從雜交育種到基因工程

最早的育種(yùzhǒng)方法：

玉米起源于美洲大陸，15世紀(jì)傳入歐洲，16世紀(jì)經(jīng)葡萄牙傳入中國，現(xiàn)在遍布全世界。遠(yuǎn)在古代，美洲的印第安人就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條件下種植的，經(jīng)過精心管理和認(rèn)真選育，不僅果穗(ɡuǒsuì)碩大、顆粒飽滿，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。

共二十三頁共二十三頁以下是雜交(zájiāo)的育種參考方案：Ｐ高抗(ɡāokànɡ)矮不抗Ｆ１高抗Ｆ２DDTTddttDdTtddTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的植物品種一般需要幾代？連續(xù)自交，直至不出現(xiàn)性狀分離為止。5-6代共二十三頁試一試：動物的雜交育種(zájiāoyùzhǒnɡ)方法假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳(yíchuán)的長毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）長毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓共二十三頁長毛立耳短毛折耳BBEEbbee長毛立耳BbEe長毛立耳BbEe長立(chánɡlì)長折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee長折短折長折長折短折雜交(zájiāo)F1間交配選優(yōu)測交ＰＦ１Ｆ２F3長折短折思考：要培育出一個能穩(wěn)定遺傳的動物品種一般需要幾代？3代共二十三頁現(xiàn)有3個番茄品種，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對等位基因分別位于(wèiyú)3對同源染色體上，并且分別控制葉形、花色和果形3對性狀。請回答：（1）如何運(yùn)用雜交育種方法(fāngfǎ)利用以上3個品種獲得基因型為aabbdd的植株？（用文字簡要描述獲得過程即可）（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？4年結(jié)合上述幾個實例，請總結(jié)出雜交育種的優(yōu)點和缺點？共二十三頁誘變(yòubiàn)育種原理(yuánlǐ)：

基因突變

方法：

物理方法(紫外線、α射線、失重等)或化學(xué)方法(亞硝酸、硫酸二乙酯等)處理植株，再選擇符合要求的變異類型

應(yīng)用:①農(nóng)作物新品種的培育，新品種具有抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點。如“黑農(nóng)五號”大豆，產(chǎn)量提高了16%，含油量比原來提高了2.5%。共二十三頁空間生命科學(xué)：高真空(10—8pa)微重力(10—4g)強(qiáng)輻射(尤其(yóuqí)是危害性極大的HZE）共二十三頁②用于微生物育種：例如(lìrú)青霉素的選育。1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來人們對青霉菌多次進(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。中間為青霉菌，周圍是細(xì)菌。共二十三頁

雜交育種誘變育種

多倍體育種單倍體育種處理

原理

優(yōu)點

缺點雜交(zájiāo)輻射(fúshè)、射線化學(xué)藥劑秋水仙素花藥離體培養(yǎng)基因重組基因突變?nèi)旧w變異可以集中兩個親體的優(yōu)良性狀育種年限縮短，改良某些性狀果大，莖稈粗，營養(yǎng)物豐富年限短，易穩(wěn)定時間長有利不多，需大量處理發(fā)育遲，結(jié)實低高度不育，弱小共二十三頁育種(yùzhǒng)的方法有多種，各有各的優(yōu)點，我們要合理的有機(jī)結(jié)合各種方法，高效的達(dá)到各種目的。如果水稻的某遲熟（AA)品種,那么我們有什么好辦法快速的得到(dédào)早熟（aa）品種？靈活創(chuàng)新、實際應(yīng)用共二十三頁人工(réngōng)誘變+單倍體育種早熟(zǎoshú)品種(aa)花藥離體培養(yǎng)

當(dāng)年就可以培育出優(yōu)良新品種！遲熟品種(AA)雜合子(Aa)人工誘變

幼苗（A）

幼苗（a）秋水仙素處理早熟品種(AA)秋水仙素處理時間：共二十三頁轉(zhuǎn)基因鮭魚(ɡuīyú)抗蟲害的玉米抗蟲害(chónghài)的玉米抗蟲棉共二十三頁基因工程(jīyīngōngchéng)1.基因(jīyīn)的“剪刀”如:EcoRI限制酶1、該限制酶能否識別GAATCC的序列，為什么？說明了限制酶具有的特性是

。2、EcoRI限制酶識別了GAATTC的序列后，將會發(fā)生什么樣的變化？積極思考專一性共二十三頁基因工程(jīyīngōngchéng)嘗試標(biāo)出下列序列(xùliè)受EcoRI限制酶作用的切點CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT小試身手:GGCATCTTAAAATTCCGTAGGGCATCTTAAAATTCCGTAGCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT甲DNA片段乙DNA片段GAATTCCGTAGAATTCGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAAGGCATCTTAAAATTCCGTAG共二十三頁共二十三頁自我(zìwǒ)檢測一、概念檢測連線題1．基因工程中剪切基因的工具A．細(xì)菌在發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵

2．人工誘變常用的處理手段B．限制性內(nèi)切酶

3．基因工程中拼接基因的工具C．輻射(fúshè)

4．雜交育種利用D．基因的自由組合原理

5．搬運(yùn)目的基因的運(yùn)載工具E．DNA連接酶

6．大量表達(dá)目的基因常用的手段F．細(xì)菌質(zhì)?；蚴删w共二十三頁判斷題1．將兩匹奔跑速度快、耐力持久的種馬交配，所生小馬一定能繼承“雙親”的特征，不僅跑得快，而且耐力持久。()2．選擇育種是一種古老的育種方法，它的局限性在于進(jìn)展緩慢，可選擇的范圍有限。()3．人工誘變是創(chuàng)造動植物新品種和微生物新類型的重要方法，它突出的優(yōu)點是可以提高突變率，加速(jiāsù)育種工作的進(jìn)程。()4．對于基因工程或分子生物學(xué)實驗室向外排放轉(zhuǎn)基因細(xì)菌等必須嚴(yán)加管制。()×√√√共二十三頁畫概念圖畫出基因工程(jīyīngōngchéng)操作的常規(guī)方法流程圖。共二十三頁二、知識(zhīshi)遷移列舉生產(chǎn)實踐中用雜交育種、誘變育種和基因工程育種改良農(nóng)作物或畜禽品種的實例。有條件的話，請調(diào)查這些育種方法的經(jīng)濟(jì)效益或增產(chǎn)效果。共二十三頁三、技能應(yīng)用仔細(xì)觀察下面這幅卡通圖。運(yùn)用(yùnyòng)你學(xué)過的基因工程的知識，分析并評價這幅圖的寓意。共二十三頁四、思維拓展既然(jìrán)基因工程與傳統(tǒng)的雜交育種和誘變育種相比有許多優(yōu)勢，為什么現(xiàn)在仍有許多人搞雜交育種和誘變育種的研究呢?很多生物的基因組目前并不清楚，因此，尋找目的基因仍是十分艱巨的工作(gōngzuò)。此外，基因的提取、分離和轉(zhuǎn)移需要昂貴的儀器設(shè)備。而雜交育種和誘變育種作為常規(guī)育種方法，操作簡便易行，是基因工程技術(shù)所不能取代的。

共二十三頁內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)最早的育種方法：。遠(yuǎn)在古代，美洲的印第安人就選擇和培育了許多穗大