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1、第6章-从杂交育种到基因工程(教案) 作者： 日期：2 高考生物第一轮复习资料（教案） 2-6从杂交育种到基因工程第6章 从杂交育种到基因工程第1节 杂交育种与诱变育种【课标定位】1.理解杂交育种和诱变育种的原理。2.了解杂交育种和诱变育种的优点和局限性。【教材回归】一、杂交育种（一）杂交育种的实例以高产抗病小麦品种的选育为例P 高产不抗病小麦 低产抗病小麦 F1 高产抗病小麦（均为显性性状）F2 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）高产抗病小麦（不再发生性状分离）新的优良品种（二）杂交育种的概念将同一物种两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育获得
2、生物新品种的方法叫做杂交育种。（三）杂交育种的原理杂交育种依据的遗传学原理是基因重组。（四）杂交育种的过程选择同一物种具有不同优良性状的亲本杂交得F1，F1自交或杂交得F2，从F2中选择具有所需优良性状的个体。（五）杂交育种的优缺点1.杂交育种的优点可将同一物种不同品种的优良性状集中在一个个体上，而且操作简便。2.杂交育种的缺点（1）只能利用已有基因的重组，产生新的基因型，不能产生新的基因，因而杂交育种只能出现新的性状组合，而不会出现新的性状。（2）由于杂交过程中会出现性状分离现象，因而育种进程缓慢，所需时间较长。（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
3、进行有性生殖的生物。（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，同时也可用于家畜和家禽的育种。二、诱变育种（一）诱变育种的原理诱变育种依据的遗传学原理是基因突变。（二）诱变育种的方法利用物理因素（如X射线、射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。（三）诱变育种的优缺点诱变育种最突出的优点在于：可以提高突变率，加速育种进程，在较短时间内获得更多的优良变异类型。但是，有利变异不多，需大量处理供应材料并且具有盲目性。（四）诱变育种的实例“黑农五号”大豆、青霉素高产菌株的选育等。（五）诱变育种的应用诱变育
4、种是创造动植物新品种和微生物新类型的重要方法。【要点突破】一、杂交育种过程分析1.杂交育种过程图解（假设亲本的基因型分别是AAbb和aaBB，欲获得双显性优良性状的纯合子）P AAbb aaBBF1 AaBbF2 A-B- A-bb aaB- aabb不再发生性状分离AABB淘汰2.有关杂交育种的几点说明（1）若亲本是不同纯种，则F1往往表现一致，但从F2开始便会出现性状分离，因此在杂交育种过程中选择往往从F2开始。（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。（3）若需培育隐性纯合子，从F2中选出具有该性状的个体即可推广使用，因为隐性性状一旦出现即
5、为纯合子，自交后代不再发生性状分离。（4）若需利用杂种优势，选取亲本杂交，将母本所结种子直接利用即可，但需年年育种。（5）植株抗病性的检测：在无相应病原体的环境中，需用相应病原体感染植株，以检测植株是否具有抗病性。（6）在进行动物杂交育种时，若需选育显性纯合子，一般采用测交的方法检测显性个体是否为纯合子。（7）杂交育种的适用范围：同一物种的不同品种；能进行有性生殖；将不同品种的优良性状集在中一个个体上。二、诱变育种1.人工诱变的最佳处理时期是细胞分裂间期。2.人工诱变只能提高突变率，而不能决定生物产生的突变是否有利，因而人工诱变不能提高生物有利变异的频率。三、几种常规育种方法的比较 种类项目杂
6、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自交选择自交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秋水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出现新的性状，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杂交水稻青霉素
7、高产菌株三倍体无籽西瓜普通小麦纯合体四、解决育种问题时育种方法的选择1.若需将同一物种不同亲本的优良性状集中在一个个体上，既可进行杂交育种，也可进行单倍体育种（需配合使用杂交的方法）。2.若需设计快速育种方案，则采用单倍体育种的方法。3.若需大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可采用诱变育种和杂交育种相结合的方法。4.若需培育高产量的无子果实，则可采用多倍体育种的方法。5.若需将不同物种的优良性状组合到一起，则可采用基因工程育种的方法。达标自测1. 已知小麦的高秆对矮秆为显性，红粒对白粒为显性。某科研人员在红粒高秆麦田里偶然发现一株白粒矮秆小麦，若需在两、三年时间内获得大量白粒矮秆麦
8、种，你认为应该采用的最佳育种方法是（ B ）A.诱变育种 B.自交育种C.人工嫁接 D.单倍体育种2. 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 B.分裂中期C.分裂后期 D.任意时期3. 现有基因型为AAbb和aaBB的两个亲本，两对基因按自由组合定律遗传。若需培育出基因型为aabb的新品种，你认为最简便的方法是（ B ）A.单倍体育种 B.杂交育种C.诱变育种 D.多倍体育种【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
9、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.简述基因工程的基本原理。2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。【教材回归】一、基因工程的原理（一）基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。（二）基因操作的基本工具1.基因的“剪刀”限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶（简称限制酶）。一种限制酶只能识别一
10、种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。例如，大肠杆菌中的一种叫做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。2.基因的“针线”DNA连接酶两种来源不同的DNA用同种限制酶切割后，末端可以相互黏合，但是，这种黏合只能使互补的碱基连接起来，脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口（连接磷酸与脱氧核糖之间的化学键3，5磷酸二酯键），需要靠DNA连接酶来“缝合”。3.基因的运输工具运载体要将外源基因送入受体细胞，还需要有专门的运输工具运载体。目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。（三）基因工程的操作步骤“四步曲”基因工
