高中生物必修2第6章《從雜交育種到基因工程》課件

第6章從雜交育種到基因工程

第1節(jié)雜交育種與誘變育種第6章從雜交育種到基因工程

第1節(jié)雜交育種與誘變育種

遠(yuǎn)在古代，美洲印第安人選擇和培育了許多穗大粒飽的玉米。原來他們把玉米奉為神靈，用作祭祀的玉米是在隔離的條件下種植的，經(jīng)過精心的管理和認(rèn)真選育，不僅穗大選育出來粒飽，而且品質(zhì)優(yōu)良，無任何雜粒，這樣就選育出了具有優(yōu)良性狀的玉米品種。資料1方法（汰劣留良）局限選擇范圍有限，育種周期長選擇育種遠(yuǎn)在古代，美洲印第安人選擇和培育了許多穗資料2

小麥的高產(chǎn)（D）對低產(chǎn)(d)是對顯性，抗?。═）對不抗病(t)是顯性.現(xiàn)有高產(chǎn)不抗病和低產(chǎn)抗病的兩種純系小麥品種。

你用什么方法能把兩個(gè)品種的優(yōu)良性狀（高產(chǎn)、抗?。┙Y(jié)合在一起，又能把雙方的缺點(diǎn)都去掉？

資料2小麥的高產(chǎn)（D）對低產(chǎn)(d)是對顯性，

Ｐ

高產(chǎn)不抗

低產(chǎn)抗病Ｆ１

高抗Ｆ２DDttddTTDdTt(D—T—)高不抗

高抗低抗低不抗F3高不抗高抗低抗低不抗DDTT穩(wěn)定遺傳的高產(chǎn)抗病品種？Ｐ高產(chǎn)不抗低產(chǎn)抗病Ｆ１高抗雜交自交選優(yōu)自交選優(yōu)顯性純合子品種隱性純合子品種雙親Ｆ１F3Ｆ２自交….選出穩(wěn)定遺傳的個(gè)體，收獲種子，擴(kuò)大推廣雜交自交雙親選出穩(wěn)定遺傳的個(gè)體，收獲種子，擴(kuò)大推廣Ｆ１Ｆ２Ｆ１選優(yōu)雜交自交選優(yōu)自交選優(yōu)顯性純合子品種隱性純合子品種雙親Ｆ１F3概念：

雜交育種就是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，就得到新品種的方法。一、雜交育種原理：

基因重組優(yōu)點(diǎn)：使位于不同個(gè)體上的多個(gè)優(yōu)良性狀集中于一個(gè)個(gè)體上，即“集優(yōu)”,能產(chǎn)生新的基因型。概念：雜交育種就是將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過中國荷斯坦牛成就袁隆平雜交水稻局限：育種進(jìn)程緩慢，過程復(fù)雜（自交選擇需五--六代,甚至十幾代)。利用已有基因的重組，按需選擇，并不能創(chuàng)造新基因；中國荷斯坦牛成就袁隆平雜交水稻局限：育種進(jìn)程緩慢，過程復(fù)雜（概念：二、誘變育種

誘變育種就是利用物理因素（如X射線、r射線、紫外線、激光等）或化學(xué)因素（亞硝酸、硫酸二乙脂等）來處理生物，使生物發(fā)生基因突變。原理：

基因突變

概念：二、誘變育種誘變育種就是利用物理因素（如X方法：

優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)生新基因和新的性狀；能提高變異的頻率；后代變異性狀能較快穩(wěn)定，加速育種進(jìn)程。物理方法（如x射線，γ射線、紫外線，激光等）化學(xué)方法（如亞硝酸、硫酸二乙酯等）太空育種（微重力、高真空等）黑農(nóng)大豆方法：優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)生新基因和新的性狀；能提高變異的頻率；后代變局限：具有不確定性；有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料，工作量大。局限：具有不確定性；有利變異少，需大量處理實(shí)驗(yàn)材料，工作量大三、幾種育種方法的比較三、幾種育種方法的比較1、請寫出下面各項(xiàng)培育方法：（1）通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是

。（2）用60Co輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是

。（3）用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是

。（4）將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種原理本質(zhì)上屬于

。（5）用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個(gè)小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，所用方法是

。（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯處理蕃茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是

。單倍體育種

誘變育種

多倍體育種

誘變育種

雜交育種

誘變育種練習(xí)1、請寫出下面各項(xiàng)培育方法：單倍體育種誘變育種多倍體育種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

。H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）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品種第6章從雜交育種到基因工程

第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用第6章從雜交育種到基因工程

第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用怎樣讓奶牛產(chǎn)出人奶呢？人的細(xì)胞人乳鐵蛋白基因奶牛的細(xì)胞目的基因供體細(xì)胞受體細(xì)胞剪刀運(yùn)載體針線怎樣讓奶牛產(chǎn)出人奶呢？人的細(xì)胞人乳鐵蛋白基因奶牛的細(xì)胞目的基一、基因工程的基本步驟（一）

提取目的基因（二）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合（三）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（四）目的基因的檢測和表達(dá)一、基因工程的基本步驟（一）提取目的基因（二）目的基因與運(yùn)1、要想獲得目的基因必須用限制酶切幾個(gè)切口？思考與討論:目的基因1、要想獲得目的基因必須用限制酶切幾個(gè)切口？思考與討目的基因黏性末端黏性末端GCTATAGCTATA目的基因黏性末端黏性末端GCTATAGCTATA2、會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端？思考與討論:目的基因2、會(huì)產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端？思考與討論:目的基因基因的運(yùn)載體基因的運(yùn)載體GC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GDNA連接酶GCTTAAAATTC作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？1.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2.具多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3.對宿主細(xì)胞無毒害作用。4.具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？1.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地1、常用的受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌、動(dòng)植物細(xì)胞等2、常用微生物作受體細(xì)胞的原因：微生物增殖快、代謝快、目的產(chǎn)物多。3、若運(yùn)載體是質(zhì)粒，受體細(xì)胞為細(xì)菌應(yīng)作何處理：應(yīng)用CaCl2處理目的是：增大細(xì)胞壁的通透性1、常用的受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌、動(dòng)植物細(xì)胞等操作過程中用到哪些工具？操作過程中用到哪些工具？（一）基因的“剪刀”１、分布：主要在微生物中專一性3’,5’-磷酸二酯鍵一般產(chǎn)生黏性末端（或產(chǎn)生平末端）——限制性核酸內(nèi)切酶

二、基因工程的工具４、結(jié)果：3、切割具體部位：２、作用特點(diǎn)：（一）基因的“剪刀”１、分布：主要在微生物中專一性3’,5’（二）基因的針線——DNA連接酶GCTATAGCTATA

作用：將互補(bǔ)配對的兩個(gè)黏性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。連接的是什么部位?3’,5’-磷酸二酯鍵（二）基因的針線——DNA連接酶GCTATAGCTATADNA聚合酶和DNA連接酶的比較不同點(diǎn)相同點(diǎn)DNA聚合酶DNA連接酶連接DNA片段不需要模板連接的是游離的脫氧核苷酸需要模板連接不同脫氧核苷酸之間的磷酸和脫氧核糖，形成磷酸二酯鍵DNA聚合酶和DNA連接酶的比較不同點(diǎn)相同點(diǎn)DNA聚合酶DN（三）基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體1、功能：2、常用的運(yùn)載體：3、必須具備的條件（三）基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體1、功能：2、常用的運(yùn)載體：3

1.原理：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。三、基因工程的概念體外4.結(jié)果：3.操作環(huán)境：2.操作水平：1.原理：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的１、基因工程與作物育種四、基因工程的應(yīng)用１、基因工程與作物育種四、基因工程的應(yīng)用高中生物必修2第6章《從雜交育種到基因工程》課件生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)轉(zhuǎn)基因的紫番茄生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)轉(zhuǎn)基因的紫番茄2、基因工程與藥物研制2、基因工程與藥物研制3、環(huán)境保護(hù)

超級(jí)細(xì)菌3、環(huán)境保護(hù)超級(jí)細(xì)菌討論：轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？討論：轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？練習(xí)1.基因工程的正確操作步驟是（）①使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞③檢測目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求④提取目的基因③②④①B.②④①

③C.④①

②③D.③④①

②C練習(xí)1.基因工程的正確操作步驟是（）①使目的基因與運(yùn)2.要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是()

①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶

Ａ．①② Ｂ．③④Ｃ．①④ Ｄ．②③A2.要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是(3.基因工程技術(shù)中的目的基因主要來源于

()A.自然界現(xiàn)存在生物體內(nèi)的基因

B.自然突變產(chǎn)生的新基因

C.人工誘變產(chǎn)生的新基因

D.科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中人工合成的基因A3.基因工程技術(shù)中的目的基因主要來源于A.自然界現(xiàn)存在生物體4.下列關(guān)于基因工程的敘述中,正確的是(