【公開(kāi)課】高三雜交育種到基因工程

1、第24講 從雜交育種到基因工程雜交雜交誘變誘變單倍體單倍體多倍體多倍體DNA連接連接限制酶限制酶運(yùn)載體運(yùn)載體基因工程基因工程一 建構(gòu)知識(shí)框架1 單倍體育種無(wú)籽西瓜的培育無(wú)籽西瓜的培育2 多倍體育種 假設(shè)你是一位育種專(zhuān)家，已知小麥的高稈假設(shè)你是一位育種專(zhuān)家，已知小麥的高稈(D)(D)對(duì)矮稈對(duì)矮稈(d)(d)為顯性，抗銹病為顯性，抗銹病(T)(T)對(duì)易感銹病對(duì)易感銹病(t)(t)為顯為顯性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)在有高稈抗銹病性，兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳?，F(xiàn)在有高稈抗銹病(DDTT)(DDTT)、矮稈易感銹病、矮稈易感銹病(ddtt(ddtt) )的兩個(gè)純系品種，的兩個(gè)純系品種，如何才能培育得到矮稈抗病的優(yōu)

2、良品種？如何才能培育得到矮稈抗病的優(yōu)良品種？3 雜交育種DDTTddttDdTtddTt高抗高抗 高不抗高不抗 矮抗矮抗 矮不抗矮不抗DDddTT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雜交雜交自交自交選優(yōu)選優(yōu)自交自交F3 黑龍江農(nóng)科院用黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，輻射方法處理大豆，培育成培育成“黑農(nóng)五號(hào)黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種，大豆品種，含油量比含油量比原來(lái)的品種提高了原來(lái)的品種提高了2.5%2.5%，大豆產(chǎn)量提高，大豆產(chǎn)量提高了了16%16%。 4 誘變育種19431943年從自然界分離出年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青霉

3、素霉素2020單位單位/mL/mL。后來(lái)人。后來(lái)人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行X X射射線(xiàn)、紫外線(xiàn)照射以及綜線(xiàn)、紫外線(xiàn)照射以及綜合處理，培育成了青霉合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，素高產(chǎn)菌株，目前青霉目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到素的產(chǎn)量已達(dá)到50000500006000060000單位單位/mL/mL。（一）（一）. .基因操作的基本工具基因操作的基本工具(1)(1)基因的基因的“剪刀剪刀”：_。分布：主要在分布：主要在_。特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的_，并在特，并在特定的切點(diǎn)上切割定的切點(diǎn)上切割DNADNA分子。分子。結(jié)果：產(chǎn)生兩個(gè)相同的結(jié)果：產(chǎn)生兩

4、個(gè)相同的 末端末端(2)基因的基因的“針線(xiàn)針線(xiàn)”：_。(3)基因的基因的“運(yùn)輸工具運(yùn)輸工具”：_。限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶原核生物體內(nèi)原核生物體內(nèi)核苷酸序列核苷酸序列5 基因工程黏性黏性 或或 平平DNADNA連接酶連接酶運(yùn)載體運(yùn)載體基因的針線(xiàn)：基因的針線(xiàn)：DNA連接酶連接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同種限制酶切割用同種限制酶切割育種育種 藥物藥物 環(huán)境環(huán)境 考點(diǎn)一考點(diǎn)一 比較幾種遺傳育

5、種比較幾種遺傳育種 1比較下表中的遺傳育種比較下表中的遺傳育種 基因基因重組重組 雜交、自交雜交、自交選優(yōu)、自交選優(yōu)、自交 集中優(yōu)良集中優(yōu)良性狀性狀長(zhǎng)長(zhǎng) 基因基因突變突變 物理、物理、化學(xué)化學(xué) 突變率突變率 有利突變少有利突變少操作量大操作量大 三 考點(diǎn)提煉染色體染色體變異變異 器官大，營(yíng)器官大，營(yíng)養(yǎng)成分多養(yǎng)成分多 染色體染色體變異變異 花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng)秋水仙素秋水仙素基因基因重組重組 定向定向 秋水仙素秋水仙素發(fā)育遲緩，發(fā)育遲緩，結(jié)實(shí)率低結(jié)實(shí)率低明顯縮短明顯縮短育種年限育種年限可能引發(fā)可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)生態(tài)危機(jī) 方法方法 原理原理方法方法優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)代表實(shí)例代表實(shí)例考點(diǎn)二考點(diǎn)二 育

6、種方法的應(yīng)用育種方法的應(yīng)用 四 規(guī)范答題 解析解析 答案答案五 考點(diǎn)突破【命題探究【命題探究】2 2 如圖表示某種農(nóng)作物品種如圖表示某種農(nóng)作物品種和和培育出培育出的幾種的幾種方法，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是方法，有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( () )A A培育品種培育品種的最簡(jiǎn)捷途徑是的最簡(jiǎn)捷途徑是VVB B通過(guò)通過(guò)過(guò)程最不容易達(dá)到目的過(guò)程最不容易達(dá)到目的C C通過(guò)通過(guò)過(guò)程的原理是染色體變異過(guò)程的原理是染色體變異D D過(guò)程過(guò)程常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗常用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗 答案答案【命題探究【命題探究】5 20082008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了“發(fā)現(xiàn)和發(fā)展發(fā)

7、現(xiàn)和發(fā)展了水母綠色熒光蛋白了水母綠色熒光蛋白”的三位科學(xué)家。將綠色熒光蛋白基的三位科學(xué)家。將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來(lái)組成一個(gè)融合基因，再將該因的片段與目的基因連接起來(lái)組成一個(gè)融合基因，再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是( )( )A A追蹤目的基因在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過(guò)程追蹤目的基因在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過(guò)程B B追蹤目的基因插入到染色體上的位置追蹤目的基因插入到染色體上的位置C C追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布D D追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng) C、F E 基因重組基因重組 與與雜交得到