高中生物必修2第6章《从杂交育种到基因工程》课件

第6章从杂交育种到基因工程

第1节杂交育种与诱变育种第6章从杂交育种到基因工程

第1节杂交育种与诱变育种

远在古代，美洲印第安人选择和培育了许多穗大粒饱的玉米。原来他们把玉米奉为神灵，用作祭祀的玉米是在隔离的条件下种植的，经过精心的管理和认真选育，不仅穗大选育出来粒饱，而且品质优良，无任何杂粒，这样就选育出了具有优良性状的玉米品种。资料1方法（汰劣留良）局限选择范围有限，育种周期长选择育种远在古代，美洲印第安人选择和培育了许多穗资料2

小麦的高产（D）对低产(d)是对显性，抗病（T）对不抗病(t)是显性.现有高产不抗病和低产抗病的两种纯系小麦品种。

你用什么方法能把两个品种的优良性状（高产、抗病）结合在一起，又能把双方的缺点都去掉？

资料2小麦的高产（D）对低产(d)是对显性，

Ｐ

高产不抗

低产抗病Ｆ１

高抗Ｆ２DDttddTTDdTt(D—T—)高不抗

高抗低抗低不抗F3高不抗高抗低抗低不抗DDTT稳定遗传的高产抗病品种？Ｐ高产不抗低产抗病Ｆ１高抗杂交自交选优自交选优显性纯合子品种隐性纯合子品种双亲Ｆ１F3Ｆ２自交….选出稳定遗传的个体，收获种子，扩大推广杂交自交双亲选出稳定遗传的个体，收获种子，扩大推广Ｆ１Ｆ２Ｆ１选优杂交自交选优自交选优显性纯合子品种隐性纯合子品种双亲Ｆ１F3概念：

杂交育种就是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，就得到新品种的方法。一、杂交育种原理：

基因重组优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”,能产生新的基因型。概念：杂交育种就是将两个或多个品种的优良性状通过中国荷斯坦牛成就袁隆平杂交水稻局限：育种进程缓慢，过程复杂（自交选择需五--六代,甚至十几代)。利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新基因；中国荷斯坦牛成就袁隆平杂交水稻局限：育种进程缓慢，过程复杂（概念：二、诱变育种

诱变育种就是利用物理因素（如X射线、r射线、紫外线、激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙脂等）来处理生物，使生物发生基因突变。原理：

基因突变

概念：二、诱变育种诱变育种就是利用物理因素（如X方法：

优点：产生新基因和新的性状；能提高变异的频率；后代变异性状能较快稳定，加速育种进程。物理方法（如x射线，γ射线、紫外线，激光等）化学方法（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）太空育种（微重力、高真空等）黑农大豆方法：优点：产生新基因和新的性状；能提高变异的频率；后代变局限：具有不确定性；有利变异少，需大量处理实验材料，工作量大。局限：具有不确定性；有利变异少，需大量处理实验材料，工作量大三、几种育种方法的比较三、几种育种方法的比较1、请写出下面各项培育方法：（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是

。（2）用60Co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

。（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是

。（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，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

。（5）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

。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是

。单倍体育种

诱变育种

多倍体育种

诱变育种

杂交育种

诱变育种练习1、请写出下面各项培育方法：单倍体育种诱变育种多倍体育种2、下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的示意图，试分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAabb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是

和

。其应用的遗传学原理是

。（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是——————————

和

。其应用的遗传学原理是

。（3）用③培育⑥所采用的G步骤是

。其遗传学原理是

。H杂交自交基因重组花药离体培养秋水仙素处理幼苗染色体变异（单倍体育种）秋水仙素处理幼苗染色体变异（多倍体育种）2、下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种第6章从杂交育种到基因工程

第2节基因工程及其应用第6章从杂交育种到基因工程

第2节基因工程及其应用怎样让奶牛产出人奶呢？人的细胞人乳铁蛋白基因奶牛的细胞目的基因供体细胞受体细胞剪刀运载体针线怎样让奶牛产出人奶呢？人的细胞人乳铁蛋白基因奶牛的细胞目的基一、基因工程的基本步骤（一）

提取目的基因（二）目的基因与运载体结合（三）将目的基因导入受体细胞（四）目的基因的检测和表达一、基因工程的基本步骤（一）提取目的基因（二）目的基因与运1、要想获得目的基因必须用限制酶切几个切口？思考与讨论:目的基因1、要想获得目的基因必须用限制酶切几个切口？思考与讨目的基因黏性末端黏性末端GCTATAGCTATA目的基因黏性末端黏性末端GCTATAGCTATA2、会产生几个黏性末端？思考与讨论:目的基因2、会产生几个黏性末端？思考与讨论:目的基因基因的运载体基因的运载体GC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同种限制酶切割G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GDNA连接酶GCTTAAAATTC作为运载体必须具备哪些条件？1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3.对宿主细胞无毒害作用。4.具有某些标记基因，便于进行筛选。作为运载体必须具备哪些条件？1.能够在宿主细胞中复制并稳定地1、常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细胞等2、常用微生物作受体细胞的原因：微生物增殖快、代谢快、目的产物多。3、若运载体是质粒，受体细胞为细菌应作何处理：应用CaCl2处理目的是：增大细胞壁的通透性1、常用的受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细胞等操作过程中用到哪些工具？操作过程中用到哪些工具？（一）基因的“剪刀”１、分布：主要在微生物中专一性3’,5’-磷酸二酯键一般产生黏性末端（或产生平末端）——限制性核酸内切酶

二、基因工程的工具４、结果：3、切割具体部位：２、作用特点：（一）基因的“剪刀”１、分布：主要在微生物中专一性3’,5’（二）基因的针线——DNA连接酶GCTATAGCTATA

作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。连接的是什么部位?3’,5’-磷酸二酯键（二）基因的针线——DNA连接酶GCTATAGCTATADNA聚合酶和DNA连接酶的比较不同点相同点DNA聚合酶DNA连接酶连接DNA片段不需要模板连接的是游离的脱氧核苷酸需要模板连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键DNA聚合酶和DNA连接酶的比较不同点相同点DNA聚合酶DN（三）基因的运输工具——运载体1、功能：2、常用的运载体：3、必须具备的条件（三）基因的运输工具——运载体1、功能：2、常用的运载体：3

1.原理：基因重组DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。三、基因工程的概念体外4.结果：3.操作环境：2.操作水平：1.原理：基因重组DNA分子水平定向地改造生物的１、基因工程与作物育种四、基因工程的应用１、基因工程与作物育种四、基因工程的应用高中生物必修2第6章《从杂交育种到基因工程》课件生长快、肉质好的转基因鱼(中国)转基因的紫番茄生长快、肉质好的转基因鱼(中国)转基因的紫番茄2、基因工程与药物研制2、基因工程与药物研制3、环境保护

超级细菌3、环境保护超级细菌讨论：转基因食品安全吗？讨论：转基因食品安全吗？练习1.基因工程的正确操作步骤是（）①使目的基因与运载体结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因③②④①B.②④①

③C.④①

②③D.③④①

②C练习1.基因工程的正确操作步骤是（）①使目的基因与运2.要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是()

①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶

Ａ．①② Ｂ．③④Ｃ．①④ Ｄ．②③A2.要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是(3.基因工程技术中的目的基因主要来源于

()A.自然界现存在生物体内的基因

B.自然突变产生的新基因

C.人工诱变产生的新基因

D.科学家在实验室中人工合成的基因A3.基因工程技术中的目的基因主要来源于A.自然界现存在生物体4.下列关于基因工程的叙述中,正确的是(