從雜交育種到基因工程 課件

第一節(jié)《雜交育種與誘變育種》

第二節(jié)《基因工程及應(yīng)用》第六章《從雜交育種到基因工程》第一節(jié)《雜交育種與誘變育種》

第二節(jié)《基因工程及應(yīng)用》第六1第一節(jié)《雜交育種與誘變育種》第一節(jié)《雜交育種與誘變育種》2復(fù)習(xí)目標(biāo)：

1．梳理有關(guān)生物性狀改造方法的知識(shí),形成育種方式整體的認(rèn)知體系。（讀書整理）2．利用基因重組、基因突變、染色體變異、基因工程等遺傳學(xué)原理，識(shí)別和設(shè)計(jì)培育具有優(yōu)良性狀的新品種的育種方法和步驟。（說(shuō)寫訓(xùn)練）3．通過(guò)試題分析、練習(xí)，提高審題、解題能力。（動(dòng)筆練習(xí)）

復(fù)習(xí)目標(biāo)：3表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件（改變）（改變）（育種方法）（改變）可遺傳的變異不可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異來(lái)源誘因核心知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)系：（育種方法）（育種目標(biāo)）基因工程細(xì)胞工程表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件（改4

育種是指人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的生物學(xué)原理，有目的、有計(jì)劃地獲得或保留人們所需要的生物新品種?；景▋煞N情況：1．從性狀集合中把所需要的優(yōu)良性狀（相對(duì)性狀）分離出來(lái)或把位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀

集中到一個(gè)個(gè)體上來(lái)。2．創(chuàng)造具有優(yōu)良性狀的生物新品種。

育種是指人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的生物學(xué)原理，有5思考并回答：育種的目標(biāo)一般有哪幾項(xiàng)要求？?jī)?yōu)良性狀、純合子、易保存和擴(kuò)大、能控制…

雜種優(yōu)勢(shì)是雜合體在一種或多種性狀上優(yōu)于兩個(gè)親本的現(xiàn)象。例如不同品系、不同品種、甚至不同種屬間進(jìn)行雜交所得到的雜種一代往往比它的雙親表現(xiàn)更強(qiáng)大的生長(zhǎng)速率和代謝功能，從而導(dǎo)致器官發(fā)達(dá)、體型增大、產(chǎn)量提高，或者表現(xiàn)在抗病、抗蟲(chóng)、抗逆力、成活力、生殖力、生存力等的提高。這是生物界普遍存在的現(xiàn)象。

思考并回答：育種的目標(biāo)一般有哪幾項(xiàng)要求？?jī)?yōu)良性狀、純合子、易6回憶你所知道育種方式

三倍體無(wú)籽西瓜抗蟲(chóng)棉神奇的“太空椒”矮桿抗病的水稻八倍體小黑麥

回憶你所知道育種方式三倍體無(wú)籽西瓜抗神奇的“太空椒”矮桿抗7選擇育種雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種

生物育種方式的名稱無(wú)子番茄培育選擇育種雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種8選擇育種：——先人的經(jīng)驗(yàn)積累在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們挑選品質(zhì)好的個(gè)體來(lái)傳種。這樣利用生物變異，通過(guò)長(zhǎng)期選擇，汰劣留良，就能培育出新品種。例如：產(chǎn)蛋多的家禽。這種育種方式是選擇育種。選擇育種周期長(zhǎng)，可選擇的范圍有限。選擇育種：——先人的經(jīng)驗(yàn)積累在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們挑選品質(zhì)好的個(gè)9名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用雜交育種基因重組培育純合子品種：雜交→自交→篩選出符合要求的表現(xiàn)型，通過(guò)自交到不發(fā)生性狀分離為止①分散在同一物種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體；②操作簡(jiǎn)便育種周期長(zhǎng)，工作量大用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥培育雜種優(yōu)勢(shì)品種：一般是選取純合雙親雜交雜交水稻、玉米雜交育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用雜交育種基因重組培育純合子品種：雜交10實(shí)例鞏固：現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt）。如果你是育種工作者，你應(yīng)該怎樣操作才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？實(shí)例鞏固：現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹11（參考方案）

Ｐ

高抗矮不抗F1

高抗DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTTddTt雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：假如從播種到收獲種子要一年，那么培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？7－8年F2（參考方案）Ｐ高抗矮不抗F1高抗D12試一試：動(dòng)物的雜交育種方法

假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）試一試：動(dòng)物的雜交育種方法假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）13實(shí)例鞏固：長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）

短毛折耳貓（bbee）長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）雜交F1間雌雄互交選優(yōu)測(cè)交實(shí)例鞏固：長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）短毛折耳貓（bbee）長(zhǎng)毛14雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計(jì)增產(chǎn)糧食5200多億公斤，平均每年解決600萬(wàn)人的糧食問(wèn)題。雜交育種的應(yīng)用雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計(jì)增產(chǎn)糧食15中國(guó)黃牛×荷斯坦牛中國(guó)荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛與我國(guó)黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)6300kg以上，產(chǎn)奶量為世界奶牛之冠。雜交育種的應(yīng)用中國(guó)黃?！梁伤固古Ｖ袊?guó)荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛與我國(guó)黃牛16犬中帝王:阿富汗獵犬犬中帝王:阿富汗獵犬17具有蘑菇狀肉瘤的金魚具有蘑菇狀肉瘤的金魚18從雜交育種到基因工程課件19從雜交育種到基因工程課件20

騾是驢與馬雜交所產(chǎn)生的后代。至少在3000年前，在亞洲某些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來(lái)馱運(yùn)物品了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來(lái)干重活兒。騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢等牲畜不能承擔(dān)其艱苦的條件下工作。騾的高度、皮毛的均勻度、頸部和臀部的形狀與馬相似。此外頭部短而粗，耳長(zhǎng)，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驢。騾是驢與馬雜交所產(chǎn)生的后代。至少在3000年前，在21名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用誘變育種基因突變①物理：紫外線、X射線或γ射線、微重力、激光等處理，再篩選；②化學(xué)：亞硝酸、硝酸二乙酯處理，再選擇提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料(有很大盲目性)高產(chǎn)青霉菌誘變育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用誘變育種基因突變①物理：紫外線、X射22當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一些：生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時(shí)32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)?；卮穑海?）作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來(lái)源主要是植物種子經(jīng)太空中的

輻射后，其

發(fā)生變異。請(qǐng)預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的新的變異對(duì)人類是否有益?

，你判斷的理由是________________。（2）試舉出這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)：。

宇宙射線等

基因

不一定

基因突變是不定向的

變異頻率高，大幅度改良某些性狀

小試身手！當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特23從1987年開(kāi)始，我國(guó)將蔬菜等農(nóng)作物種子搭載在衛(wèi)星上上天?！按钚巧咸臁钡姆N子主要有青椒、番茄、黃瓜、絲瓜、胡蘿卜、萵苣等蔬菜種子，以及水稻、小麥、高粱等糧食作物和花卉草木等種子，共計(jì)50多類。誘變育種的應(yīng)用從1987年開(kāi)始，我國(guó)將蔬菜等農(nóng)作物種子搭載在衛(wèi)星上上天?！?4衛(wèi)星將農(nóng)作物種子帶到200～400千米的太空中，利用太空中的空間宇宙射線、微重力、高真空、交變磁場(chǎng)等各種特殊因素對(duì)種子和微生物進(jìn)行處理，使種子產(chǎn)生地面得不到的變異，最終培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種。衛(wèi)星將農(nóng)作物種子帶到200～400千米的太空中，利用太空中的25神舟六號(hào)神舟六號(hào)26與“神六”飛船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎須”與“神六”飛船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎須”27從雜交育種到基因工程課件28我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長(zhǎng)粒大，畝產(chǎn)達(dá)600kg，最高達(dá)750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長(zhǎng)期平均縮短10天。我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的29“太空椒”每個(gè)可重350克，ＶＣ等含量提高20％－30％太空番茄不但香甜可口，而且ＶＣ含量高，是普通品種的2.5倍，最大果重可達(dá)600克“太空椒”每個(gè)可重350克，ＶＣ等含量提高20％－30％太空30重達(dá)46公斤的太空南瓜太空棉花重達(dá)46公斤的太空南瓜太空棉花31長(zhǎng)相奇特的南瓜

長(zhǎng)相奇特的南瓜32太空黃瓜太空黃瓜33“黑農(nóng)五號(hào)”大豆

黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成“黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種，含油量比原來(lái)的品種提高了2.5%，大豆產(chǎn)量提高了16%?！昂谵r(nóng)五號(hào)”大豆黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成34青霉菌高產(chǎn)菌株的選育1943年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來(lái)人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到50000～60000單位/mL。青霉菌高產(chǎn)菌株的選育1943年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)35名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用單倍體育種染色體變異①先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株；②將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子；③從中選擇優(yōu)良植株明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加速育種進(jìn)程技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥單倍體育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用單倍體育種染色體變異①先將花藥離體培36方法：花藥離體培養(yǎng)方法：花藥離體培養(yǎng)37普通植株花粉單倍體幼苗純合子幼苗篩選所需的品種減數(shù)分裂花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理DDTTDdTt花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt單倍體幼苗秋水仙素DDTT,DDtt,ddTT,ddtt二倍體植株篩選所需的品種ddtt×DTDtdTdt雜交矮抗小麥的培育：實(shí)例鞏固：普通植株花粉單倍體幼苗純合子幼苗篩選所需的品種減數(shù)分裂花藥離38名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用多倍體育種染色體變異用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗操作簡(jiǎn)單，能較快獲得所需品種所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適用于植物三倍體無(wú)籽西瓜、八倍體小黑麥多倍體育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用多倍體育種染色體變異用一定濃度的秋水39二倍體四倍體秋水仙素處理二倍體×三倍體種子三倍體植株不能形成正常的生殖細(xì)胞無(wú)子西瓜種下去聯(lián)會(huì)紊亂第一年第二年授二倍體的花粉實(shí)例鞏固：二倍體四倍體秋水仙素處理二倍體×三倍體種子三倍體植株不能形成40蘿卜（2a=18)×甘藍(lán)（2b=18)F1a+b=18秋水仙素處理2a+2b=36不可育可育“蘿卜甘藍(lán)”的形成過(guò)程實(shí)例鞏固：蘿卜（2a=18)×甘藍(lán)（2b=18)F1a+b=18秋水仙41秋水仙素處理雜交染色體變異三倍體無(wú)籽西瓜的培育多倍體育種三系雜交水稻核、質(zhì)互作遺傳的關(guān)系獲得二倍體或多倍純合體花藥組織培養(yǎng)秋水仙素處理單倍體育種黃色短桿菌、青霉菌、太空椒的選育誘變技術(shù)處理、空間技術(shù)處理基因突變誘變育種小麥矮稈抗銹病品種的選育雜交、自交、測(cè)交剪刀、毛刷、套袋遺傳規(guī)律雜交育種應(yīng)用舉例方法原理育種方式常見(jiàn)的育種方式、方法、技術(shù)比較秋水仙素處理染色體變異三倍體無(wú)籽多倍體育種三系雜交水稻核、質(zhì)42

例1：現(xiàn)有3個(gè)番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為aaBBDD。3對(duì)等位基因分別位于3對(duì)同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對(duì)性狀。請(qǐng)回答：（1）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上3個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡(jiǎn)要描述獲得過(guò)程即可）（1）A和B雜交得到雜交一代，雜交一代再與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長(zhǎng)成aabbdd植株

（2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？3年例1：現(xiàn)有3個(gè)番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品43AABBdd×AAbbDD（A）（B）AABbDd×aaBBDDAaBbDdaabbdd（種子）aabbdd（植株）配子abdabd（單倍體幼苗）aabbdd（植株）減數(shù)分裂秋水仙素處理花藥離體培養(yǎng)

第一年

第二年第三年

第四年

第三年

（C）×A品種的基因型為AABBdd，B品種AAbbDD，C品種為aaBBDD。AABBdd×AAbbDD（A）（B）AABbDd×a44例題2：下圖是用某種作物的兩個(gè)品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖，試分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（2）用③培育⑤所采用的E和H步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（3）用③培育⑥所采用的G步驟是_______________。其遺傳學(xué)原理是______________。雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗染色體變異（單倍體育種）秋水仙素處理幼苗染色體變異（多倍體育種）例題2：下圖是用某種作物的兩個(gè)品種①和②分別培育出④、⑤、45例3：(08年全國(guó)理綜Ⅱ卷31)某植物塊根的顏色由兩對(duì)自由組合的基因共同決定。只要基因R存在，塊根必為紅色，rrYY或rrYy為黃色，rryy為白色；基因M存在時(shí)果實(shí)為復(fù)果型，mm為單果型。要獲得白色塊根、單果型三倍體種子。(1)請(qǐng)寫出以二倍體黃色塊根、復(fù)果(rrYyMm)植株為原始材料，用雜交育種方法得到白色塊根、單果型三倍體種子的主要步驟。rrrryyyymmmmrryymm黃復(fù)rrYyMm白單---種子rrryyymmm例3：(08年全國(guó)理綜Ⅱ卷31)rrrryyyymmmmrr461、二倍體植株（rrYyMm）自交，得到種子2、從自交后代中選擇白色塊根、單果型的二倍體植株，并收獲其種子（甲）3、播種種子甲，長(zhǎng)出的植株幼苗經(jīng)秋水仙素處理，得到白色塊根、單果型四倍體植株，并收獲其種子（乙）4、播種甲、乙兩種種子，長(zhǎng)出植株后，進(jìn)行雜交，得到白色塊根、單果型三倍體種子步驟：rrrryyyymmmmrryymm黃復(fù)rrYyMm白單---種子rrryyymmm用雜交育種方法1、二倍體植株（rrYyMm）自交，得到種子2、從自交后代中47名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用基因工程育種

基因重組

提取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入(導(dǎo)入受體細(xì)胞)→目的基因的表達(dá)與檢測(cè)→篩選獲得優(yōu)良個(gè)體

①目的性強(qiáng)，育種周期短；②克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

技術(shù)復(fù)雜，安全性問(wèn)題多，有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)

轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉

基因工程育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用基因工程育種基因重組提取目的基因48提取目的基因（抗病毒基因）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定重組質(zhì)?；蚬こ逃N提取目的基因（抗病毒基因）重組質(zhì)?；蚬こ逃N49基因工程操作的工具

基因的剪刀——限制性(核酸內(nèi)切)酶。

基因工程操作的工具50限制性內(nèi)切酶分布：主要在微生物中。特點(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定核苷酸序列，

切割特定切點(diǎn)。結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）。舉例：大腸桿菌的一種限制酶（EcoRⅠ）能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切割點(diǎn)上將DNA分子切斷。目前已發(fā)現(xiàn)的限制酶有200多種。限制性內(nèi)切酶分布：主要在微生物中。一種限制酶只能識(shí)別一種特定51限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過(guò)程點(diǎn)擊播放限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過(guò)程點(diǎn)擊播放52連接酶的作用：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)完整的DNA分子?；虻尼樉€——DNA連接酶。連接酶的作用：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)53DNA連接酶的作用過(guò)程點(diǎn)擊播放DNA連接酶的作用過(guò)程點(diǎn)擊播放54運(yùn)載體作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是運(yùn)載體。3.具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存；具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)；有某些標(biāo)記基因。運(yùn)載體作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。能將外源基因送入細(xì)胞的工55大腸桿菌DNA

質(zhì)粒（環(huán)狀DNA分子）控制質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移的基因抗生素抗性基因利用質(zhì)粒將外源基因運(yùn)載入受體細(xì)胞中大腸桿菌DNA質(zhì)?？刂瀑|(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移的基因56基因操作的基本步驟提取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定基因操作的基本步驟提取目的基因57？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？①?gòu)募?xì)胞中分離出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片斷③分離大腸桿菌中的質(zhì)粒④DNA重組⑤用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌⑥培養(yǎng)大腸桿菌克隆大量基因？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？①?gòu)募?xì)胞中分離出DNA①②③④58從雜交育種到基因工程課件591、基因工程與作物育種基因工程育種的應(yīng)用1、基因工程與作物育種基因工程育種的應(yīng)用60抗蟲(chóng)害的玉米抗蟲(chóng)害的玉米61從雜交育種到基因工程課件62抗蟲(chóng)的基因來(lái)自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強(qiáng)的蛋白晶體，能使棉鈴蟲(chóng)等鱗翅類害蟲(chóng)癱瘓致死?？茖W(xué)家將編碼這個(gè)蛋白質(zhì)的基因?qū)胱魑?，使作物自身具有抵御蟲(chóng)害的能力?？瓜x(chóng)的基因來(lái)自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性63轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具64轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草65藍(lán)色妖姬藍(lán)色妖姬66生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國(guó))乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國(guó))乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因672、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題，還能大大降低生產(chǎn)成本。2、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物68胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價(jià)格降低了30%-50%!胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取693、環(huán)境保護(hù)

基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。

通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。3、環(huán)境保護(hù)基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種70

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的71五轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性①對(duì)生態(tài)環(huán)境的安全，包括破壞生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的的穩(wěn)定性，使目標(biāo)生物體對(duì)藥物產(chǎn)生抗性，轉(zhuǎn)移基因可通過(guò)重組產(chǎn)生新病毒等；②轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體和動(dòng)物的食用安全性，包括產(chǎn)生毒素或增加食品毒素含量，營(yíng)養(yǎng)成分減少，引起人體過(guò)敏反應(yīng)，使人體對(duì)某些藥物產(chǎn)生抗藥性等。

五轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性①對(duì)生態(tài)環(huán)境的安72關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品安全對(duì)轉(zhuǎn)基因食品無(wú)害性的評(píng)估主要有以下幾方面：

是否有毒性、引起過(guò)敏反應(yīng)、營(yíng)養(yǎng)或毒性蛋白質(zhì)的特性、注入基因的穩(wěn)定性、基因改變引起的營(yíng)養(yǎng)效果及其他不必要的功能等。對(duì)人類健康而言，專家們認(rèn)為，主要應(yīng)審查轉(zhuǎn)基因食品有無(wú)毒性及對(duì)環(huán)境的影響。歐盟對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)和銷售制定了一系列法規(guī)，要求基因改變不得超過(guò)基因總量的1％，市場(chǎng)上出售的轉(zhuǎn)基因食品必須貼標(biāo)簽。關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品安全對(duì)轉(zhuǎn)基因食品無(wú)害性的評(píng)估主要有73激素在育種中的作用原理：不可遺傳的變異方法:用一定濃度的生長(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類似物處理未授粉的雌蕊柱頭優(yōu)點(diǎn)：生長(zhǎng)素只是促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育，并不導(dǎo)致植物的基因型改變，所以該種變異類型是不能遺傳的。不需要制備無(wú)籽植物的種子，節(jié)約成本。缺點(diǎn)：即便是采用無(wú)性生殖方式也不能穩(wěn)定遺傳激素在育種中的作用原理：不可遺傳的變異方法:用一定濃度的生長(zhǎng)74知識(shí)歸納：

育種常用方法對(duì)應(yīng)原理的生物學(xué)水平層次基因水平染色體水平細(xì)胞水平基因突變基因重組基因拼接染色體組成倍減少染色體組成倍地增加植物體細(xì)胞雜交核移植胚胎移植

（基因重組的方式之一）知識(shí)歸納：育種常用方法對(duì)應(yīng)原理的生物學(xué)水平層次基因水平染75【基礎(chǔ)鞏固例題】下面為六種不同的育種方法。據(jù)圖回答：親本（X）AF1F2DFn選擇穩(wěn)定品種單倍體植株純合體純合二倍體種子長(zhǎng)出的植株CB種子或幼苗具有新基因的種子或幼苗E染色體加倍的種子或幼苗F種子或幼苗植物細(xì)胞其他生物基因新細(xì)胞愈傷組織胚狀體人工種子植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B雜種細(xì)胞愈傷組織分化出幼苗GHIJKLM123465新品種(1)圖中A至D方向所示的途徑表示

育種方式，這種方法屬常規(guī)育種，一般從F2代開(kāi)始選種，這是因?yàn)?/p>

。雜交從F2開(kāi)始發(fā)生性狀分離【基礎(chǔ)鞏固例題】下面為六種不同的育種方法。據(jù)圖回答：親本（76親本（X）AF1F2DFn選擇穩(wěn)定品種單倍體植株純合體純合二倍體種子長(zhǎng)出的植株CB種子或幼苗具有新基因的種子或幼苗E染色體加倍的種子或幼苗F種子或幼苗植物細(xì)胞其他生物基因新細(xì)胞愈傷組織胚狀體人工種子植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B雜種細(xì)胞愈傷組織分化出幼苗GHIJKLM123465新品種(2)B常用的方法為

。花藥離體培養(yǎng)

(3)E方法所用的原理是

，所用的方法如

、

、

?；蛲蛔兗す庹T變輻射誘變化學(xué)試劑誘變親本（X）AF1F2DFn選擇穩(wěn)定單倍體純合體純合二倍體種77親本（X）AF1F2DFn選擇穩(wěn)定品種單倍體植株純合體純合二倍體種子長(zhǎng)出的植株CB種子或幼苗具有新基因的種子或幼苗E染色體加倍的種子或幼苗F種子或幼苗植物細(xì)胞其他生物基因新細(xì)胞愈傷組織胚狀體人工種子植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B雜種細(xì)胞愈傷組織分化出幼苗GHIJKLM123465新品種（4）C、F過(guò)程最常用的藥劑是

，其作用的原理是

。秋水仙素

抑制紡錘體的形成，引起染色體加倍（5）由G到I過(guò)程中涉及的生物技術(shù)有

和

?；蚬こ蹋―NA重組技術(shù)）植物組織培養(yǎng)親本（X）AF1F2DFn選擇穩(wěn)定單倍體純合體純合二倍體種78親本（X）AF1F2DFn選擇穩(wěn)定品種單倍體植株純合體純合二倍體種子長(zhǎng)出的植株CB種子或幼苗具有新基因的種子或幼苗E染色體加倍的種子或幼苗F種子或幼苗植物細(xì)胞其他生物基因

新細(xì)胞愈傷組織胚狀體人工種子植物細(xì)胞A植物細(xì)胞B雜種細(xì)胞愈傷組織分化出幼苗GHIJKLM123465新品種（6）K→L→M這種育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在

。

克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親本組合范圍親本（X）AF1F2DFn選擇穩(wěn)定單倍體純合體純合二倍體種79其他育種原理回顧：

自然界中，多數(shù)動(dòng)物的性別決定屬于XY型，而雞屬于ZW型。雞具有一些易觀察的性狀，且不同相對(duì)性狀之間的差別明顯，易于分辨，因此常作為遺傳研究的實(shí)驗(yàn)材料。下面是一組關(guān)于雞的某些性狀的遺傳研究，請(qǐng)分析回答：雞的羽毛有蘆花和非蘆花兩種，由一對(duì)染色體上的等位基因控制，蘆花（Ｂ）對(duì)非蘆花（b）是顯性。蘆花雞羽毛在雛雞階段的絨羽為黑色且頭頂有黃色斑點(diǎn)。已確定B、b基因位于Z染色體的非同源區(qū)段上（即W染色體上沒(méi)有與之等位的基因）?，F(xiàn)有一蛋用雞養(yǎng)殖場(chǎng)為了降低飼養(yǎng)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，在他們擴(kuò)大規(guī)模時(shí)，請(qǐng)你告訴他們一種親本配種的方法能在雛雞階段篩選出雌性雞的措施。親本的基因型：

。篩選措施：

。其他育種原理回顧：80

育種目標(biāo)育種方式克服遠(yuǎn)源雜交不親和障礙，獲得雜交種定向改造生物性狀或使“外源基因”表達(dá)增加產(chǎn)量，增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)根本上改變性狀即集中優(yōu)良性狀且盡快收獲純合子集中雙親優(yōu)良性狀加快繁殖，保持優(yōu)良性狀雜交育種體細(xì)胞雜交單倍體育種多倍體育種誘變育種基因工程育種組織培養(yǎng)、細(xì)胞核移植育種目標(biāo)育種方式克服遠(yuǎn)源雜交不親81第一節(jié)《雜交育種與誘變育種》

第二節(jié)《基因工程及應(yīng)用》第六章《從雜交育種到基因工程》第一節(jié)《雜交育種與誘變育種》

第二節(jié)《基因工程及應(yīng)用》第六82第一節(jié)《雜交育種與誘變育種》第一節(jié)《雜交育種與誘變育種》83復(fù)習(xí)目標(biāo)：

1．梳理有關(guān)生物性狀改造方法的知識(shí),形成育種方式整體的認(rèn)知體系。（讀書整理）2．利用基因重組、基因突變、染色體變異、基因工程等遺傳學(xué)原理，識(shí)別和設(shè)計(jì)培育具有優(yōu)良性狀的新品種的育種方法和步驟。（說(shuō)寫訓(xùn)練）3．通過(guò)試題分析、練習(xí)，提高審題、解題能力。（動(dòng)筆練習(xí)）

復(fù)習(xí)目標(biāo)：84表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件（改變）（改變）（育種方法）（改變）可遺傳的變異不可遺傳的變異基因突變基因重組染色體變異來(lái)源誘因核心知識(shí)點(diǎn)間的關(guān)系：（育種方法）（育種目標(biāo)）基因工程細(xì)胞工程表現(xiàn)型=基因型+環(huán)境條件（改85

育種是指人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的生物學(xué)原理，有目的、有計(jì)劃地獲得或保留人們所需要的生物新品種?；景▋煞N情況：1．從性狀集合中把所需要的優(yōu)良性狀（相對(duì)性狀）分離出來(lái)或把位于不同個(gè)體的優(yōu)良性狀

集中到一個(gè)個(gè)體上來(lái)。2．創(chuàng)造具有優(yōu)良性狀的生物新品種。

育種是指人們按照自己的意愿，依據(jù)不同的生物學(xué)原理，有86思考并回答：育種的目標(biāo)一般有哪幾項(xiàng)要求？?jī)?yōu)良性狀、純合子、易保存和擴(kuò)大、能控制…

雜種優(yōu)勢(shì)是雜合體在一種或多種性狀上優(yōu)于兩個(gè)親本的現(xiàn)象。例如不同品系、不同品種、甚至不同種屬間進(jìn)行雜交所得到的雜種一代往往比它的雙親表現(xiàn)更強(qiáng)大的生長(zhǎng)速率和代謝功能，從而導(dǎo)致器官發(fā)達(dá)、體型增大、產(chǎn)量提高，或者表現(xiàn)在抗病、抗蟲(chóng)、抗逆力、成活力、生殖力、生存力等的提高。這是生物界普遍存在的現(xiàn)象。

思考并回答：育種的目標(biāo)一般有哪幾項(xiàng)要求？?jī)?yōu)良性狀、純合子、易87回憶你所知道育種方式

三倍體無(wú)籽西瓜抗蟲(chóng)棉神奇的“太空椒”矮桿抗病的水稻八倍體小黑麥

回憶你所知道育種方式三倍體無(wú)籽西瓜抗神奇的“太空椒”矮桿抗88選擇育種雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種

生物育種方式的名稱無(wú)子番茄培育選擇育種雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種89選擇育種：——先人的經(jīng)驗(yàn)積累在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們挑選品質(zhì)好的個(gè)體來(lái)傳種。這樣利用生物變異，通過(guò)長(zhǎng)期選擇，汰劣留良，就能培育出新品種。例如：產(chǎn)蛋多的家禽。這種育種方式是選擇育種。選擇育種周期長(zhǎng)，可選擇的范圍有限。選擇育種：——先人的經(jīng)驗(yàn)積累在生產(chǎn)實(shí)踐中，人們挑選品質(zhì)好的個(gè)90名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用雜交育種基因重組培育純合子品種：雜交→自交→篩選出符合要求的表現(xiàn)型，通過(guò)自交到不發(fā)生性狀分離為止①分散在同一物種不同品種中的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于同一個(gè)體；②操作簡(jiǎn)便育種周期長(zhǎng)，工作量大用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥培育矮稈抗病小麥培育雜種優(yōu)勢(shì)品種：一般是選取純合雙親雜交雜交水稻、玉米雜交育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用雜交育種基因重組培育純合子品種：雜交91實(shí)例鞏固：現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹病的小麥（ddtt）。如果你是育種工作者，你應(yīng)該怎樣操作才能得到矮稈抗病的優(yōu)良品種（ddTT）？實(shí)例鞏固：現(xiàn)有純合的高稈抗銹病的小麥（DDTT）和矮稈不抗銹92（參考方案）

Ｐ

高抗矮不抗F1

高抗DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT矮抗ddTTddTt矮抗ddTT矮抗矮抗矮不抗ddTTddTt雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：假如從播種到收獲種子要一年，那么培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？7－8年F2（參考方案）Ｐ高抗矮不抗F1高抗D93試一試：動(dòng)物的雜交育種方法

假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）試一試：動(dòng)物的雜交育種方法假設(shè)現(xiàn)有長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）94實(shí)例鞏固：長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）

短毛折耳貓（bbee）長(zhǎng)毛立耳貓（BBEE）雜交F1間雌雄互交選優(yōu)測(cè)交實(shí)例鞏固：長(zhǎng)毛折耳貓（BBee）短毛折耳貓（bbee）長(zhǎng)毛95雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計(jì)增產(chǎn)糧食5200多億公斤，平均每年解決600萬(wàn)人的糧食問(wèn)題。雜交育種的應(yīng)用雜交水稻之父：袁隆平,從1976年到2006年，累計(jì)增產(chǎn)糧食96中國(guó)黃?！梁伤固古Ｖ袊?guó)荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛與我國(guó)黃牛雜交選育后逐漸形成的優(yōu)良種。泌乳期可達(dá)305天，年產(chǎn)乳量可達(dá)6300kg以上，產(chǎn)奶量為世界奶牛之冠。雜交育種的應(yīng)用中國(guó)黃?！梁伤固古Ｖ袊?guó)荷斯坦牛：荷斯坦—弗里生牛與我國(guó)黃牛97犬中帝王:阿富汗獵犬犬中帝王:阿富汗獵犬98具有蘑菇狀肉瘤的金魚具有蘑菇狀肉瘤的金魚99從雜交育種到基因工程課件100從雜交育種到基因工程課件101

騾是驢與馬雜交所產(chǎn)生的后代。至少在3000年前，在亞洲某些地區(qū)人們已經(jīng)用騾來(lái)馱運(yùn)物品了，現(xiàn)在世界上許多地區(qū)仍在使用騾來(lái)干重活兒。騾能吃苦耐勞，可以在馬、驢等牲畜不能承擔(dān)其艱苦的條件下工作。騾的高度、皮毛的均勻度、頸部和臀部的形狀與馬相似。此外頭部短而粗，耳長(zhǎng)，肢瘦，蹄小和毛短等方面像驢。騾是驢與馬雜交所產(chǎn)生的后代。至少在3000年前，在102名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用誘變育種基因突變①物理：紫外線、X射線或γ射線、微重力、激光等處理，再篩選；②化學(xué)：亞硝酸、硝酸二乙酯處理，再選擇提高變異頻率，加快育種進(jìn)程，大幅度改良某些性狀有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料(有很大盲目性)高產(chǎn)青霉菌誘變育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用誘變育種基因突變①物理：紫外線、X射103當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特殊的乘客也回到了地球。他們是一些：生物菌種、植物組培苗和作物、植物、花卉種子等。在太空周游了115小時(shí)32分鐘，返回地球后，搭載單位的科研人員將繼續(xù)對(duì)它們進(jìn)行有關(guān)試驗(yàn)。回答：（1）作物種子從太空返回地面后種植，往往能出現(xiàn)新的變異特征。這種變異的來(lái)源主要是植物種子經(jīng)太空中的

輻射后，其

發(fā)生變異。請(qǐng)預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的新的變異對(duì)人類是否有益?

，你判斷的理由是________________。（2）試舉出這種育種方法的優(yōu)點(diǎn)：。

宇宙射線等

基因

不一定

基因突變是不定向的

變異頻率高，大幅度改良某些性狀

小試身手！當(dāng)神舟六號(hào)航天飛船搭載著兩位英雄宇航員成功返航時(shí)，一些特104從1987年開(kāi)始，我國(guó)將蔬菜等農(nóng)作物種子搭載在衛(wèi)星上上天?！按钚巧咸臁钡姆N子主要有青椒、番茄、黃瓜、絲瓜、胡蘿卜、萵苣等蔬菜種子，以及水稻、小麥、高粱等糧食作物和花卉草木等種子，共計(jì)50多類。誘變育種的應(yīng)用從1987年開(kāi)始，我國(guó)將蔬菜等農(nóng)作物種子搭載在衛(wèi)星上上天?！?05衛(wèi)星將農(nóng)作物種子帶到200～400千米的太空中，利用太空中的空間宇宙射線、微重力、高真空、交變磁場(chǎng)等各種特殊因素對(duì)種子和微生物進(jìn)行處理，使種子產(chǎn)生地面得不到的變異，最終培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種。衛(wèi)星將農(nóng)作物種子帶到200～400千米的太空中，利用太空中的106神舟六號(hào)神舟六號(hào)107與“神六”飛船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎須”與“神六”飛船一起上太空的花卉“瓷玫瑰”、“老虎須”108從雜交育種到基因工程課件109我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的水稻穗長(zhǎng)粒大，畝產(chǎn)達(dá)600kg，最高達(dá)750kg，蛋白質(zhì)含量增加8%-20%，生長(zhǎng)期平均縮短10天。我國(guó)運(yùn)用返回式運(yùn)載衛(wèi)星搭載水稻種子，返回地面后種植，培育出的110“太空椒”每個(gè)可重350克，ＶＣ等含量提高20％－30％太空番茄不但香甜可口，而且ＶＣ含量高，是普通品種的2.5倍，最大果重可達(dá)600克“太空椒”每個(gè)可重350克，ＶＣ等含量提高20％－30％太空111重達(dá)46公斤的太空南瓜太空棉花重達(dá)46公斤的太空南瓜太空棉花112長(zhǎng)相奇特的南瓜

長(zhǎng)相奇特的南瓜113太空黃瓜太空黃瓜114“黑農(nóng)五號(hào)”大豆

黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成“黑農(nóng)五號(hào)”大豆品種，含油量比原來(lái)的品種提高了2.5%，大豆產(chǎn)量提高了16%?！昂谵r(nóng)五號(hào)”大豆黑龍江農(nóng)科院用輻射方法處理大豆，培育成115青霉菌高產(chǎn)菌株的選育1943年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來(lái)人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到50000～60000單位/mL。青霉菌高產(chǎn)菌株的選育1943年從自然界分離出來(lái)的青霉菌只能產(chǎn)116名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用單倍體育種染色體變異①先將花藥離體培養(yǎng)，培養(yǎng)出單倍體植株；②將單倍體幼苗經(jīng)一定濃度的秋水仙素處理獲得純合子；③從中選擇優(yōu)良植株明顯縮短育種年限，子代均為純合子，加速育種進(jìn)程技術(shù)復(fù)雜且需與雜交育種配合用純種高稈抗病小麥與矮稈不抗病小麥快速培育矮稈抗病小麥單倍體育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用單倍體育種染色體變異①先將花藥離體培117方法：花藥離體培養(yǎng)方法：花藥離體培養(yǎng)118普通植株花粉單倍體幼苗純合子幼苗篩選所需的品種減數(shù)分裂花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理DDTTDdTt花藥離體培養(yǎng)DTDtdTdt單倍體幼苗秋水仙素DDTT,DDtt,ddTT,ddtt二倍體植株篩選所需的品種ddtt×DTDtdTdt雜交矮抗小麥的培育：實(shí)例鞏固：普通植株花粉單倍體幼苗純合子幼苗篩選所需的品種減數(shù)分裂花藥離119名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用多倍體育種染色體變異用一定濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗操作簡(jiǎn)單，能較快獲得所需品種所獲品種發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低，一般只適用于植物三倍體無(wú)籽西瓜、八倍體小黑麥多倍體育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用多倍體育種染色體變異用一定濃度的秋水120二倍體四倍體秋水仙素處理二倍體×三倍體種子三倍體植株不能形成正常的生殖細(xì)胞無(wú)子西瓜種下去聯(lián)會(huì)紊亂第一年第二年授二倍體的花粉實(shí)例鞏固：二倍體四倍體秋水仙素處理二倍體×三倍體種子三倍體植株不能形成121蘿卜（2a=18)×甘藍(lán)（2b=18)F1a+b=18秋水仙素處理2a+2b=36不可育可育“蘿卜甘藍(lán)”的形成過(guò)程實(shí)例鞏固：蘿卜（2a=18)×甘藍(lán)（2b=18)F1a+b=18秋水仙122秋水仙素處理雜交染色體變異三倍體無(wú)籽西瓜的培育多倍體育種三系雜交水稻核、質(zhì)互作遺傳的關(guān)系獲得二倍體或多倍純合體花藥組織培養(yǎng)秋水仙素處理單倍體育種黃色短桿菌、青霉菌、太空椒的選育誘變技術(shù)處理、空間技術(shù)處理基因突變誘變育種小麥矮稈抗銹病品種的選育雜交、自交、測(cè)交剪刀、毛刷、套袋遺傳規(guī)律雜交育種應(yīng)用舉例方法原理育種方式常見(jiàn)的育種方式、方法、技術(shù)比較秋水仙素處理染色體變異三倍體無(wú)籽多倍體育種三系雜交水稻核、質(zhì)123

例1：現(xiàn)有3個(gè)番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品種的基因型為AAbbDD，C品種的基因型為aaBBDD。3對(duì)等位基因分別位于3對(duì)同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對(duì)性狀。請(qǐng)回答：（1）如何運(yùn)用雜交育種方法利用以上3個(gè)品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡(jiǎn)要描述獲得過(guò)程即可）（1）A和B雜交得到雜交一代，雜交一代再與C雜交，得到雜交二代，雜交二代自交，即可得到基因型為aabbdd的種子，該種子可長(zhǎng)成aabbdd植株

（2）如果從播種到獲得種子需要一年，獲得基因型為aabbdd的植株最少需要多少年？3年例1：現(xiàn)有3個(gè)番茄品種，A品種的基因型為AABBdd，B品124AABBdd×AAbbDD（A）（B）AABbDd×aaBBDDAaBbDdaabbdd（種子）aabbdd（植株）配子abdabd（單倍體幼苗）aabbdd（植株）減數(shù)分裂秋水仙素處理花藥離體培養(yǎng)

第一年

第二年第三年

第四年

第三年

（C）×A品種的基因型為AABBdd，B品種AAbbDD，C品種為aaBBDD。AABBdd×AAbbDD（A）（B）AABbDd×a125例題2：下圖是用某種作物的兩個(gè)品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖，試分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（2）用③培育⑤所采用的E和H步驟分別是

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（3）用③培育⑥所采用的G步驟是_______________。其遺傳學(xué)原理是______________。雜交自交基因重組花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗染色體變異（單倍體育種）秋水仙素處理幼苗染色體變異（多倍體育種）例題2：下圖是用某種作物的兩個(gè)品種①和②分別培育出④、⑤、126例3：(08年全國(guó)理綜Ⅱ卷31)某植物塊根的顏色由兩對(duì)自由組合的基因共同決定。只要基因R存在，塊根必為紅色，rrYY或rrYy為黃色，rryy為白色；基因M存在時(shí)果實(shí)為復(fù)果型，mm為單果型。要獲得白色塊根、單果型三倍體種子。(1)請(qǐng)寫出以二倍體黃色塊根、復(fù)果(rrYyMm)植株為原始材料，用雜交育種方法得到白色塊根、單果型三倍體種子的主要步驟。rrrryyyymmmmrryymm黃復(fù)rrYyMm白單---種子rrryyymmm例3：(08年全國(guó)理綜Ⅱ卷31)rrrryyyymmmmrr1271、二倍體植株（rrYyMm）自交，得到種子2、從自交后代中選擇白色塊根、單果型的二倍體植株，并收獲其種子（甲）3、播種種子甲，長(zhǎng)出的植株幼苗經(jīng)秋水仙素處理，得到白色塊根、單果型四倍體植株，并收獲其種子（乙）4、播種甲、乙兩種種子，長(zhǎng)出植株后，進(jìn)行雜交，得到白色塊根、單果型三倍體種子步驟：rrrryyyymmmmrryymm黃復(fù)rrYyMm白單---種子rrryyymmm用雜交育種方法1、二倍體植株（rrYyMm）自交，得到種子2、從自交后代中128名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用基因工程育種

基因重組

提取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入(導(dǎo)入受體細(xì)胞)→目的基因的表達(dá)與檢測(cè)→篩選獲得優(yōu)良個(gè)體

①目的性強(qiáng)，育種周期短；②克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙

技術(shù)復(fù)雜，安全性問(wèn)題多，有可能引發(fā)生態(tài)危機(jī)

轉(zhuǎn)基因“向日葵豆”、轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉

基因工程育種考點(diǎn)鞏固：名稱原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用基因工程育種基因重組提取目的基因129提取目的基因（抗病毒基因）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定重組質(zhì)?；蚬こ逃N提取目的基因（抗病毒基因）重組質(zhì)?；蚬こ逃N130基因工程操作的工具

基因的剪刀——限制性(核酸內(nèi)切)酶。

基因工程操作的工具131限制性內(nèi)切酶分布：主要在微生物中。特點(diǎn)：特異性，即識(shí)別特定核苷酸序列，

切割特定切點(diǎn)。結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）。舉例：大腸桿菌的一種限制酶（EcoRⅠ）能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切割點(diǎn)上將DNA分子切斷。目前已發(fā)現(xiàn)的限制酶有200多種。限制性內(nèi)切酶分布：主要在微生物中。一種限制酶只能識(shí)別一種特定132限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過(guò)程點(diǎn)擊播放限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過(guò)程點(diǎn)擊播放133連接酶的作用：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。基因的針線——DNA連接酶。連接酶的作用：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)134DNA連接酶的作用過(guò)程點(diǎn)擊播放DNA連接酶的作用過(guò)程點(diǎn)擊播放135運(yùn)載體作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。種類：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是運(yùn)載體。3.具備的條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存；具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)；有某些標(biāo)記基因。運(yùn)載體作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。能將外源基因送入細(xì)胞的工136大腸桿菌DNA

質(zhì)粒（環(huán)狀DNA分子）控制質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移的基因抗生素抗性基因利用質(zhì)粒將外源基因運(yùn)載入受體細(xì)胞中大腸桿菌DNA質(zhì)?？刂瀑|(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移的基因137基因操作的基本步驟提取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定基因操作的基本步驟提取目的基因138？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？①?gòu)募?xì)胞中分離出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片斷③分離大腸桿菌中的質(zhì)粒④DNA重組⑤用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌⑥培養(yǎng)大腸桿菌克隆大量基因？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？①?gòu)募?xì)胞中分離出DNA①②③④139從雜交育種到基因工程課件1401、基因工程與作物育種基因工程育種的應(yīng)用1、基因工程與作物育種基因工程育種的應(yīng)用141抗蟲(chóng)害的玉米抗蟲(chóng)害的玉米142從雜交育種到基因工程課件143抗蟲(chóng)的基因來(lái)自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強(qiáng)的蛋白晶體，能使棉鈴蟲(chóng)等鱗翅類害蟲(chóng)癱瘓致死?？茖W(xué)家將編碼這個(gè)蛋白質(zhì)的基因?qū)胱魑?，使作物自身具有抵御蟲(chóng)害的能力?？瓜x(chóng)的基因來(lái)自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性144轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具145轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草轉(zhuǎn)入熒光素酶蛋白基因的發(fā)熒光煙草146藍(lán)色妖姬藍(lán)色妖姬147生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國(guó))乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國(guó))乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因1482、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題，還能大大降低生產(chǎn)成本。2、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物149胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價(jià)格降低了30%-50%!胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取1503、環(huán)境保護(hù)

基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。

通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。3、環(huán)境保護(hù)基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種151

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的152五轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性①對(duì)生態(tài)環(huán)境的安全，包括破壞生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)的的穩(wěn)定性，使目標(biāo)生物體對(duì)藥物產(chǎn)生抗性，轉(zhuǎn)移基因可通過(guò)重組產(chǎn)生新病毒等；②轉(zhuǎn)基因食品對(duì)人體和動(dòng)物的食用安全性，包括產(chǎn)生毒素或增加食品毒素含量，營(yíng)養(yǎng)成分減少，引起人體過(guò)敏反應(yīng)，使人體對(duì)某些藥物產(chǎn)生抗藥性等。

五轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性①對(duì)生態(tài)環(huán)境的安153關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品安全對(duì)轉(zhuǎn)基因食品無(wú)害性的評(píng)估主要有以下幾方面：

是否有毒性、引起過(guò)敏反應(yīng)、營(yíng)養(yǎng)或毒性蛋白質(zhì)的特性、注入基因的穩(wěn)定性、基因改變引起的營(yíng)養(yǎng)效果及其他不必要的功能等。對(duì)人類健康而言，專家們認(rèn)為，主要應(yīng)審查轉(zhuǎn)基因食品有無(wú)毒性及對(duì)環(huán)境的影響。歐盟對(duì)轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)和銷售制定了一系列法規(guī)，要求基因改變不得超過(guò)基因總量的1％，市場(chǎng)上出售的轉(zhuǎn)基因食品必須貼標(biāo)簽。關(guān)注轉(zhuǎn)基因食品安全對(duì)轉(zhuǎn)基因食品無(wú)害性的評(píng)估主要有154激素在育種中的作用原理：不可遺傳的變異方法:用一定濃度的生長(zhǎng)素或生長(zhǎng)素類似物處理未授粉的雌蕊柱頭優(yōu)點(diǎn)：生長(zhǎng)素只是促進(jìn)果實(shí)的發(fā)育，并不導(dǎo)致植物的基因型改變，所以該種變異類型是不能遺傳的。不需要制備無(wú)籽植物的種子，節(jié)約成本。缺點(diǎn)：即便是采用無(wú)性生殖方式也不能穩(wěn)定遺傳激素在育種中的作用原理：不可遺傳的變異方法:用一定濃度的生長(zhǎng)155知識(shí)歸納：

育種常用方法對(duì)應(yīng)原理的生物學(xué)水平層次基因水平染色體水平細(xì)胞水平基因突變基因重組基因拼接染色體組成倍減少染色體組成倍地