江西省南昌市高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2.ppt

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1、,6.1雜交育種與誘變育種,,,,,雜交育種只能把優(yōu)良性狀集中在一起而誘變育種可產(chǎn)生全新的優(yōu)良性狀,,傳統(tǒng)的選擇育種,,,自然變異,,,,頻率低后代種類少,,,,,,,,,,人工選擇,,雜交育種的概念,,,,,,,,育種前的親本優(yōu)良性狀未集中,,,可雜交自交或測(cè)交,,,基因重組使配子以及子代多樣化,,,,一般獲得純種才可穩(wěn)定遺傳,,雜交育種的過程,,,,,親本一般是半優(yōu)半劣的純種,,,子一代一般是完全雜合子二代一般表現(xiàn)型極多,,,選擇從子二代開始,選擇兼優(yōu)品種連續(xù)自交至不再發(fā)生性狀分離,,,兼優(yōu)純種,雜交育種的圖解,,,半優(yōu)半劣純種半劣半優(yōu)純種,完全雜種,兼優(yōu),半優(yōu),另半優(yōu),兼劣,,,完全隱性

2、時(shí)不需自交,,,基因重組所得,,連續(xù)自交并選育年年制種或無性生殖,,雜交育種的缺點(diǎn),只產(chǎn)新性狀組合不能產(chǎn)新基因、新性狀雜種后代會(huì)性狀分離純化緩慢，過程繁瑣限于有性生殖種內(nèi)雜交。種間極難雜交,,,,,,,,,誘變育種的概念和過程,,,,,,,,連續(xù)分裂或繁殖的生物材料,,,,物理或化學(xué)誘變處理,,待選生物材料,優(yōu)良品種,人工選擇,,,需處理大量材料,,,萌發(fā)種子或幼苗,不定向低頻性,在植物雜交育種的過程中運(yùn)用單倍體育種的方,法可以明顯縮短育種年限,P,高桿抗病矮桿感病,ddtt,DdTt,DDTT高桿抗病,,第,1,年,,,選育出需要的矮抗品種,F1F2,D_T_,矮抗,,雜交育種,2,第年,,

3、第,3,年,,,,,,,ddTT生長(zhǎng),F,3,,,減數(shù)分裂,D_ttddT_ddtt配子,DT,Dt,dT,dt,單倍體DT,花藥離體培養(yǎng),DtdTdt秋水仙素,第,1,年,,,第,2,年,4,第年,,,單倍體育種,DDtt,純合體DDTT,ddTTddtt矮抗,,,下圖是用某種作物的兩個(gè)品種和分別培育出、、品種的示意圖，試分析回答：,AABB,DAaBb,aabb,EAb------------FG,,,,,,,,,,（1）用和培育所采用的D和F步驟分別是雜交和,自交。其,應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是基因重組。,花藥離秋水仙素,用培育所采用的E和H步驟分別是體培養(yǎng)和處理幼苗。其應(yīng)用的遺傳學(xué)原理是染色體

4、變異。用培育所采用的G步驟是秋水仙素處理幼。苗其遺傳學(xué)原理是_染色體變異。,HAAbb----------AAaaBBbb----,,請(qǐng)寫出下面各項(xiàng)育種方法：,通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是單倍體育種。用60Co輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是誘變育。種用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是多倍體育種。將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種本質(zhì)上屬于誘變育。種用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個(gè)小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，簡(jiǎn)單方法是雜交育種。用秋水仙素或硫酸二乙酯處

5、理番茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質(zhì)含量高的品系，這種方法是誘變育種。,6.2基因工程及其應(yīng)用,,,生物的遺傳物質(zhì)大都是DNA，DNA基本結(jié)構(gòu)相同；生物界共用同一套遺傳密碼，轉(zhuǎn)移的基因也能表達(dá)出相同性狀,,基因工程的目的和概念,,,,目的性強(qiáng)，跨物種定向改造生物性狀,,,,,,,,,,,基因工程的三種工具1,,,,,識(shí)別雙鏈DNA特定序列切割序列中特定位點(diǎn)的磷酸二酯鍵,,,,可重新連接可與其他相同黏性末端相連,末端較長(zhǎng)的鏈多出的部分,,,,基因工程的三種工具2氫鍵自然連接,,,磷酸二酯鍵必需酶才能連,,,基因工程的三種工具3,,,,,,,便于篩選,,利于在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在,,,基因工程四步

6、曲,,,供體細(xì)胞,,,目的基因,,,最好用同種限制酶,,,,運(yùn)載體保證目的基因能正常導(dǎo)入并穩(wěn)定存在和表達(dá),,,基因工程核心步驟,,需要檢測(cè)和鑒定,,基因工程的應(yīng)用,育種抗蟲棉轉(zhuǎn)基因奶牛，超級(jí)綿羊制藥將人蛋白基因轉(zhuǎn)移至細(xì)菌等微生物生產(chǎn)人的藥用蛋白，如胰島素環(huán)保轉(zhuǎn)基因超級(jí)細(xì)菌，分解凈化污染物爭(zhēng)議轉(zhuǎn)基因生物及食品的安全性,,7現(xiàn)代生物進(jìn)化理論,,變異是不定向的，但留下來的都是適應(yīng)環(huán)境的適應(yīng)環(huán)境的方式各有不同,,,拉馬克的進(jìn)化學(xué)說,,,,,,,,,,,被現(xiàn)代生物進(jìn)化論否定,,達(dá)爾文自然選擇學(xué)說,,,,過度繁殖前提,生存斗爭(zhēng)動(dòng)力,遺傳變異適者生存基礎(chǔ)結(jié)果,擇,自然選,自然選擇學(xué)說的優(yōu)越性,,,,,,,,

7、,自然選擇學(xué)說的局限性,,,,,,,,,,,,,,自然選擇學(xué)說以后的理論發(fā)展微觀發(fā)展,,,宏觀發(fā)展,,現(xiàn)代生物進(jìn)化論的基本內(nèi)容,1.種群是生物進(jìn)化的基本單位,個(gè)體種群,2.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原料,性狀分子,自然選擇決定生物進(jìn)化的方向隔離導(dǎo)致物種形成,,,微觀發(fā)展,,,宏觀發(fā)展,,,“自私”的基因,,,有利于生存和繁殖的基因在群體中比例高,,種群有利變異基因組成的變化,,,根本作用對(duì)象,,,,,,,,,,,種群基因頻率,,種群是生物進(jìn)化的基本單位,,,無地理隔離,,無生殖隔離,,雌雄老幼均有,,,,,,,,,,,一對(duì)等位基因的頻率和等于1,,伴X基因頻率不能計(jì)算Y的數(shù)量,,A%=A數(shù)A與a

8、總數(shù)=AA%+1/2Aa%,復(fù)等位基因的頻率總和等于1。,遺傳平衡狀態(tài)的基因頻率世代不變,,,,,30%,30%,30%,,10%,,36%,,16%,,48%,60%,40%,,,配子交叉法,,A%2+2A%a%+a%2=AA%+Aa%+aa%=1,可遺傳的變異是生物進(jìn)化的原料,,,,,？每代基因突變量=基因總數(shù)突變率種群個(gè)體總數(shù),,,,,,變異是不定向的，不決定進(jìn)化方向,,,,,變異發(fā)生在環(huán)境自然選擇之前,,自然選擇決定基因頻率變化方向,,,13%27%60%27%73%,有利變異基因頻率上升,作用于表現(xiàn)型基因型最終影響基因頻率,生物進(jìn)化的本質(zhì)：基因頻率改變,,,,,,,,,,,,,,,適

9、應(yīng)當(dāng)時(shí)環(huán)境的方向,,,可遺傳的變異發(fā)生在先，是不定向的,,,自然選擇、基因頻率變化、進(jìn)化發(fā)生在后，都是定向的,,,,“退化”是特殊的進(jìn)化,,物種、種群、生殖隔離和地理隔離,,,,,,,,,,,物種A,,,物種B,,種群A1,,,,,,,種群A2,種群B1,,種群B2,,,,,隔離在物種形成中的作用,,,,,,人工的轉(zhuǎn)基因,可打破生殖隔離,,地理隔離,,生殖隔離,,物種形成,種群分配可有差異,變異方向可有差異,自然選擇可有差異,基因庫(kù)差異越來越大,,,,漫長(zhǎng)漸變式不一定成功,,,高山植物可不經(jīng)地理隔離爆發(fā)式,,,,,進(jìn)化與物種形成的區(qū)別,,,,,種群基因頻率改變,,,種群間產(chǎn)生生殖隔離,,,,量變,,質(zhì)變,,,,物種形成是進(jìn)化的最高表現(xiàn)形式,,引起進(jìn)化的原因總結(jié),,,,,,,遺傳平衡狀態(tài)種群不進(jìn)化種群小交配不自由遷入遷出自然選擇最主要最直接的原因突變等,,