江西省南昌市高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修2.ppt

,6.1杂交育种与诱变育种,杂交育种只能把优良性状集中在一起而诱变育种可产生全新的优良性状,传统的选择育种,自然变异,频率低后代种类少,人工选择,杂交育种的概念,育种前的亲本优良性状未集中,可杂交自交或测交,基因重组使配子以及子代多样化,一般获得纯种才可稳定遗传,杂交育种的过程,亲本一般是半优半劣的纯种,子一代一般是完全杂合子二代一般表现型极多,选择从子二代开始,选择兼优品种连续自交至不再发生性状分离,兼优纯种,杂交育种的图解,半优半劣纯种半劣半优纯种,完全杂种,兼优,半优,另半优,兼劣,完全隐性时不需自交,基因重组所得,连续自交并选育年年制种或无性生殖,杂交育种的缺点,只产新性状组合不能产新基因、新性状杂种后代会性状分离纯化缓慢，过程繁琐限于有性生殖种内杂交。种间极难杂交,诱变育种的概念和过程,连续分裂或繁殖的生物材料,物理或化学诱变处理,待选生物材料,优良品种,人工选择,需处理大量材料,萌发种子或幼苗,不定向低频性,在植物杂交育种的过程中运用单倍体育种的方,法可以明显缩短育种年限,P,高杆抗病矮杆感病,ddtt,DdTt,DDTT高杆抗病,第,1,年,选育出需要的矮抗品种,F1F2,D_T_,矮抗,杂交育种,2,第年,第,3,年,ddTT生长,F,3,减数分裂,D_ttddT_ddtt配子,DT,Dt,dT,dt,单倍体DT,花药离体培养,DtdTdt秋水仙素,第,1,年,第,2,年,4,第年,单倍体育种,DDtt,纯合体DDTT,ddTTddtt矮抗,下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品种的示意图，试分析回答：,AABB,DAaBb,aabb,EAb-FG,（1）用和培育所采用的D和F步骤分别是杂交和,自交。其,应用的遗传学原理是基因重组。,花药离秋水仙素,用培育所采用的E和H步骤分别是体培养和处理幼苗。其应用的遗传学原理是染色体变异。用培育所采用的G步骤是秋水仙素处理幼。苗其遗传学原理是_染色体变异。,HAAbb-AAaaBBbb-,请写出下面各项育种方法：,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单倍体育种。用60Co辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是诱变育。种用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是多倍体育种。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，这种育种本质上属于诱变育。种用抗倒伏、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，简单方法是杂交育种。用秋水仙素或硫酸二乙酯处理番茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是诱变育种。,6.2基因工程及其应用,生物的遗传物质大都是DNA，DNA基本结构相同；生物界共用同一套遗传密码，转移的基因也能表达出相同性状,基因工程的目的和概念,目的性强，跨物种定向改造生物性状,基因工程的三种工具1,识别双链DNA特定序列切割序列中特定位点的磷酸二酯键,可重新连接可与其他相同黏性末端相连,末端较长的链多出的部分,基因工程的三种工具2氢键自然连接,磷酸二酯键必需酶才能连,基因工程的三种工具3,便于筛选,利于在宿主细胞内稳定存在,基因工程四步曲,供体细胞,目的基因,最好用同种限制酶,运载体保证目的基因能正常导入并稳定存在和表达,基因工程核心步骤,需要检测和鉴定,基因工程的应用,育种抗虫棉转基因奶牛，超级绵羊制药将人蛋白基因转移至细菌等微生物生产人的药用蛋白，如胰岛素环保转基因超级细菌，分解净化污染物争议转基因生物及食品的安全性,7现代生物进化理论,变异是不定向的，但留下来的都是适应环境的适应环境的方式各有不同,拉马克的进化学说,被现代生物进化论否定,达尔文自然选择学说,过度繁殖前提,生存斗争动力,遗传变异适者生存基础结果,择,自然选,自然选择学说的优越性,自然选择学说的局限性,自然选择学说以后的理论发展微观发展,宏观发展,现代生物进化论的基本内容,1.种群是生物进化的基本单位,个体种群,2.突变和基因重组产生进化的原料,性状分子,自然选择决定生物进化的方向隔离导致物种形成,微观发展,宏观发展,“自私”的基因,有利于生存和繁殖的基因在群体中比例高,种群有利变异基因组成的变化,根本作用对象,种群基因频率,种群是生物进化的基本单位,无地理隔离,无生殖隔离,雌雄老幼均有,一对等位基因的频率和等于1,伴X基因频率不能计算Y的数量,A%=A数A与a总数=AA%+1/2Aa%,复等位基因的频率总和等于1。,遗传平衡状态的基因频率世代不变,30%,30%,30%,10%,36%,16%,48%,60%,40%,配子交叉法,A%2+2A%a%+a%2=AA%+Aa%+aa%=1,可遗传的变异是生物进化的原料,？每代基因突变量=基因总数突变率种群个体总数,变异是不定向的，不决定进化方向,变异发生在环境自然选择之前,自然选择决定基因频率变化方向,13%27%60%27%73%,有利变异基因频率上升,作用于表现型基因型最终影响基因频率,生物进化的本质：基因频率改变,适应当时环境的方向,可遗传的变异发生在先，是不定向的,自然选择、基因频率变化、进化发生在后，都是定向的,“退化”是特殊的进化,物种、种群、生殖隔离和地理隔离,物种A,物种B,种群A1,种群A2,种群B1,种群B2,隔离在物种形成中的作用,人工的转基因,可打破生殖隔离,地理隔离,生殖隔离,物种形成,种群分配可有差异,变异方向可有差异,自然选择可有差异,基因库差异越来越大,漫长渐变式不一