第單元生物變異育種和進(jìn)化時從雜交育種到基因工程演示文稿

第單元生物變異育種和進(jìn)化時從雜交育種到基因工程演示文稿第一頁，共三十三頁。2優(yōu)選第單元生物變異育種和進(jìn)化時從雜交育種到基因工程第二頁，共三十三頁。

高稈抗銹病×矮稈易染銹病

DDTTddttDdTt高稈抗銹病DT、dT、Dt、dt花藥離體培養(yǎng)

DDTT、ddTT

、DDtt

、ddttDT、dT、Dt、dt秋水仙素處理

單倍體幼苗花粉F1P選取符合要求的個體作種單倍體育種的一般步驟：第三頁，共三十三頁?；A(chǔ)導(dǎo)學(xué)

一、雜交育種和誘變育種

[判一判]

1．雜交育種第一步雜交的目的是將兩個親本的優(yōu)良性狀集中到一個親本上 ()

2．太空育種能按人的意愿定向產(chǎn)生優(yōu)良性狀()

3．雜交育種的范圍只能在有性生殖的植物中()

4．誘變育種的優(yōu)點之一是需大量處理實驗材料()

提示此特點為缺點不是優(yōu)點?！痢痢痢痰谒捻?，共三十三頁。[練一練]下列關(guān)于育種的敘述中，正確的是 (

)

A．用物理因素誘變處理可提高突變率

B．誘變育種和雜交育種均可形成新的基因

C．三倍體植物不能由受精卵發(fā)育而來

D．誘變獲得的突變體多數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良性狀

答案

A

第五頁，共三十三頁。

二、基因工程

1．基因工程工具包括＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、運載體，其中兩種工具酶作用的化學(xué)鍵都是＿＿＿＿＿。

2．原理：＿＿＿＿。

3．步驟：目的基因的＿＿、與運載體結(jié)合、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。

4．應(yīng)用：⑴＿＿，如抗蟲棉；⑵＿＿研制，如胰島素等；⑶環(huán)境保護(hù)，如超級細(xì)菌分解石油。限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶磷酸二酯鍵基因重組導(dǎo)入受體細(xì)胞檢測和鑒定育種藥物提取

名師點撥⑴基因工程操作水平——分子水平；操作環(huán)境——體外。

⑵操作工具有三種，但工具酶只有兩種，另一種工具運載體的化學(xué)本質(zhì)為DNA。第六頁，共三十三頁。[想一想]與雜交育種、誘變育種相比，基因工程育種的優(yōu)點分別是什么？①與雜交育種相比較明顯的優(yōu)點：克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙。

②與誘變育種相比較明顯的優(yōu)點：定向改造生物性狀，目的性強。

第七頁，共三十三頁。知識網(wǎng)絡(luò)基因工程雜交單倍體限制酶DNA連接運載體目的基因獲取與運載體結(jié)合導(dǎo)入受體細(xì)胞檢測與鑒定第八頁，共三十三頁。原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游RNA聚合酶的結(jié)合位點非編碼區(qū)：不能轉(zhuǎn)錄為mRNA，調(diào)控遺傳信息的表達(dá)

編碼區(qū)：能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使RNA，進(jìn)而指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，也就是說能夠編碼蛋白質(zhì)

第九頁，共三十三頁。真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)RNA聚酶結(jié)合位點內(nèi)含子外顯子

能夠編碼蛋白質(zhì)的序列不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列，能轉(zhuǎn)錄為信使RNA

啟動子終止子編碼區(qū)上游

編碼區(qū)下游

內(nèi)含子：

外顯子：

第十頁，共三十三頁。Top49第十一頁，共三十三頁。

1．某生物的基因型為AaBB，通過下列技術(shù)可以分別將它轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵禄蛐偷纳铮孩貯ABB；②aB；③AaBBC；④AAaaBBBB。則以下排列正確的是：(

)

A．誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、花藥離體培養(yǎng)、細(xì)胞融合

B．雜交育種、花藥離體培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、多倍體育種

C．花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)

D．多倍體育種、花藥離體培養(yǎng)、誘變育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)典例引領(lǐng)B第十二頁，共三十三頁。雜交育種誘變育種單倍體育種多倍體育種基因工程育種細(xì)胞融合技術(shù)細(xì)胞核移植技術(shù)依據(jù)原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異基因重組細(xì)胞膜流動性、細(xì)胞全能性細(xì)胞核的全能性常用方法雜交→自交→選優(yōu)→自交輻射誘變激光誘變空間技術(shù)育種花藥離體培養(yǎng)獲得單倍體，再經(jīng)秋水仙素或低溫處理秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗轉(zhuǎn)基因技術(shù)將目的基因引入生物體內(nèi)，培育新品種讓不同生物細(xì)胞原生質(zhì)體融合，同種生物細(xì)胞可融合為多倍體將具備所需性狀的體細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中第十三頁，共三十三頁。優(yōu)點將不同個體的優(yōu)良性狀集中于一個個體上提高變異頻率，加速育種進(jìn)程，大幅度地改良某些品種明顯地縮短育種年限器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分定向改變生物的性狀克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙改良動物品種保護(hù)瀕危物種缺點時間長，需及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良品種有利變異少，需大量處理實驗材料技術(shù)復(fù)雜且需與雜交配合發(fā)育延遲，結(jié)實率低有可能引起生態(tài)危機技術(shù)難度高技術(shù)要求高舉例矮稈抗銹病小麥青霉素高產(chǎn)菌株、太空椒快速培育矮稈抗銹病小麥三倍體無子西瓜、八倍體小黑麥產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌、抗蟲棉白菜—甘藍(lán)、番茄—馬鈴薯克隆羊、鯉鯽移核魚第十四頁，共三十三頁。拓展提升

⑴雜交育種選育的時間是F2，原因是從F2開始發(fā)生性狀分離；選育后是否連續(xù)自交取決于所選優(yōu)良性狀是顯性還是隱性。

⑵雜交育種與雜種優(yōu)勢不同：①雜交育種是在雜交后代眾多類型中選擇符合育種目標(biāo)的個體進(jìn)一步培育，直至獲得穩(wěn)定遺傳的具有優(yōu)良性狀的新品種；②雜種優(yōu)勢是利用雜種F1的優(yōu)良性狀，并不要求遺傳上的穩(wěn)定。

⑶雜交種與多倍體的比較：二者都可產(chǎn)生很多優(yōu)良性狀如莖稈粗壯、抗倒伏、產(chǎn)量提高、品質(zhì)改良，但多倍體生長周期長，晚熟；而雜交種可早熟，故成熟期早晚可判定是多倍體還是雜交種。

⑷將兩親本的兩個不同優(yōu)良性狀集中于同一生物體上，可利用雜交育種，亦可利用單倍體育種。第十五頁，共三十三頁。對位訓(xùn)練1．下面為6種不同的育種方法。

第十六頁，共三十三頁。

據(jù)圖回答下列問題：

⑴圖中A至D方向所示的途徑表示＿＿育種方式，這種方法屬常規(guī)育種，一般從F2代開始選種，這是因為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。A→B→C的途徑表示＿＿＿育種方式，這兩種育種方式中后者的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑵B常用的方法為＿＿＿＿＿＿。

⑶E方法所用的原理是＿＿＿＿，所用的方法如＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。育種時所需處理的種子應(yīng)是萌發(fā)的(而非休眠的)種子，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑷上述育種過程中，哪兩個過程所使用的方法相同？＿＿(填寫字母)，具體使用的方法有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿雜交從F2代開始發(fā)生明顯縮短育種年限單倍體性狀分離花藥離體培養(yǎng)基因突變X射線、紫外線亞硝酸、硫酸二乙酯、秋水仙素種子萌發(fā)后進(jìn)行細(xì)胞分裂，DNA在復(fù)制過程中可能由于某種因素的影響發(fā)生基因突變C、F低溫誘導(dǎo)和秋水仙素處理第十七頁，共三十三頁。(至少回答兩個)，其作用機理是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑸G過程原理是＿＿＿＿，H和I分別表示＿＿＿和＿＿＿過程。

⑹K→L→M育種方法的優(yōu)越性表現(xiàn)在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

⑺上述A～I(xiàn)過程中，哪些過程作用前后沒有改變作用對象的基因型？＿＿(填寫字母)。抑制紡錘體形成，導(dǎo)致染色體不能移向兩極而加倍基因重組脫分化再分化克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙H、I第十八頁，共三十三頁。2．北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強。下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是 A．過程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序

B．將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達(dá)的新基因，不能得到抗凍性增強的抗凍蛋白

C．過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標(biāo)記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進(jìn)行篩選

D．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達(dá)B第十九頁，共三十三頁。第二十頁，共三十三頁。第二十一頁，共三十三頁。第二十二頁，共三十三頁。第二十三頁，共三十三頁。第二十四頁，共三十三頁。2．(2010·浙江卷，2)在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是(

)

A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸

B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和運載體

C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草原生質(zhì)體

D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞對位訓(xùn)練

答案

A

第二十五頁，共三十三頁。典例如圖所示，科研小組用60Co照射棉花種子，誘變當(dāng)代獲得棕色(纖維顏色)新性狀，誘變Ⅰ代獲得低酚(棉酚含量)新性狀。已知棉花的纖維顏色由一對基因(A、a)控制，棉酚含量由另一對基因(B、b)控制，兩對基因獨立遺傳。

⑴兩個新性狀中，棕色是＿＿性狀，低酚是＿＿性狀。

⑵誘變當(dāng)代中，棕色、高酚的棉花植株基因型是＿＿，白色、高酚的棉花植株基因型是＿＿。

顯性隱性AaBBaaBb第二十六頁，共三十三頁。⑶棕色棉抗蟲能力強，低酚棉產(chǎn)量高。為獲得抗蟲高產(chǎn)棉花新品種，研究人員將誘變Ⅰ代中棕色、高酚植株自交，每株自交后代種植在一個單獨的區(qū)域，從＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的區(qū)域中得到純合棕色、高酚植株。請你利用該純合子作為一個親本，再從誘變Ⅰ代中選擇另一個親本，設(shè)計一方案，盡快選育出抗蟲高產(chǎn)(棕色、低酚)的純合棉花新品種(用遺傳圖解和必要的文字表示)。不發(fā)生性狀分離(或全為棕色棉)第二十七頁，共三十三頁。第二十八頁，共三十三頁。

典例

下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的理解，正確的是()

A．其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)

B．DNA連接酶可以恢復(fù)DNA分子中的氫鍵

C．它們不能被反復(fù)使用

D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶易錯警示對基因工程中一些觀點辨析不清解析

DNA聚合酶是在細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制時發(fā)揮作用的，不能替代DNA連接酶。答案

A第二十九頁，共三十三頁。

糾錯訓(xùn)練下圖表示一項重要的生物技術(shù)，對圖中物質(zhì)a、b、c、d的描述，正確的是 (

)

A．a(chǎn)的基本骨架是磷酸和核糖交替連接而成的結(jié)構(gòu)

B．要獲得相同的黏性末端，必須用相同的b去切割a和d

C．c連接雙鏈間的氫鍵，使黏性末端處堿基互補配對

D．若要獲得未知序列的d，可到基因庫中去尋找答案

B

解析

a是運載體質(zhì)粒，b是限制酶，c是DNA連接酶連接質(zhì)粒和目的基因，d是目的基因。對于未知序列的目的基因是無法從基因文庫中獲取的。第三十頁，共三十三頁。1.下圖表示一項重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，X是獲得外源基因并能夠表達(dá)的細(xì)胞。下列有關(guān)說法不正確的是（）

A．X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞

B．質(zhì)粒具有多個標(biāo)記基因和多個限制酶切點

C．基因與運載體的重組只需要DNA連接酶

D．該細(xì)菌的性狀被定向改造題組一基因工程

C第三十一頁，共三十三頁。2．將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是(

)

A．每個大腸桿菌細(xì)胞至少含一個重組質(zhì)粒

B．每個重組質(zhì)粒至少含一個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點

C．每個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點至少插入一個ada

D．每個插入的ada至少表達(dá)一