第6章--从杂交育种到基因工程(教案)

1、第6章-从杂交育种到基因工程（教案）第6章从杂交育种到基因工程第1节 杂交育种与诱变育种和诱变育种的优点和局限性。【课标理解杂交育种【教理播交育种一、杂交育种种的选育杂交育种的实例以高产抗病小麦品PFiF2高产不抗病小麦X 低产抗病小麦I高产抗病小麦（均为显性性状）1保留高产抗病个体（淘汰高产不抗病、低产抗病、低产不抗病个体）I高产抗病小麦（不再发生性状分离）将同杂交育种的概 交配集中个择种的优获性品种做法一做痛严培育获得生物新原理:的遗传学原理是基因重组I勺过程F选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交或体杂交得F2,从F2中选择具有所1渾状杂交育种的优缺点.点舌种的优良性状集中在一将同个个体

2、上，而2.）交能种的缺点小只能利新的基因，因而杂交育种只能出 ”（2）由于杂交过程中会出现性状分离现象，（3）亲本的选择范围比较局限：亲本的选择 一般限制在同种生物范围之内，而且只适用于进-2 -nzcr基因的重组，产所需时间较长。新的基行有性生殖的生物。（六）杂交育种的应用在农业生产中杂交育种是改良作物品质， 提高农作物单位面积产量的常规方法，同时也可 用于冢畜和冢禽的育种。二、诱变育种诱变育种依育种的遗理学原理是基因突变。诱变育种的方法素J如诱变育诱诱变育魁因素丿如X射线、Y射线、紫外线、因素如亚硝酸、硫酸二乙酯等）激光等）或或,，学因素诱变育种最种率加速育种进程，在较短时良变异类型。但是

3、，,_ 供应材料并且具有（旳、怎血士 “黑农五号”大豆、青霉素高产菌株的选育 等。、厶.、U的诱变育诱变育种的应植物新品种和微生物新类 【要点要方法。一、杂交育种过程分析一1.杂交一、“合子）诱变育种最突 变异类型。但是（四农五号”优点在于：可以提高突变利变异不多，需大量处理。别是1A杂交育种过程，解获得双设性优的性状型纯PFiAAbb XAaF2aaBBIBbIA-B- A-bb aaB- aabb淘汰2.不再发生性状分离IAABB（1）若亲本是不同纯种中选若往便会不同状始需胃往此在杂交育种（2）若需培育显性纯合子，应让具有该性状 的个体连续自交，直至不再发生性状分离才能推 广使用。该厂该性

4、即的个体培育扌隐广纯合，因为中选出具有杂交，将O代不再发生薛分一旦工一妾利用即可，但需上 5）植株抗病病原的检感染植无相应病原植株的 :一进采动物杂交方法时测显性个育显性 7子。杂交进彳种有适用殖围将不同品母本錨种需 是境中， 纯纯合需病二、诱变育种M 1优势取亲本育种物种的不”1.人工诱变的最佳处理时期是细胞分裂间期。2. 物产生生物有利诱变只能提高突变率，而不不能提生率O突工诱变只三、几种常规育种方法的比较、种类 项目、杂交育种诱变育种多倍体育种单倍体育种原理基因重组基因突变染色体变异方法杂交T自交T选择T自交T利用物理因素或化学因素处理生物用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养T秋水

5、仙素处理幼苗优点能将不同个体的优良性状集中于一个个体上且操作过程简单能提高突变率或岀现 新的性状，从而加速育 种进程叶片、种子和果实比 较大，营养物质的含 量有所增加可以明显缩短育种年限缺点时间长，须及时发现优 良性状，难以克服远源 杂交不亲和的障碍有利变异少，需大量处理供试材料并且具有盲目性适用于植物，在动物方面难以实施技术复杂，需与杂交育种配合适用范围能够进行有性生殖的植物和动物所有生物真核生物主要适用于能够进行有性生殖的植物实例青霉素高产菌株三倍体无籽西瓜普通小麦纯合体四1.若需决育种问种不育种方的优选性状集中在一个个体上，既可进行杂交育种，也可进行单 在一个若需设配鑼育行杂的育种采用单

6、倍体育- 尺有的性需大则可采用诱某变育种和杂交育种相1所 方法。4.若需培育高产量的无子果实，则可采用多 若需将不同物种的优良性状组合到一起， 米用基因工程育种的方法。已知小麦的高秆对矮秆为显性，红粒对白粒 间内获得大量白粒矮秆麦种，你认为应该采 用的最佳育种方法是单B体育种B.自交育种C.人工嫁倍体育种車 种的方法。合倍达米种需将工程砌勰性状组合到一起1.3.尔认为应该米A.诱D.人们利用激光或亚硝酸处理萌发的种子或幼 苗能够诱发基因突变，则激光或亚硝酸发挥 诱变作用的时间是有丝分裂的（A ）A.分裂间期LD任意时期 现有基因型为A/bb和aaBB的两个亲 对基因按自由组厶心缶害仕 牡歪卓去

7、 因型为aabb的新 是A.单倍体育种D.多倍体育种:口B.分裂中期C.分裂后基两种你认为最简B.杂交育种C.诱变育【自我校对】一、（二）同一 两个或多 选择和培育（三）基因重组 （四）杂交 F2 （五）1.同一一简便2. （1）已有 基因型 基因 性状组合 性状 （2）性状分离 缓慢 较长（3）同种 有性二、（一）基因突变（二）物理化学基因突变（三）突变率育种进程较短不多大量盲 目第2节基因工程及其应用【课标定位】1简述基因工因的基本 应用。【教材回归】、基原理。医药等领域的弋或，定.DNA .重组亠种生 后放制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，夬在t 一 的切点上切割DN分子。例如，大肠杆菌

8、中的一 种叫做EcoRI的限制酶能够专一地识别 GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列 切开。一地识别 GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列2. 基因的“针线” _ DNA连接酶 两种来源不同的DNA用一一帚可以相互黏合，但是，这种黏口口八能使互补 I基以相互来上脱氧是，和磷酸交只能使而补 ”3, 5磷酸二酯键）.“缝合一、3. 基因的运输工具 运载体要将体和的基运载体毒体前胞用还在载体有门- 及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核基因工程的操作一般要经历四个步骤： 戸卄、天為体结合厶末端的碱连间的化学缝合”。限制酶切割后，这种黏合只能使互补，需要核糖之A丙缺口 （连接磷酸与脱O

9、”取定。因工程的原理%_IA.基因工程的概念 技术。通俗地说，就是按沖 技另某种基物提取就来照 性状。（二）基因操作的基本工具1. 基因的“剪刀”一一限制性核酸内切酶 限制性核酸内切酶（简称限制酶）制 1 i 的切点上切割DNA分子。例如，八的运输菌具基植物体毒体细胞用还在载许多专门 菌以够酵体和动生物病毒等中粒存.于.细 匕够自）基因工程的操作步骤 目的基因訥目的基因与因载体结 二一基基因工程的应作物育种逆性的作物新品种【作物，培育出具有各种抗- 巒培育出了抗!烟草了耐玉 油菜、大豆等多种转基方法培育出在畜基因殖业上, 的使用，不仅减少了蹄水稻和棉等多种作物。此外除还培的出了、水I不安全，要

10、严格控制-安全，应大范围推广产和具有优良在质物育种方面冷获得高产、稳 和棉等多种 科学家利用基因工程的卄命 牛、超级绵羊等多种转基因动物 农药的用量除降抗虫基生产成本，除而宜还减少了右 药对环境基因工程与药物研制古 组织在细品或血中除提叢药品是直接从原料来的 的限制除价格十分昂贵。用基因工程的方法能够 高效素地干产素各昂贵胞量素低以及的防乙干如 謀在环境保护方面环利用转基因细菌分解泄毒 卜 油除转基因生物和转基因食品的安全性一、基因工程的基本原理 基因重组 基因工程是把一 转移到另一种生物的体细胞内，基因仍然具有基因的结构没有变化，只因仍然具有一我国态度：重视转基因生物及其 产品的安全性问题，

11、并密切关注 国际上有关管理法则动向【要点突破】一、基因工程的基本原理基因重组 一基因工程是把一种生物的某种基因作为整体 转移到另一种生物的体 定的独立性和完整性, 是位置改变而已。特别基因重通过基因突变和染色体变异产 定向的。二、基因操作的基本工具示：程产生的变异是定向的，然而基 生的变异是不1限制酶伸限出酶核门之间的碱基正好互补配对，这样识别一 1 种特定的特核苷酸序列，性并在特定限制酶只上匕 切割（D2）作用结果判判产生黏性末端:被 切开的DNA两条单链的切口一带有几个 的切序列做它们末端源DNA结A后才冃匕导口叫做之部位判学键35磷酸二酯键：磷酸与 呻匕够切使之来去活计制异 损害作受体细

12、胞。目的基因必须与运载伫2.DNA连接酶与DNA聚合酶的比较比较项目DNA连接酶DNA聚合酶作用对象连接DNA片段连接游离的脱氧核苷酸作用条件不需要模板需要模板作用结果连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖（1）作用：将外源基因送入受体细胞。出 保存2并大量须具备这样可保证宿主细胞内 胞分裂过程中复制并传递给子细胞;有多个 所必需的条件；有标记基因一一这是检测目 基特别提示入；体细标中的重要判断依检基因因操接酶。DNA因操作的“工具”与“工具酶”的区别： 作的工具包括限制酶、DNA ）连接酶以及运 谯因操作的工具酶仅指限制酶和、基因工程操作的基本步骤1. 提取目的基因口目的基因是指人们所需要的

13、特定基因，提取 目的基因的万法有直接分离基因和人工合成基因 两条途径。一、2. 目的基因与运载体结合 首先用同一种限制酶切割质粒，然后加入成重戢酶分子的基因使质粒与目的基因结合 主要是借鉴因导或入受毒侵染细胞的方法。卓籬的基因 状期导入与否 达。根据受厶匕因此要辩证看待基因工程所 以制服的能口入侵，:口、生造产生威胁；|鮭A 疋种生子的基子利用“鸟枪法将目的基因从别行切需需定这是苷酸了列的鸟枪法”将目A.高效性 B.专一性 我国科学家将苏云金的抗虫基因棉花的抗虫性状），判断目的基因四、基因工程的应用与安全性物个体时转基因细2.因动在培育h受体细胞植物时，植物根、.茎、叶等生活 丄为受体细胞定但是基因受体细的安全般选用因为科学技术用一把双刃剑在很多方面丿 示出美潜的应用险景,此要因证程待给人们程来 制造出潜在，如可【达品自测原有等问题定1.mRNA加入达某科测人员将兔子血红蛋白的体有大成杆兔子培血液蛋白不久述事肠杆菌 物共质一合遗传在核糖体上进行的B.各 大肠杆杆菌的基因发生