2016生物一轮复习从杂交育种到基因工程.ppt

1、从杂交育种到基因工程,依据育种原理，结合前面所学知识，想一想 主要的育种方法有哪些？,想一想,育种：利用可遗传变异的原理，培育生物新品种的过程。,突破一：育种方法,下图展示了哪几种育种方式：,花药离体培养,培育方法:,1.单倍体育种方法：,优点：,1.可以缩短育种年限 2.后代基因都是纯合的，不会发生性状分离,过程:,YR,yR,Yr,yr,黄色圆粒（YyRr）,花药,（配子）,单倍体植株,正常二倍体,（纯合体）,YYRR,yyRR,YYrr,yyrr,黄圆,绿圆,黄皱,绿皱,秋 水 仙 素 处 理 幼 苗,YR,yR,Yr,yr,离 体 培 养,1、用纯种的高杆（D）、抗锈病（T）小麦 与矮

2、秆易染锈病的小麦培育矮秆抗锈病小麦 品种的方法如下： A B 高杆抗锈 矮杆染锈 F1 dT配子 C 幼苗 D 符合要求的品种 （1）过程A叫做 。 （2）F1的基因型是 。 （3）过程B叫做 。 （4）过程C叫做 。 （5）过程D叫做 。 （6）这种育种方法叫做 育种与常规的杂 交育种相比，明显的缩短了育种 。,杂交,DdTt,减数分裂,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,年限,下图展示了哪几种育种方式：,目前最常用最有效的方法：,用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,原理：,秋水仙素能抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍,过程：,2.多倍体育种：,无籽西瓜的培育,三倍体西瓜的雌蕊授以二倍体西瓜的花粉后子

3、房能发育成西瓜。,举例：,用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗得到四倍体西瓜；,用二倍体西瓜与四倍体西瓜杂交，得到三倍体的西瓜种子；,三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子；,1.西瓜幼苗的芽尖是有丝分裂旺盛的地方，用秋水仙素处理有利于抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，从而形成四倍体西瓜植株。,2.杂交可以获得三倍体植株。多倍体产生的途径为：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。,3.三倍体西瓜联会紊乱，不能产生正常的配子,因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。 4.有其他的方法可以替代。方法一，进行无性繁殖。将三倍体西瓜植株进行组织培养获取大量的组培苗

4、，再进行移栽。,单倍体育种与多倍体育种的区别,人工诱导染色体加倍,花药离体培养后，人工诱导染色体加倍,器官大，营养多,明显缩短育种年限；后代基因都是纯合的,结实率低；适用于植物，在动物方面难以开展,技术复杂一些，须与杂交育种配合,下图展示了哪几种育种方式：,原 理：,操作水平：,结 果：,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。, 基因工程(gene engineering),优点：目的性强, 可定向改造生物；育种周期短;克服远缘杂交不亲和的障碍,3、基因工程及其应用 1.基因工程的概念 基因工程又叫_或DNA重组技术，即按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提

5、取出来，_，然后放到另一种生物的细胞里，_生物的遗传性状。 2.基因操作的基本工具 (1)基因的“剪刀”：指_，简称限制酶。 分布：主要在_。 特性：一种限制酶只能识别一种特定的_，并在特定的切点上切割DNA分子。,基因拼接技术,加以修饰改造,定向地改造,限制性核酸内切酶,微生物体内,核苷酸序列,(2)基因的“针线”：指_，连接磷酸和脱氧核糖形成_。 (3)基因的“运输工具”：即_。 实例：_、噬菌体、动植物病毒。 3.基因操作的基本步骤 提取目的基因_与运载体结合将目的基因导入 _目的基因的_。,DNA连接酶,磷酸二酯键,运载体,质粒,目的基因,受体细胞,检测与鉴定,【思维判断】 1.诱变育

6、种时突变的个体中有害个体多于有利个体。( ) 【分析】基因突变具有不定向性，产生的有害个体多于有利个体。 2.杂交育种和诱变育种都能产生前所未有的新基因，创造变异新类型。( ) 【分析】诱变育种的原理是基因突变，基因突变产生了新的基因，故创造出变异新类型；杂交育种的原理是基因重组，没有产生新的基因，只是实现原有基因的重新组合。,3.杂合子品种的种子只能种一年，需要年年制种。( ) 【分析】杂合子品种种植一代，子代发生性状分离，需要年年制种。 4.基因工程定向改造生物性状，能够定向地引起基因突变( ) 【分析】基因工程能够定向改造生物性状，这属于基因重组，不属于基因突变。,考点一 比较几种遗传育

7、种,1比较下表中的遗传育种,基因重组,杂交,简单,强,长,基因突变,辐射诱变,激光诱变,突变率,少,大,量,染色体变异,种子或,幼苗,简单,较短,染色体变异,秋水,仙素,育种年限,基因重组,定向,1.在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法 。将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用 ， 亦可利用,2.要求快速育种，则运用,3.要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利用的方法是,4.要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用,小结:,单倍体育种,诱变育种,多倍体育种,杂交育种,单倍体育种,杂交育种,5、要将不同物种的性状组合到一起，又要克服远缘杂交不亲和 的障碍，可采用

8、,基因工程育种,育种注意事项:,1.请注意每一种育种方法中所使用原理.药品或试剂。 2.同一种育种方式应用于不同的生物也会有不尽相同的育种过程。 3.从基因组成上看，育种目标基因型可能是： 纯合体，便于制种、留种和推广； 杂交种，充分利用杂种优势（需年年制种）。,试一试：动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,3,长立 长折 短立 短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,长折,短折,练习 :请

9、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,基因突变,杂交育种,诱

10、变育种,例1：番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。现有2个番茄品种，A为抗病黄果肉品种,基因型为ssrr，B为易感病红果肉品种,基因型为SSRR，2对等位基因分别位于2对同源染色体上。思考：,（1）利用以上2个品种获得基因型为ssRR的植株最常用的方法是什么？如果从播种到获得种子为一年，获得基因型为ssRR的植株最少需要多少年？用遗传图解表示其育种过程。,问题1：番茄是一种营养丰富、经济价值很高的果蔬，深受人们的喜爱。现有2个番茄品种，A为抗病黄果肉品种,基因型为ssrr，B为易感病红果肉品种,基因型为SSRR，2对等位基因分别位于2对同源染色体上。思考：,(2)如果要缩短

11、育种时间,可采用什么办法?简述其过程。,（1）如何运用杂交育种方法利用以上2个品种获得基因型为ssRR的植株？如果从播种到获得种子需要一年，获得基因型为ssRR的植株最少需要多少年？用遗传图解表示其过程。,杂交育种,单倍体育种,（3）、番茄营养丰富但不耐储藏。(即番茄本身不具有决定耐储藏性状的基因)我们可以用什么方法使番茄具有耐储藏的性状呢?,诱变育种,方法：诱变育种（比如通过神州号宇宙飞船搭载种子进入太空。） （1）飞船搭载的种子应当选择刚萌发的种子，而非休眠的种子的原因是什么? （2）这些番茄返回地面后，是否均可产生耐储藏变异？为什么？,种子萌发后进入细胞分裂，DNA在复制过程中容易受到外

12、界因素的影响 而发生基因突变,不一定。 变异是不定向的,（3）将植物经太空返回地面后种植，发现该植物不耐储藏的性状（假设为隐性性状）突变为耐储藏性状（假设为显性性状）。 表现为耐储藏性状的种子能否大面积推广？说明理由。 简要叙述获得该显性耐储藏优良品种的步骤,不能。因为显性杂合体的杂交后代会发生性状分离。,方案一：a、 种植后对花粉进行离体培养，得单倍体；b、单倍体幼苗用秋水仙素处理，获得纯合体；c、从纯合体中选取显性性状即为优良品种。,方案二：a、 将变异后的显性个体自交培养；b、选择后代中的显性个体连续自交；c、选择不再发生性状分离的显性个体的种子作优良品种,（4）、假设在某种植物体内有一

13、种耐贮藏基因，能使植株长期贮藏。你能运用什么育种方法，简要说明过程？,方法：运用基因工程育种,提取耐贮藏基因,耐贮藏基因与运载体结合,重组DNA分子导入番茄体细胞,筛选出含有耐贮藏基因的番茄体细胞,组 织 培 养,选择所需植株,例下列关于育种的叙述正确的是 () A用杂交的方法进行育种，从F1自交后代中可筛选出符合人类需要的隐性优良品种 B用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的具备更多优良性状 C用基因型为DdTt的植株进行单倍体育种，所育的新品种自交后代约有1/4为纯合体 D用二倍体的植株进行多倍体育种，所育的新品种和原品种杂交一定能产生可育后代,要将基因型为AaBB的植物，培育出以下基因型的品种： AaBb；AaBBC；AAaaBBBB；aB。 则对应的育种方法依次是() A诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养 B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术 D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术,答案：A,针对练习、（07山东）普通小麦中有高杆抗病（TTRR）和矮杆易感病（ttrr）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。实验小组利用不同的方法