高中生物必修二第六章《从杂交育种到基因工程》

5、缺点：杂交→自交→选优→连续自交→直到后代不发生性状分离将不同品种中的优良性状集中于同一个体上，即“集优”杂交育种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，获得新品种的方法。基因重组3、方法：1、概念：2、原理：4、优点：动物杂交F1雌雄个体相互交配选优测交育种时间长、不能产生新基因，需及时发现优良品种，不能克服远缘杂交不亲和的障碍小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，现有纯合的高秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮秆不抗锈病的小麦（ddtt），如果你是育种工作者，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？学科网试写出育种方案（遗传图解）植物杂交育种的方法以下是杂交的育种参考方案：Ｐ高抗矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗D_T_D_ttddttddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTtddTT杂交自交选优连续自交直至后代不再发生性状分离F3思考：要培育出一个能稳定遗传的植物品种至少要几年？第一年第二年选优第三年第四年长毛立耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳BbEe长毛立耳BbEe长立长折短立短折BbeeBBee杂交F1间交配选优测交ＰＦ１Ｆ２BBeebbee长折短折长折BbeeBbeebbee长折短折长折短折bbeeBbee杂种优势基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子。特点：杂种优势不是某一两个性状单独表现突出而是许多性状综合表现突出；在F1代表现最明显F2代以后逐渐减弱。因此这种育种的缺点:年年育种学.科.网杂种优势主要利用杂种F1代的优良性状，并不要求遗传上的稳定。二倍体四倍体秋水仙素处理二倍体×三倍体种子三倍体植株不能形成正常的卵细胞无子西瓜种下去联会紊乱第一年第二年授二倍体的花粉方案提示：借鉴三倍体无子西瓜的育种方式（多倍体育种）练习: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。学科网（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。(4)由②培育⑦所用的育种方法是。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秋水仙素处理幼苗染色体变异⑦Aabb诱变育种3．基本工具4．操作步骤基因的剪刀：基因的针线：基因运载体：常用的有、和等限制性核酸内切酶DNA连接酶质粒噬菌体动植物病毒提取目的基因与结合将目的基因导入目的基因的目的基因运载体受体细胞表达和检测5．应用基因工程与作物，如抗虫棉基因工程与研制，如胰岛素、已肝疫苗等基因工程与保护，如超级菌分解泄漏石油育种药物环境想一想与杂交育种、诱变育种相比，基因工程育种的优点分别是什么？提示①与杂交育种相比较明显的优点：克服远缘杂交不亲合障碍。②与诱变育种相比较明显的优点：定向改造生物性状，目的性强。1、基因工程的指“限制性核酸内切酶”主要存在于微生物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1、分布:2、特点:“”3、作用于：磷酸二酯键这个特点说明了：酶具有专一性4、作用结果：产生粘性末端或平末端3、基因的运载体（2）条件①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接③具有标记基因，便于进行筛选（3）常用的运载体：质粒、噬菌体和动、植物病毒等zxxk(1)作用a将外源基因送入宿主细胞。b使目的基因在宿主细胞内大量复制标记基因，便于进行检测。质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。提取目的基因的方法用限制酶切断成许多片段⑴直接分离基因——鸟枪法将供体生物的DNA用限制酶切割为许多片段，再用运载体将这些片段都运载到受体生物的不同细胞中去。只要有一个细胞获得了需要的目的基因并得以表达，基因工程就算成功了。该法最大的缺点是带有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能将真核生物的基因转移到原核生物中去。⑵人工合成基因法DNA合成仪有两种方法：①逆转录法：以信使RNA为模板，在逆转录酶的作用下利用脱氧核苷酸合成DNA(基因)。②化学合成法：根据蛋白质的氨基酸顺序推算出信使RNA核糖核苷酸顺序，再据此推算出基因DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。2.基因工程的应用(1)作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存的番茄，耐盐碱的棉花，抗除草剂的玉米、油菜、大豆等；抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。(2)药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子，以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等疫苗；基因工程生产药品的优点是效率高、成本低、品质好。zxxk3．转基因生物和转基因食品的优、缺点(1)优点①解决粮食短缺问题。②减少农药使用，从而减少环境污染。③节省生产成本，降低粮食售价。④增加食物营养，提高附加价值。⑤增加食物种类，提升食物品质。⑥促进生产效率的提高，带动相关产业发展。zxxk(2)缺点①可能产生新毒素和新过敏原。②可能产生抗除草剂的杂草。③可能使疾病的散播跨越物种障碍。④可能会损害农作物的生物多样性。⑤可能干扰生态系统的稳定性。拓展提升1．诱变育种与杂交育种相比，前者能产生前所未有的新基因，创造变异新类型；后者不能产生新基因，只是实现原有基因的重新组合。2．在所有育种方法中，最简捷、常规的育种方法——杂交育种。4．杂交育种选育的时间是F2，原因是从F2开始发生性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。5．杂交育种是通过杂交培育具有优良性状且能稳定遗传(纯合子)的新品种，而杂种优势则是通过杂交获得种子，一般不是纯合子，在杂种后代上表现出多个优良性状，但只能用杂种一代，因为后代会发生性状分离。