1、杂交育种与诱变育种基因工程及其应杂交育种与诱变育种基因工程及其应用用第六单元第六单元 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程1PPT课件DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTT矮抗矮抗ddTTddTt矮抗矮抗ddTT矮抗矮抗矮抗矮抗 矮不抗矮不抗ddTtddTT杂交杂交自交自交选优选优自交自交F3选优选优思考：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？2PPT课件一、概念：一、概念：将两个或多个品种的优良性状通过交配集中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
2、方法。在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。二、依据原理：二、依据原理：基因重组基因重组三、常用方法：三、常用方法：杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交 四、优点：四、优点：将不同个体的优良性状集中到同一个将不同个体的优良性状集中到同一个体上体上五、缺点：五、缺点：育种时间长育种时间长点滴收获之点滴收获之1：杂交育种：杂交育种3PPT课件P PAABB aabbAABB aabbF F1 1AaBbAaBbABAB、AbAb、aBaB、abab配子配子花药离花药离 体培养体培养可得到基因型为可得到基因型为ABAB、AbAb、aBaB、abab这四种单倍体植株这四种单倍体植株人工诱导人工
3、诱导 染色体加倍染色体加倍 就可得到基因型为就可得到基因型为AAbbAAbb这种纯合子的二倍体植株这种纯合子的二倍体植株高考总复习高考总复习生物生物4PPT课件一、依据原理：一、依据原理：染色体变异染色体变异二、常用方法：二、常用方法：花药（花粉）离体培养花药（花粉）离体培养 三、优点：三、优点：明显缩短育种年限明显缩短育种年限点滴收获之点滴收获之2：单倍体育种：单倍体育种技术复杂且须与杂交育种配合技术复杂且须与杂交育种配合四、缺点：四、缺点：组织组织培养培养染色体加倍染色体加倍花药离花药离体培养体培养单倍体单倍体植株植株正常植株正常植株（纯合体）（纯合体）种子种子新植株新植株（新品种）（新品
4、种）秋水仙素处理秋水仙素处理自自交交发育发育第一年第一年第二年第二年二倍二倍体体5PPT课件思考与讨论思考与讨论 杂交育种能否有新的基因和新的性状产生？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？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，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。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。来诱导基因突变，培育新的品种。高考总复习高考总复习生物生物6PPT课件一、概念：
5、一、概念：利用物理因素（如利用物理因素（如射线、射线、射线、紫外线、激射线、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。理生物，使生物发生基因突变。二、依据原理：二、依据原理：基因突变基因突变三、常用方法：三、常用方法：辐射诱变、激光诱变、作物空间技术辐射诱变、激光诱变、作物空间技术育种育种四、优点：四、优点：可以提高突变率，加速育种过程，大幅度可以提高突变率，加速育种过程，大幅度地改良某些品种地改良某些品种,产生前所未有的性状。产生前所未有的性状。五、缺点：五、缺点：有利变异少，须大量处理实验材料有利变异少
6、，须大量处理实验材料点滴收获之点滴收获之3：诱变育种：诱变育种7PPT课件一、依据原理：一、依据原理：染色体变异染色体变异二、常用方法：二、常用方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗秋水仙素处理萌发的种子或幼苗三、优点：三、优点：器官较大，提高产量和营养成分，抗逆性器官较大，提高产量和营养成分，抗逆性强，抗病性强强，抗病性强四、缺点：四、缺点：技术复杂且须与杂交育种配合，发育延迟技术复杂且须与杂交育种配合，发育延迟,结实率低结实率低点滴收获之点滴收获之4：多倍体育种：多倍体育种五、应用：五、应用：三倍体无籽西瓜三倍体无籽西瓜二倍体二倍体幼苗幼苗四倍体四倍体植株植株秋水仙素处理秋水仙素处理染色体加倍
7、染色体加倍二倍体二倍体植株植株三倍体三倍体种子种子三倍体三倍体植株植株发育发育二倍体二倍体植株植株花粉诱导花粉诱导三倍体三倍体无籽瓜无籽瓜8PPT课件类型类型杂交育种杂交育种人工诱变育种人工诱变育种单倍体育种单倍体育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 点实例实例将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理萌发的的方法处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗花药离体培养；花药离体培养；诱导染色体加诱导染色体加倍倍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使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个
8、个集中于一个个体上体上提高变异频率加提高变异频率加速育种进程速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高育种时间育种时间长长有利变异少需大有利变异少需大量处理供试材料量处理供试材料技术复杂，需与杂技术复杂，需与杂交育种和多倍体育交育种和多倍体育种配合种配合只适用于植只适用于植物物基因突变基因突变染色体组染色体组成倍减少成倍减少染色体组染色体组成倍增加成倍增加基因重组基因重组培育矮抗小培育矮抗小麦麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小培育矮抗小麦麦几种主要育种方法的比较几种主要育种方法的比较9PPT课件 这些
9、题你会做吗？这些题你会做吗？1 1、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：A.A.基因突变；基因突变；B.B.基因自由组合；基因自由组合；C.C.染色体交叉互换：染色体交叉互换：D.D.染色体变异。染色体变异。答答 B10PPT课件 2.在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的育种方法是：方法是：A A、杂交育种、杂交育种 B B、诱变育种、诱变育种 C C、单倍体育种、单倍体育种 D D、多倍体育种、多倍体育种 答案：答案：3.3.现代农业育种专家采用诱变育种的方法改良某些农作物的原现代农业育种专家采
10、用诱变育种的方法改良某些农作物的原有性状，其原因是：有性状，其原因是：A A、提高了后代的出苗率、提高了后代的出苗率 B B、产生的突变全部是有利的、产生的突变全部是有利的 C C、提高了后代的稳定性、提高了后代的稳定性 D D、能提高突变率以供育种选择、能提高突变率以供育种选择 答案：答案：B BD D11PPT课件 为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方抗病等性状，科学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提法来培育符合农民要求的新品种，请根据下面提供的材料，每小组设计一套育种方
11、案：供的材料，每小组设计一套育种方案：已有的材料：已有的材料：A A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B B小麦的矮秆不抗锈病纯种，小麦的矮秆不抗锈病纯种，C C水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选非生物材料：根据需要自选（1 1）育种名称：）育种名称：（2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料：（3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：（4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率）预计产生这种结果的（所需类型）的几率（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）（6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方
12、法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。试试看，你行吗？试试看，你行吗？12PPT课件生物材料：生物材料：A A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B B小小 麦的矮秆不抗锈病纯种，麦的矮秆不抗锈病纯种，C C水稻的迟熟种子水稻的迟熟种子 非非生物材料：根据需要自选生物材料：根据需要自选方案方案1 1：（1 1）育种名称：）育种名称：杂交杂交育种育种（2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料：A A、B B。（3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：矮秆抗锈病矮秆抗锈病。（4 4）预计）预计F F2 2产生这种结果的（所需类型）的几率：产生这种结果
13、的（所需类型）的几率：3/163/16。（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）高抗高抗矮病矮病 F1 F1 高抗高抗 自交自交 F F2 2（高抗、矮抗、高病、矮病）（高抗、矮抗、高病、矮病）。（6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。将将F F2 2矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离矮秆抗锈病品种连续自交，分离淘汰提纯到基本不分离为止。为止。方案方案2 2：（1 1）育种名称：）育种名称：单倍体单倍体育种育种（2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料：A A、B B。（3 3）希望得到的结果：）希望得到的
14、结果：矮秆抗锈病矮秆抗锈病。（4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：1/41/4。（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）高抗高抗矮病矮病 F F1 1高抗高抗 F F1 1花药离体培养花药离体培养 单倍体植株，再经秋水仙素处理，染色体单倍体植株，再经秋水仙素处理，染色体加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株加倍成为纯合的高抗、矮抗、高病、矮病植株。（6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。挑选矮秆抗锈病的植株即可。挑选矮秆抗锈病的植株即可。方案方案3 3：（1 1）育种名称：
15、）育种名称：诱变诱变育种育种（2 2）所选择的生物材料：）所选择的生物材料：C C。（3 3）希望得到的结果：）希望得到的结果：早熟水稻早熟水稻。（4 4）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：）预计产生这种结果的（所需类型）的几率：极低或不出现极低或不出现。（5 5）写出育种的简要过程（可用图解）写出育种的简要过程（可用图解）用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用太空飞船用射线、激光照射或秋水仙素等化学试剂处理（或用太空飞船搭载）水稻，使之产生基因突变搭载）水稻，使之产生基因突变。（6 6）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。）简答选择能稳定遗传的新品种的方法。将处理的水稻种植下去，进
16、行观察，选择矮秆抗倒伏的水稻，将处理的水稻种植下去，进行观察，选择矮秆抗倒伏的水稻，并纯化。并纯化。13PPT课件 三、基因工程的原理三、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状。所以基因工程又称基因拼接技术或DNADNA重组技重组技术。术。基因工程可在不同种生物之间进行（传统的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
17、行），可按照人们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。的意愿直接定向地改变生物，培育出新品种。14PPT课件 1.1.工具之一：基因的工具之一：基因的“剪刀剪刀”限制酶限制酶 基因剪刀指的是限制性核酸内切酶（简称限制酶）。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，并在特定的切点上核苷酸序列，并在特定的切点上切割切割 DNADNA分子。如大肠杆分子。如大肠杆菌中有一种限制酶，能够菌中有一种限制酶，能够专一识别专一识别GAATTCGAATTC的序列，的序列，并在并在G G和和A A之
18、间将其切开。之间将其切开。G A A T T CC T T A A G A A T T C GGC T T A A15PPT课件1.1.工具之二：基因的工具之二：基因的“针线针线”DNADNA连接酶连接酶 两种来源不同的两种来源不同的DNADNA用同种限制酶切割后，末端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，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，则需要靠脱氧核苷酸之间的连接，则需要靠DNADNA连接酶来连接酶来“缝缝合合”，这种，这种DNADNA连接酶就称连接酶就称“基因的针线基因的针线”。GC T T A AA A T T
19、C GA A T T C GDNADNA连接酶连接酶DNADNA连接酶连接酶16PPT课件 1.1.工具之三：基因的运载体工具之三：基因的运载体 “基因的运载体基因的运载体”指指的是将外源基因送入到受的是将外源基因送入到受体细胞的一种运输工具。体细胞的一种运输工具。目前常用的运载体有：目前常用的运载体有：质质粒粒（存在于细菌、酵母菌（存在于细菌、酵母菌等细胞中，是一种能自我等细胞中，是一种能自我复制的很小的环状复制的很小的环状DNADNA分分子）、子）、噬菌体噬菌体和和动植物病动植物病毒毒。质粒质粒DNADNA大肠杆菌细胞大肠杆菌细胞抗生素抗抗生素抗性基因性基因控制质粒控制质粒DNADNA转移
20、转移的基因的基因17PPT课件2.基基因因工工程程的的操操作作步步骤骤第一步第一步 提取目的提取目的 基因和运载体基因和运载体第二步第二步 目的基因目的基因 与运载体结合与运载体结合第三步第三步 将目的基将目的基 因导入受体细胞因导入受体细胞 检测目的检测目的基因的表达情况基因的表达情况 第四步第四步细菌细菌细胞细胞质粒质粒DNADNA用限用限 制酶切制酶切 断断DNADNA用连接酶连用连接酶连 接目的基因接目的基因将重组将重组DNA DNA 导入受体细胞导入受体细胞增增 殖殖目的基因目的基因的产物的产物18PPT课件 四、基因工程的应用四、基因工程的应用1.1.基因工程与作物育种基因工程与作
21、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阅读教材阅读教材104104 105105的的“基因工基因工程的应用程的应用”五、转基因生物和转基因食品的安全性五、转基因生物和转基因食品的安全性 阅读教材阅读教材105105 106106的的“转基因生物和转基因食转基因生物和转基因食品的安全性品的安全性”19PPT课件【即时巩固】(2008山东理综)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育了耐盐水稻新品系。(1)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的_处，DNA连接酶
22、作用于_处。(填“a”或“b”)20PPT课件(2)将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和_。(3)由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用_技术，该技术的核心是_和_。(4)为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的_作探针进行分子杂交检测，又要用_方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育了耐盐水稻新品系21PPT课件【答案答案】(1)aa(2)基因枪法(花粉管通道法)(3)植物组织培养脱分化(去分化)再分化(4)耐盐基因(目的基因)一定浓度盐水浇灌(移栽到盐碱地中)22PPT课件
