人教版教学-杂交育种与基因工程.pptx

3 3过程：选择具有不同优良性状的亲本通过过程：选择具有不同优良性状的亲本通过 获得获得F F1 1，F F1 1连续连续 或杂交，从中筛选获得需要的类型。或杂交，从中筛选获得需要的类型。一、杂交育种一、杂交育种1 1概念：将两个或多个品种的概念：将两个或多个品种的 通过交通过交配集中在一起，再经过配集中在一起，再经过 ，获得新品种，获得新品种的方法。的方法。2 2原理：原理：。优良性状优良性状选择和培育选择和培育基因重组基因重组杂交杂交自交自交第一节第一节 杂交育种与诱变育种杂交育种与诱变育种二、诱变育种二、诱变育种1 1概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物概念：利用物理因素或化学因素处理生物，使生物发生发生 ，从而获得优良变异类型的，从而获得优良变异类型的育种方法。育种方法。2 2原理：原理：。3 3特点：可以特点：可以 ，在较短时间内获得更，在较短时间内获得更多的优良变异类型。多的优良变异类型。基因突变基因突变提高突变率提高突变率基因突变基因突变1 下列关于育种的叙述中，正确的是下列关于育种的叙述中，正确的是()A用物理因素诱变处理可提高突变率用物理因素诱变处理可提高突变率 B诱变育种和杂交育种均可形成新的基因诱变育种和杂交育种均可形成新的基因 C三倍体植物不能由受精卵发育而来三倍体植物不能由受精卵发育而来 D诱变获得的突变体多数表现出优良性状诱变获得的突变体多数表现出优良性状A2两个亲本的基因型分别为两个亲本的基因型分别为AAbb和和aaBB，这两对基因按自，这两对基因按自由组合定律遗传，要培育出基因型为由组合定律遗传，要培育出基因型为aabb的新品种，最简捷的新品种，最简捷的方法是的方法是 ()A单倍体育种单倍体育种B杂交育种杂交育种C人工诱变育种人工诱变育种 D细胞工程育种细胞工程育种B3改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是()A诱变育种诱变育种 B单倍体育种单倍体育种C基因工程育种基因工程育种 D杂交育种杂交育种B4用杂合子种子尽快获得纯合子植株的方法是用杂合子种子尽快获得纯合子植株的方法是 ()A种植种植F2选取不分离者选取不分离者纯合子纯合子B种植种植秋水仙素处理秋水仙素处理纯合子纯合子C种植种植花药离体培养花药离体培养单倍体幼苗单倍体幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理 纯合子纯合子D种植种植秋水仙素处理秋水仙素处理花药离体培养花药离体培养纯合子纯合子C5.普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr)两个品种，控制两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进行了如下三组实验：请分析回答：请分析回答：(1)A(1)A组由组由F F1 1获得获得F F2 2的方法是的方法是_，F F2 2矮秆抗病植株矮秆抗病植株不能稳定遗传的占不能稳定遗传的占_。自交自交2/32/3(2)、三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育配子的是_类。(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是_组，原因是_。基因突变频率低基因突变频率低且不定向且不定向C (4)(4)通过矮秆抗病通过矮秆抗病获得矮秆抗病小麦新品种的获得矮秆抗病小麦新品种的方法是方法是_。获得的矮秆抗病植。获得的矮秆抗病植株中能稳定遗传的占株中能稳定遗传的占_。秋水仙素秋水仙素(或低温或低温)诱导染色体加倍诱导染色体加倍100%三、基因工程三、基因工程1 1概念：又叫基因拼接技术或概念：又叫基因拼接技术或 ，是按照人，是按照人们的意愿，把一种生物的们的意愿，把一种生物的 提取出来，加以修饰提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，改造，然后放到另一种生物的细胞里，地改造地改造生物的遗传性状。生物的遗传性状。2 2基本工具基本工具(1)(1)基因的剪刀：基因的剪刀：。(2)(2)基因的针线：基因的针线：。(3)(3)基因的运载体：常用的有基因的运载体：常用的有 、噬菌体、噬菌体和和 等等DNADNA重组技术重组技术某种基因某种基因定向定向限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶DNADNA连接酶连接酶质粒质粒动植物病毒动植物病毒4 4操作步骤操作步骤(1)(1)提取提取 。(2)(2)目的基因与目的基因与 结合。结合。(3)(3)将目的基因导入将目的基因导入 。(4)(4)目的基因的目的基因的 。5 5应用应用基因工程主要在基因工程主要在 、药物研制和、药物研制和 等等方面取得了重大成就。方面取得了重大成就。运载体运载体受体细胞受体细胞检测和鉴定检测和鉴定作物育种作物育种环境保护环境保护目的基因目的基因名名称称原原理理方法方法优点优点缺点缺点应用应用杂杂交交育育种种杂交杂交自交自交筛选筛选用纯种高秆抗病用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗小麦与矮秆不抗病小麦培育矮秆病小麦培育矮秆抗病小麦抗病小麦培育杂合子培育杂合子品种：一般品种：一般是选取纯合是选取纯合双亲杂交得双亲杂交得 子一代子一代年年制种年年制种杂交水稻、杂交杂交水稻、杂交玉米等玉米等基基因因重重组组使分散使分散在同一在同一物种不物种不同品种同品种中的多中的多个优良个优良性状集性状集中于同中于同一个体一个体上上育种年限长育种年限长局限于同种或亲局限于同种或亲缘关系较近的个缘关系较近的个体体需及时发现需及时发现优良品种优良品种名称名称原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用诱变诱变育种育种诱变因诱变因素处理素处理后筛选后筛选高产高产青霉青霉菌菌基因基因突变突变提高变异频率，提高变异频率，加快育种进程，加快育种进程，大幅度改良某大幅度改良某些性状些性状盲目性大，有利盲目性大，有利变异少，工作量变异少，工作量大，需要大量的大，需要大量的供试材料供试材料名名称称原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用单单倍倍体体育育种种杂交杂交F1花药离体培养花药离体培养秋水仙素加倍秋水仙素加倍幼苗幼苗选育选育技术技术复杂复杂用纯种高秆抗用纯种高秆抗病小麦与矮秆病小麦与矮秆不抗病小麦快不抗病小麦快速培育矮秆抗速培育矮秆抗病小麦病小麦染染色色体体变变异异明显缩短明显缩短育种年限，育种年限，子代均为子代均为纯合子，纯合子，加速育种加速育种进程进程名称名称 原理原理方法方法优点优点缺点缺点应用应用多倍多倍体育体育种种染色染色体数体数目变目变异异用一定浓度的秋用一定浓度的秋水仙素处理萌发水仙素处理萌发的种子或幼苗的种子或幼苗操作简单，操作简单，能较快获得能较快获得所需品种所需品种所获品种发所获品种发育延迟，结育延迟，结实率低，一实率低，一般只适用于般只适用于植物植物三倍体无三倍体无子西瓜、子西瓜、八倍体小八倍体小黑麦黑麦基因基因工程工程育种育种基因基因重组重组提取目的基因提取目的基因目的基因与运载目的基因与运载体结合体结合目的基目的基因导入受体细胞因导入受体细胞目的基因的检目的基因的检测与鉴定测与鉴定筛选筛选获得优良个体获得优良个体目的性强，目的性强，育种周期短；育种周期短；克服了远克服了远缘杂交不亲缘杂交不亲和的障碍和的障碍技术复杂，技术复杂，安全性问题安全性问题多，有可能多，有可能引起生态危引起生态危机机转基因抗转基因抗虫棉虫棉一、操作工具一、操作工具1基因的基因的“剪刀剪刀”限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(简称简称限制酶限制酶)(1)存在：主要在微生物体内。存在：主要在微生物体内。(2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，特性：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并在特定的切点上切割DNA分子。分子。(3)实例：实例：EcoRI限制酶能专一识别限制酶能专一识别GAATTC序列，并在序列，并在G和和A之间将这段序列切开。之间将这段序列切开。(4)切割结果：产生切割结果：产生2个带有黏性末端的个带有黏性末端的DNA片段。片段。(5)作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，切断，对自己的对自己的DNA无损害。无损害。2基因的基因的“针线针线”DNA连接酶连接酶DNA连接酶的作用是在连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，黏合分子连接过程中，黏合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把DNA分子看成分子看成“梯子形梯子形”，DNADNA连接酶的作用是把梯子的扶手连连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来接起来。3 3常用的运载体常用的运载体质粒质粒(1)(1)本质：小型环状本质：小型环状DNADNA分子。分子。(2)(2)作用作用作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。(3)(3)作为运载体应具备的条件：作为运载体应具备的条件：能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；有多个限制酶切点；有多个限制酶切点；有标记基因。有标记基因。二、操作步骤二、操作步骤例例2(2010河源河源质检质检)以下说法正确的是以下说法正确的是 ()A所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B质粒是基因工程中唯一的运载体质粒是基因工程中唯一的运载体C运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接以便与外源基因连接DDNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键C1育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍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，下面对这五种育种的说法体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种的说法 正确的是正确的是(双选双选)()A涉及的原理有：基因突变、基因重组、染色体变异涉及的原理有：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都在细胞水平上进行操作 D诱变育种可通过产生新基因从而产生新性状诱变育种可通过产生新基因从而产生新性状AD2DNA连接酶的主要功能是连接酶的主要功能是()A连接连接DNA复制时母链与子链之间形成的氢键复制时母链与子链之间形成的氢键B连接黏性末端碱基之间形成的氢键连接黏性末端碱基之间形成的氢键C将两条将两条DNA末端之间的缝隙连接起来末端之间的缝隙连接起来D将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来C6基因工程的操作步骤中，正确的操作顺序是基因工程的操作步骤中，正确的操作顺序是()使目的基因与运载体相结合使目的基因与运载体相结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性状要求检测目的基因的表达是否符合特定性状要求提取目的基因提取目的基因A BC DC