新人教版课件必修二《从杂交育种到基因工程》.ppt

第六章从杂交育种到基因工程,一、杂交育种,1、概念：。2、原理：。3、优点：。4、缺点：。5、应用实例：。如袁隆平的杂交水稻、中国的荷坦牛等。,是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法,基因的重组,方法简单，容易操作,育种进程缓慢，过程烦琐,动植物优良品种的选育,6特点：只能利用已有的基因重组不能创造；,新基因,2019年12月16日星期一,3,遗传图解,杂交育种与杂种优势是一回事吗？,不是；杂交育种是在杂交后代众多类型中选留符合育种目标的个体进一步培育，直至获得稳定遗传的具有优良性状的新品种；杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传上的稳定。,杂种优势：指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种第一代在长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量、品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象,杂种优势的大小，取决亲本个体遗传差异和互补程度在子一代表现最明显,2019年12月16日星期一,5,1、概念：。2、处理时期：。3、原理：。4、诱变因素：物理因素：。化学因素：。5、优点：。6、缺点：基因突变的和使选育工作量大，具有。7、应用：,利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发生基因突变,正在萌发的种子或幼苗,基因突变,X射线、射线、紫外线、激光等,亚硝酸、硫酸二乙酯、5溴尿嘧啶等,提高突变频率,在较短时间内获取更多的优良变异类型,不定向性,低频性,盲目性,二、诱变育种,农作物育种：培育出的新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点。微生物育种：如青霉菌的选育。,诱变育种与杂交育种相比，最大的区别是什么？,二者最大的区别在于:诱变育种能创造出新基因。,三、多倍体育种1原理：。2方法：用一定浓度的处理萌发的种子或幼苗。3特点：技术复杂，发育延迟，结实率低，一般只适用于植物。4举例：三倍体无子西瓜、八倍体小黑麦、四倍体水稻。,染色体数目变异,秋水仙素,四、单倍体育种1原理：。2方法：(1)先将花药离体培养，培养出单倍体植株；(2)将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子。3特点：，加快育种进程。4举例：用纯种高秆抗病小麦与矮秆不抗病小麦快速培育矮秆抗病小麦。,染色体变异(染色体组成倍地减少),明显缩短育种年限,2019年12月16日星期一,9,例题：右图表示以某种农作物（1）和（2）两个品种为基础，培育（4）（5）（6）（7）四个品种的过程。根据右图，回答下列问题：（1）用（1）和（2）培育出（5）所采用的方法和分别称为和，其培育出（5）所依据的原理是。,杂交,自交,基因重组,2019年12月16日星期一,10,（2）由（3）培育出（4）的常用方法是；由（4）培育出（5）的方法称，其优点是。,花药离体培养,秋水仙素诱导染色体加倍,明显缩短育种年限，后代都是纯合子,2019年12月16日星期一,11,（3）由（3）培育出（6）的常用方法是，其形成的（6）称。,人工诱导多倍体,多倍体,2019年12月16日星期一,12,（4）由（2）培育出（7）的方法是。,采用射线照射或药剂处理等人工诱变方式,五、基因工程育种,1、基因工程的概念：基因工程又叫或。通俗地说，就是，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞中，。,基因拼接技术,DNA重组技术,按照人们的意愿,定向地改造生物的遗传性状,2、基因工程的原理：。,基因重组,3、操作水平：,4、意义：,DNA分子水平,克服远缘杂交不亲和的障碍；定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。,想一想,为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？,推测这种“嫁接”怎样才能实现？,DNA是生物的主要遗传物质DNA都是由四种脱氧核苷酸形成的规则的双螺旋结构,基因工程操作的工具,5、基因操作的工具（1）基因的剪刀。分布：。作用特点：，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。结果：（碱基互补配对）（2）基因的针线。连接的部位：（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。结果：。,限制性内切酶,主要在微生物中,特异性,产生黏性末端,DNA连接酶,磷酸二酯键,两个相同的黏性末端的连接,限制性内切酶作用过程,一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,酶分布在细菌中特点特异性,基因的针线：DNA连接酶,被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？,用同种限制酶切割,DNA连接酶,（3）基因的运载工具。作用：。具备的条件：能在内复制并稳定地保存；具有；具有某些基因。种类：、和。质粒的特点：质粒是基因工程中最常用的；最常用的质粒是的质粒；存在于许多细菌及酵母菌等生物中；质粒的存在对宿主细胞；质粒的复制只能在内完成；细胞染色体外能自主复制的小型。,运载体,将外源基因送入受体细胞,宿主细胞,多个限制酶切点,标记,质粒,噬菌体,动植物病毒,运载体,大肠杆菌,无影响,宿主细胞,环状DNA分子,质粒,标记基因，便于进行检测,基因操作的基本步骤,6、基因操作的基本步骤（1）（人们所需要的的基因）。提取途径有两条：一条是从；另一种是。人工合成方法有（利用mRNA）；根据推测出核苷酸序列，通过化学方法合成。（2）（以质粒为运载体）。步骤：用一定的切割质粒；用切割目的基因；加入；质粒和目的基因结合成分子。结果：,提取目的基因,供体细胞的DNA中直接分离基因,人工合成基因,反转录法,蛋白质中氨基酸的序列,DNA,目的基因与运载体结合,限制酶,同一种限制酶,DNA连接酶,重组DNA,两两连接的可能有三种情况：目的基因与目的基因结合；质粒与质粒结合；目的基因与质粒结合。,4、基因操作的基本步骤（3）。导入方法：。导入过程：。（4）目的基因的表达与检测检测：根据受体细胞中是否具有，判断目的基因导入与否。如大肠杆菌质粒中含抗青霉素基因，把某种生物放入带有青霉素的培养基中培养，若有抗性，说明导入成功；若无抗性，说明导入失败。表达：受体细胞表现出，如棉花抗虫性状的表现。,将目的基因导入受体细胞,借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径,运载体为质粒，受体细胞为细菌,标记基因,特定的性状,例1：下列关于基因工程的叙述，正确的是（）A、重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B、所有限制酶都只能识别同一种按规定排列的核苷酸序列C、选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细胞繁殖快D、只要目的基因进入了受体细胞就能成功地实现表达,C,例2：以下说法正确的是（）A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B、质粒是基因工程中唯一的运载体C、运载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接D、基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复,C,基因治疗见课本94页材料,六、基因工程的应用,1、作物育种获得高产、稳产和具有优良品质的农作物,2、转基因动物的获得,3、药物的制取,4、基因诊断和基因治疗,基因诊断的基本原理是:由于互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，且这种结合是特异的。因此，当把一段用放射性同位素(32P).荧光分子或化学催化剂等标记的已知基因的核酸序列作为探针，与变性后的单链基因组DNA接触时，如果两者的碱基能配对，它们即互补地结合成双链。据此，就可检出被测DNA中含有的基因序列，从而达到检测疾病的目的。,基因治疗(genetherapy)是指将健康的外源基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷或异常引起的疾病，以达到治疗的目的。换句话说，也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的体细胞中，使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义上说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。例如，用5-氮胞苷治疗镰刀形细胞贫血和-地中海贫血。从上述叙述中不难看出，基因治疗主要从两方面着手以达到治疗的