从杂交育种到基因工程复习

1、从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程 1 1、生物变异在育种上的应用（、生物变异在育种上的应用（）2 2、转基因食品的安全性、转基因食品的安全性()()小测小测l说出以下几种常见育种方式的原理和方法多倍体育种诱变育种杂交育种单倍体育种基因工程育种例例1 1：农业生产中，常用人工诱导多倍体的育种方法：农业生产中，常用人工诱导多倍体的育种方法来提高作物产量。在下列四组多倍体植物中，最有来提高作物产量。在下列四组多倍体植物中，最有经济价值的一组是：经济价值的一组是： A A、甘蔗和甜菜、甘蔗和甜菜 B B、水稻和棉花、水稻和棉花 C C、玉米和高梁、玉米和高梁 D D、油菜和大豆、油菜和大豆 A

2、2.2.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大；糖类、蛋 白质等含量增高。白质等含量增高。3.3.但发育延迟，结实率低。但发育延迟，结实率低。1.1.多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见多倍体植株的特点多倍体植株的特点二倍体西二倍体西瓜幼苗瓜幼苗二倍体西二倍体西瓜幼苗瓜幼苗秋水仙素处理秋水仙素处理二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株四倍体西四倍体西瓜植株瓜植株联会联会紊乱紊乱三倍体西瓜种子三倍体西瓜种子无子西瓜无子西瓜杂交杂交自然长成自然长成二倍体西二倍体西瓜植株瓜植株第一年第一年第二年第二年应用应用:花粉诱导花粉

3、诱导原理：原理：染色体变异染色体变异例：科学家将一些作物的种子搭载人造卫星进入太空，经过宇宙例：科学家将一些作物的种子搭载人造卫星进入太空，经过宇宙射线、高度真空和微重力等综合因素的作用，使种子发生变化，射线、高度真空和微重力等综合因素的作用，使种子发生变化，从而培育出优质高产的新品种。下面叙述正确的是（双选）从而培育出优质高产的新品种。下面叙述正确的是（双选） A.A.这项工作属于诱变育种这项工作属于诱变育种 B. B.太空种子都成为了多倍体太空种子都成为了多倍体 C.C.太空种子都是优良品种太空种子都是优良品种 D. D.太空种子都还得进行人工选择太空种子都还得进行人工选择 AD原理：原理

4、：基因突变基因突变诱变育种诱变育种优点：优点：可以提高突变率，短时间内获得更多的优良变可以提高突变率，短时间内获得更多的优良变异类型。异类型。缺点：缺点：有利变异少，须大量处理实验材料有利变异少，须大量处理实验材料 利用物理因素（如利用物理因素（如射线、射线、射线、紫外线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯、秋激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素等）来处理生物，使生物发生基因突变。水仙素等）来处理生物，使生物发生基因突变。例例3：已知棉花纤维的白色（：已知棉花纤维的白色（A）对紫色）对紫色(a)显性，不显性，不抗虫（抗虫（B）对抗虫（）对抗虫（b）显性，两对基

5、因独立遗传。现）显性，两对基因独立遗传。现有表现为紫色不抗虫和白色抗虫的纯合子。欲培育出有表现为紫色不抗虫和白色抗虫的纯合子。欲培育出紫色抗虫的品种，可采用的育种方法有紫色抗虫的品种，可采用的育种方法有AAbbaaBBAaBb白抗白抗 白不抗白不抗 紫抗紫抗 紫不抗紫不抗aabb杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种花药离体培养花药离体培养 ABAB AbAbaBaBabab秋水仙素处理秋水仙素处理 ABAB AbAbaBaBabab减数分裂减数分裂 P AAbb P AAbb aaBB aaBB F F1 1 AaBb AaBb白抗白抗紫不抗紫不抗白不抗白不抗AABB AAbb AABB AA

6、bb aaBB aaBB aabbaabb紫抗紫抗 花粉类型花粉类型 单倍体植株单倍体植株二倍体植株二倍体植株例例3：已知棉花纤维的白色（：已知棉花纤维的白色（A）对紫色）对紫色(a)显性，不显性，不抗虫（抗虫（B）对抗虫（）对抗虫（b）显性，两对基因独立遗传。现）显性，两对基因独立遗传。现有表现为紫色不抗虫和白色抗虫的纯合子。欲培育出有表现为紫色不抗虫和白色抗虫的纯合子。欲培育出紫色抗虫的品种，可采用的育种方法有紫色抗虫的品种，可采用的育种方法有.（2）若现有表现为白色不抗虫和紫色抗虫的纯合子，）若现有表现为白色不抗虫和紫色抗虫的纯合子，欲在最短时间内培育出白色抗虫的品种，应选取的育欲在最短

7、时间内培育出白色抗虫的品种，应选取的育种方法是有种方法是有.AABBaabbAaBb白不抗白不抗 紫不抗紫不抗 白抗白抗 白不抗白不抗A_bb杂交杂交自交自交选育选育自交自交Fn选育选育AAbbAAbb白抗白抗(纯种纯种)1/3AAbb 2/3AABb不再发生性状不再发生性状分离为止分离为止连续连续自交自交杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种花药离体培养花药离体培养 ABAB AbAbaBaBabab秋水仙素处理秋水仙素处理 ABAB AbAbaBaBabab减数分裂减数分裂 P AAbb P AAbb aaBB aaBB F F1 1 AaBb AaBb白抗白抗紫不抗紫不抗白不抗白不抗AAB

8、B AAbb AABB AAbb aaBB aaBB aabbaabb白抗白抗 花粉类型花粉类型 单倍体植株单倍体植株二倍体植株二倍体植株杂交育种杂交育种: :单倍体育种：单倍体育种：显性纯种显性纯种隐性纯种：最简捷隐性纯种：最简捷杂交育种（从杂交育种（从F2F2中直接获得）中直接获得）新品种是纯合子新品种是纯合子新品种是杂合子新品种是杂合子,应该如何育种应该如何育种?要求要求1.确定母本和父本的表现型和基因型确定母本和父本的表现型和基因型2.确定杂交方式确定杂交方式3.选育符合要求的新品种选育符合要求的新品种4.良种繁育良种繁育生产实践中生产实践中,马铃薯品种是杂合体马铃薯品种是杂合体(有一

9、对基因杂有一对基因杂合即可称为杂合体合即可称为杂合体),通常用块茎繁殖。现要选育通常用块茎繁殖。现要选育黄肉黄肉(Yy)、抗病（、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请设计）的马铃薯新品种。请设计马铃薯优良品种的杂交和选育方案。马铃薯优良品种的杂交和选育方案。设计马铃薯优良品种的杂交和选育方案设计马铃薯优良品种的杂交和选育方案袁隆平杂交水稻袁隆平杂交水稻 1974年三系杂交水稻 1995年两系杂交稻 1996年超级杂交稻攻关 2010年亩产900公斤难关也突破在即 应用实例：应用实例：试一试：动物的杂交育种方法试一试：动物的杂交育种方法长毛折耳猫长毛折耳猫短毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳猫 练习

10、练习 : :请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品 种的方法是种的方法是 。（2 2）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。（3 3）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获 得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法 是是 。（4 4）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小）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

11、种，所用方法麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法 是是 。（5 5）将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出）将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出 抗虫棉。所用方法是抗虫棉。所用方法是 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体多倍体育种育种 杂交育种杂交育种 基因工程育种基因工程育种 提醒提醒（1 1）微生物常做受体细胞的）微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快、代谢旺盛、原因是因其繁殖速度快、代谢旺盛、目的产物多。目的产物多。（2 2）目的基因表达的标志：通过）目的基因表达的标志：通过转录翻译合成出相应的蛋白质。转录翻译合成出相应的蛋白质。将目的基因导入受体细胞

12、将目的基因导入受体细胞导入细胞导入细胞植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞微生物细胞微生物细胞方法目的基因的检测与鉴定目的基因的检测与鉴定检测对象检测对象是否插入目的基因是否插入目的基因 是否转录出是否转录出mRNA是否翻译成蛋白质是否翻译成蛋白质方法2 2、下列各项中，说明目的基因完成了表达的是、下列各项中，说明目的基因完成了表达的是A A棉珠中含有杀虫蛋白基因棉珠中含有杀虫蛋白基因 B B大肠杆菌中具有胰岛素基因大肠杆菌中具有胰岛素基因C C酵母菌中产生了干扰素酵母菌中产生了干扰素 D D抗病毒基因导入土豆细胞中抗病毒基因导入土豆细胞中 D1 1、依下图，下列有关工具酶功能的叙述，不正确的是、

13、依下图，下列有关工具酶功能的叙述，不正确的是A A切断切断a a处的酶为限制酶处的酶为限制酶B B连接连接a a处的酶为处的酶为DNADNA连接酶连接酶C C切断切断b b处的酶为解旋酶处的酶为解旋酶D DDNADNA连接酶可以连接连接酶可以连接c c处处Cc3 3、要将基因型为、要将基因型为AaBBAaBB的生物，培育出以下基因型的生物：的生物，培育出以下基因型的生物： AaBbAaBb；AaBBCAaBBC；AAaaBBBBAAaaBBBB；aBaB。则对应的育种方法依次是则对应的育种方法依次是A A诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养

14、B B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种 C C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术 A（1）图中）图中A是是，最常用的是，最常用的是。在基因工程中，需要在在基因工程中，需要在酶的作用下酶的作用下才能完成剪接过程。才能完成剪接过程。（2）在上述基因工程的操作过程中，）在上述基因工程的操作过程中，可以可以遵循碱基互补配对原则的步骤有遵循碱基互补配对原则的步骤有（用图解中序号表示）。（用图

15、解中序号表示）。（3）研究中发现，人们成功地将番）研究中发现，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是玉米这种变异的来源是。（4 4）科学家用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的）科学家用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体染色体DNADNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明 。如果把该基因导入叶绿体如果把该基因导入叶绿体DNADNA中，将来产生的配子中中，将来产生的配子中 ( (填填“一定一定”或或“不一

16、定不一定”) )含有抗病基因。含有抗病基因。运载体运载体质粒质粒限制酶和限制酶和DNA连接连接基因重组基因重组目的基因（抗枯萎病的基因）已表达目的基因（抗枯萎病的基因）已表达不一定不一定对位训练对位训练1.1.下面为下面为6 6种不同的育种方法。种不同的育种方法。(1)图中图中A至至D方向所示的途径表示方向所示的途径表示育种方式，这种方法属育种方式，这种方法属常规育种，一般从常规育种，一般从F2代开始选种，这是因为代开始选种，这是因为。ABC的途径表示的途径表示育种方式，这两种育种方式中后者育种方式，这两种育种方式中后者的优越性主要表现在的优越性主要表现在。杂交杂交从从F2代开始发生性状分离代

17、开始发生性状分离单倍体单倍体明显缩短育种年限明显缩短育种年限（2 2）B B常用的方法为常用的方法为 。（3 3）E E方法所用的原理是方法所用的原理是 ，所用的方法，所用的方法如如 、 。育种时所需处理的种子应是。育种时所需处理的种子应是萌发的（而非休眠的）种子，原因是萌发的（而非休眠的）种子，原因是 。花药离体培养花药离体培养基因突变基因突变激光激光亚硝酸亚硝酸萌发种子细胞分裂旺盛，萌发种子细胞分裂旺盛，DNA在在复制过程中可能由于某种因素的复制过程中可能由于某种因素的影响发生基因突变影响发生基因突变（4）上述育种过程中，哪两个过程所使用的方法相同？）上述育种过程中，哪两个过程所使用的方法相同？（填（填写字母），具体使用的方法有写字母），具体使用的方法有(至少回答至少回答两个两个)，其作用机理是，其作用机理是。C、F低温处理和秋水仙素处理低温处理和秋