不同亲本的优良性状，可利用

(2)集中优良性状，又缩短育种年限，可运用

(3)提高变异频率，“改良”或“改造”或直接改变现有性状，获得当前不存在的基因或性状，可运用

(4)获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量，可运用

｡

(5)实现定向改变现有性状，可运用

【技巧点拨】基因工程育种单倍体育种诱变育种多倍体育种杂交育种2.与杂交育种、单倍体育种、多倍体育种和基因工程育种相比，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是()A.可以将不同品种的优良性状集中到一个品种上B.育种周期短，加快育种的进程C.改变基因结构，创造前所未有的性状类型D.能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快C【典例训练】3、飞鹰太空育种基地占地约800亩，游客到现场可以参观难得一见的垒球大的西红柿、篮球大的太空茄子等。下列哪些品种培育所依据的原理和上述作物类似()A.人工栽培选育出矮秆抗锈病的小麦品种B.用一定浓度的生长素处理番茄雌蕊柱头获得无子番茄C.用X射线照射青霉菌使青霉素的产量提高D.用一定浓度的秋水仙素处理，获得八倍体小黑麦C【典例训练】4、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，下面对这五种育种方式的说法正确的是()A.涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异B.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D.都不能通过产生新基因而产生新性状【典例训练】A<全优>P133对位1P1364，5<课时>P307-3086.7.8

三、基因工程的原理

基因工程是指按照人们的意愿，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，定向地改造生物的遗传性状。所以基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术。

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），可按照人们的意愿直接定向地改变生物，培育出新品种。操作环境操作对象操作水平基本过程结果生物体外基因ＤＮＡ分子水平剪切拼接导入表达人类需要的基因产物基因拼接技术或DNA重组技术实质：基因重组高考总复习·生物

1.工具之一：基因的“剪刀”

——限制酶

基因剪刀指的是限制性核酸内切酶（简称限制酶）。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。如大肠杆菌中有一种限制酶，能够专一识别GAATTC的序列，并在G和A之间将其切开。GAATTCCTTAAGAATTC

GGCTTAA分布作用特点结果种类举例主要在微生物中。特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。产生黏性未端（碱基互补配对）。大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。1、基因的剪刀——限制性内切酶200多种高考总复习·生物1.工具之二：基因的“针线”——DNA连接酶

两种来源不同的DNA用同种限制酶切割后，末端可以相互黏合，但这种黏合只能使互补的碱基连接起来，脱氧核苷酸之间的连接，则需要靠DNA连接酶来“缝合”，这种DNA连接酶就称“基因的针线”。GCTTAAAATTCGAATTCGDNA连接酶DNA连接酶1.工具之三：基因的运载体

“基因的运载体”指的是将外源基因送入到受体细胞的一种运输工具。目前常用的运载体有：质粒（存在于细菌、酵母菌等细胞中，是一种能自我复制的很小的环状DNA分子）、噬菌体和动植物病毒。质粒DNA大肠杆菌细胞抗生素抗性基因控制质粒DNA转移的基因３、基因的运输工具——运载体作用：具备的条件种类：将外源基因送入受体细胞。能在宿主细胞内复制并稳定地保存具有多个限制酶切点具有某些标记基因质粒、噬菌体和动植物病毒。使用运载体的目的：用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去。高考总复习·生物2.基因工程的操作步骤第一步

提取目的基因和运载体第二步

目的基因与运载体结合第三步

将目的基因导入受体细胞

检测目的基因的表达情况

第四步细菌细胞质粒DNA用限制酶切断DNA用连接酶连接目的基因将重组DNA导入受体细胞增殖目的基因的产物<课时>P307-3081，3，5

四、基因工程的应用1.基因工程与作物育种2.基因工程与药物研制3.基因工程与环境保护阅读教材104~105的“基因工程的应用”五、转基因生物