61從雜交育種到基因工程

下圖是用某種作物的兩個(gè)品種①和②分別培育出④、⑤、⑥品種的示意圖，試分析回答：①AABBEAb------------④D③AaBbFAAbb----------⑤②aabbGAAaaBBbb----⑥（1）用③培育⑤所采用的E和H步驟分別是

________________

和

。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是

。（2）用③培育⑥所采用的G步驟是

。其遺傳學(xué)原理是

。(3)

⑤過程叫

育種，⑥過程叫

育種.H花藥離體培養(yǎng)秋水仙素處理幼苗染色體變異秋水仙素處理幼苗染色體變異練習(xí)單倍體多倍體除了單倍體育種和多倍體育種，還有其它育種方法嗎？三、雜交育種四、誘變育種五、基因工程育種六、植物體細(xì)胞雜交育種一、雜交育種1．概念：將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀通過_____集中在一起，再經(jīng)過選擇和培育，獲得新品種的方法。2．原理：__________。3．方法：兩個(gè)不同性狀的親本雜交得F1后連續(xù)自交獲得純合子。4．目的：培育動(dòng)植物優(yōu)良品種。5．特點(diǎn)：只能利用已有的基因重組，不能創(chuàng)造③_______；育種過程緩慢。交配基因重組新基因

已知在荔枝的性狀控制中，D（無綠線）對(duì)d（有綠線）顯性，T（有甜味）對(duì)t（無甜味）顯性。現(xiàn)有兩株普通荔枝，一株的基因型是DDTT，另一株的基因型是ddtt。據(jù)題回答：假如你是育種專家，能否利用普通荔枝得到“西園掛綠”（ddTT）？請(qǐng)簡要寫出育種過程。Ｐ:無綠有甜味

有綠無甜味DDTTddttＦ１

無綠有甜味

DdTtＦ２無綠甜

無綠無甜綠甜

綠無甜ddTT綠甜ddTtddTTddTt綠甜ddTT綠甜綠甜綠無甜ddTtddTT雜交自交選優(yōu)自交F3選優(yōu)思考：要培育出一個(gè)能穩(wěn)定遺傳的植物品種至少要幾年？假設(shè)現(xiàn)有長毛立耳貓（BBEE）和短毛折耳貓（bbee），你能否培育出能穩(wěn)定遺傳的長毛折耳貓（BBee）？寫出育種方案（圖解）長毛折耳貓短毛折耳貓長毛立耳貓動(dòng)物能否用這方法培優(yōu)呢？P：長毛立耳X短毛折耳BBEEbbee長毛立耳X長毛立耳BbEe

BbEe

F1:F2:長立長折短立短折Bbee

BBeeF3:長折X短折長折X短折BBeexbbeeBbeexbbee全為長折長折短折雜交F1間交配測(cè)交選優(yōu)！1、動(dòng)物應(yīng)為雌雄個(gè)體間相互交配，植物為自交。2、選優(yōu)以后動(dòng)物進(jìn)行的是測(cè)交，植物為連續(xù)自交。3、最后在選種上，動(dòng)物選擇的是后代不發(fā)生性狀分離的親代，植物選擇的是不發(fā)生性狀分離的后代。(親代已經(jīng)用于制種）4、比植物雜交育種所需年限短。注意1．原理：②__________。2．方法：兩個(gè)不同性狀的親本雜交自交選優(yōu)獲得純合子。3．目的：培育動(dòng)植物優(yōu)良品種。基因重組新基因小結(jié)：4.優(yōu)點(diǎn)：能集中位于不同品種中的優(yōu)良性狀。操作簡單，目標(biāo)性強(qiáng)5.缺點(diǎn)：只能利用已有的基因組合，并不能產(chǎn)生()。雜交年限長。一、雜交育種雜交育種是利用基因重組的原理，一般發(fā)生在有性生殖的減數(shù)分裂過程中。微生物一般不能進(jìn)行減數(shù)分裂，因此一般不用雜交育種的方法對(duì)微生物進(jìn)行育種思考：雜交育種能否用于微生物育種？1．兩個(gè)親本的基因型分別為AAbb

和aaBB，這兩對(duì)基因按自由組合定律遺傳，要培育出基因型為aabb

的新品種，最簡捷的方法為()BA．單倍體育種B．雜交育種C．人工誘變育種D．細(xì)胞育種工程解析：單倍體育種是最快，雜交育種才是最簡捷的。對(duì)應(yīng)訓(xùn)練：二、誘變育種

1．概念：利用物理、化學(xué)因素處理生物，使生物發(fā)生__________。

2．原理：

________________。

3．方法：物理誘變、化學(xué)誘變、生物誘變。

4．特點(diǎn)：提高突變率、縮短

_________；盲目性大。

誘變育種與雜交育種相比，最大的區(qū)別是什么？答案：最大區(qū)別在于誘變育種能產(chǎn)生新的基因?；蛲蛔兓蛲蛔冇N進(jìn)程5.缺點(diǎn)：處理實(shí)驗(yàn)材料較多，有利變異個(gè)體少①農(nóng)作物新品種的培育新品種具有抗病力強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)。如“黑農(nóng)五號(hào)”大豆，產(chǎn)量提高了16%，含油量比原來提高了2.5%。

6.應(yīng)用誘變育種——太空育種②用于微生物育種例如青霉素的選育。1943年從自然界分離出來的青霉菌只能產(chǎn)生青霉素20單位/mL。后來人們對(duì)青霉菌多次進(jìn)行X射線、紫外線照射以及綜合處理，培育成了青霉素高產(chǎn)菌株，目前青霉素的產(chǎn)量已達(dá)到50000～60000單位/mL。能力突破訓(xùn)練：

2、4三、基因工程育種某種基因

1．概念：按照人們的意思，把一種生物的⑦_(dá)_______，加以修飾改選，然后放到⑧_____________________，定向地改造生物的遺傳性狀。另一種生物的細(xì)胞里基因工程及其應(yīng)用2．原理：不同生物間的⑨___________。基因重組3．工具質(zhì)粒噬菌體動(dòng)植物病毒(1)基因剪刀：⑩_________。(2)基因針線：?____________。

DNA連接酶(3)運(yùn)載體：?_____、?_______、?____________。限制酶（1）限制性核酸內(nèi)切酶（簡稱限制酶）①分布：已發(fā)現(xiàn)的限制酶達(dá)200多種，主要在微生物體內(nèi)。②特性：一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。③實(shí)例：EcoRⅠ限制酶能專一識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開。④切割結(jié)果：產(chǎn)生2個(gè)帶有黏性末端的DNA片段。如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA連接酶的作用是把梯子的扶手連接起來（3）常用的運(yùn)載體——質(zhì)粒①本質(zhì)：②作用：③條件：（2）DNA連接酶

DNA連接酶的作用是在DNA分子連接過程中，催化磷酸二酯鍵的形成，黏合脫氧核糖和磷酸之間的缺口。小型環(huán)狀DNA分子。a.作為運(yùn)載工具，將目的基因送到宿主細(xì)胞中去；b.用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。a.能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；b.有多個(gè)限制酶切點(diǎn)；c.有標(biāo)記基因。3.基因工程的操作步驟:3.基因工程的操作步驟缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)操作技術(shù)復(fù)雜，可能引起生態(tài)危機(jī)定向的改變生物的性狀，克服了遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙4.基因工程的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：通車突破訓(xùn)練：9、10、12幾種育種方式的比較(1)(1)(2)(3)(4)(5)6.植物體細(xì)胞雜交過程示意圖融合時(shí)可能產(chǎn)生哪些類型的細(xì)胞？雜交細(xì)胞的染色體、基因型及倍體分別是什么？雜種植株融合的原生質(zhì)體AB再生出細(xì)胞壁脫分化愈傷組織再分化6.植物體細(xì)胞雜交過程：植物細(xì)胞的融合植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A雜種細(xì)胞AB去壁去壁人工誘導(dǎo)方法？促進(jìn)融合的方法？融合完成的標(biāo)志植物細(xì)胞B物理法：離心、震動(dòng)、電擊化學(xué)法：聚乙二醇（PEG）—酶解法（纖維素酶/果膠酶）

1.育種方式的選擇原則（1）一般作物育種可選用雜交育種和單倍體育種。（2）為得到特殊性狀，可選擇誘變育種或者多倍體育種。（3）若將兩種不同生物的特殊性狀組合到一起，就要考慮基因工程育種，如抗病植株的育成。

a.基因工程育種的原理是基因重組，不完全符合基因重組的定義。傳統(tǒng)意義上的基因重組發(fā)生在進(jìn)行有性生殖的同種生物之間，而基因工程是發(fā)生在不同的物種之間。

b.誘變育種屬于分子水平上育種，只有此育種方式可產(chǎn)生新基因。小麥?zhǔn)且环N重要的糧食作物，改善小麥的遺傳性狀是科學(xué)工作者不斷努力的目標(biāo)，如圖是遺傳育種的一些途徑。請(qǐng)回答下列問題。（1）以矮稈易感?。╠drr）和高稈抗病（DDRR）小麥為親本進(jìn)行雜交，培育矮稈抗病小麥品種過程中，F(xiàn)1自交產(chǎn)生F2，其中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是，選擇F2中矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至。（2）若要在較短時(shí)間內(nèi)獲得上述新品種小麥，可選圖中（填字母）途徑所用的方法。其中的F環(huán)節(jié)是。3/16不再發(fā)生性狀分離E→F→G花藥離體培養(yǎng)（3）科學(xué)工作者欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，選擇圖中（填字母）表示的技術(shù)手段最為合理可行，該技術(shù)手段主要包括：。（4）小麥與玉米雜交，受精卵發(fā)育初期出現(xiàn)玉米染色體在細(xì)胞分裂時(shí)全部丟失的現(xiàn)象，將種子中的胚取出進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的是小麥植株。（5）圖中的遺傳育種途徑，（填字母）所表示的方法具有典型的不定向性。C→D提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定單倍體A→B圖中A→B為誘變育種，C→D為基因工程育種，E→F→G為單倍體育種，H→I為細(xì)胞工程育種，J→K為多倍體育種。（1）F2中矮稈抗病類型出現(xiàn)的比例是3/16，讓F2矮稈抗病類型連續(xù)自交、篩選，直至不再發(fā)生性狀分離，新的品種即培育成功。（2）要盡快獲得矮稈抗病類型新品種，應(yīng)該采用單倍體育種的方式，即圖中的E→F→G表示的技術(shù)手段。（3）欲使小麥獲得燕麥抗銹病的性狀，應(yīng)該用基因工程的育種方式。（4）胚細(xì)胞中只剩下小麥生殖細(xì)胞中的染色體，因此將胚取出進(jìn)行組織培養(yǎng)，得到的小麥?zhǔn)菃伪扼w植株。（5）誘變育種、雜交育種都是不定向的過程。

1．某科技活動(dòng)小組將基因型為AaBb

的水稻植株的花粉按下圖所示的程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．在花粉形成過程中發(fā)生了等位基因分離，非同源染色體上的非等位基因自由組合B．花粉通過組織培養(yǎng)形成的植株A為單倍體，其特點(diǎn)之一是高度不育C．秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，使細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目加倍D．植株B均為純種，植株B群體中不發(fā)生性狀分離D2．(2012年惠州三調(diào)·雙選)下列關(guān)于育種的敘述中