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1、从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程 必修2 第三单元变异、育种和进化生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐考考 纲 下下 载1.1.生物生物变异在育种上的异在育种上的应用用2.2.转基因食品的安全基因食品的安全问题生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐热 点点 提提 示示 1.1.杂交育种、交育种、诱变育种、多倍体育种、基因工育种、多倍体育种、基因工程育种等各种育种方式的原理、程育种等各种育种方式的原理、过程、程、优缺点缺点的分的分类与比与比较。 2.2.基因工程的基因工程的简单应用，用，转基因生物与基因生物与转基因基因食品的安全食品的安全问题。 生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐一、杂交育种与
2、诱变育种一、杂交育种与诱变育种杂交育种交育种诱变育种育种概念将将 _ _ _ _集中在一起，集中在一起，再再经过选择和培育，和培育，获得新得新品种的方法品种的方法利用利用_ _处理生物，使生物理生物，使生物发生生_，从而，从而获得得优良良变异异类型的育型的育种方法种方法原理基因重基因重组基因突基因突变过程选择_的的亲本通本通过杂交交获得得F F1 1，_，从，从中中筛选获得需要的得需要的类型型利用射利用射线和化合物等理化因素和化合物等理化因素诱导_的的细胞胞发生生_，并，并选取需要的取需要的类型型两个或多个品种的优良两个或多个品种的优良性状通过交配性状通过交配物理因素或化学因素物理因素或化学因
3、素基因突变基因突变具有不同优良性状具有不同优良性状F1连续自交或杂交连续自交或杂交正在分裂正在分裂基因突变基因突变生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐应用用_，提，提高高农作物作物单位面位面积产量；量；培育培育优良家畜、家禽良家畜、家禽主要用于主要用于_改良作物品质改良作物品质农作物育种和微生物育种农作物育种和微生物育种生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐二、基因工程及其应用二、基因工程及其应用1.1.基因工程的概念基因工程的概念基因工程又叫基因工程又叫_或或DNADNA重组技术，即按照人们的意重组技术，即按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，愿，把一种生物的某种基因提取出来，_，然后放，
4、然后放到另一种生物的细胞里，到另一种生物的细胞里，_生物的遗传性状。生物的遗传性状。2.2.基因操作的基本工具基因操作的基本工具(1)(1)基因的基因的“剪刀剪刀”：指：指_，简称限制酶。，简称限制酶。分布：主要在分布：主要在_。特性：一种限制酶只能识别一种特定的特性：一种限制酶只能识别一种特定的_，并在特，并在特定的切点上切割定的切点上切割DNADNA分子。分子。基因拼接技术基因拼接技术加以修饰改造加以修饰改造定向地改造定向地改造限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶微生物体内微生物体内核苷酸序列核苷酸序列生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐(2)(2)基因的基因的“针线针线”：指：指_，连接磷酸和
5、脱氧核糖形成，连接磷酸和脱氧核糖形成_。(3)(3)基因的基因的“运输工具运输工具”：即：即_。实例：实例：_、噬菌体、动植物病毒。、噬菌体、动植物病毒。3.3.基因操作的基本步骤基因操作的基本步骤提取目的基因提取目的基因_与运载体结合与运载体结合将目的基因导入将目的基因导入_目的基因的目的基因的_。 DNADNA连接酶连接酶磷酸二酯键磷酸二酯键运载体运载体质粒质粒目的基因目的基因受体细胞受体细胞检测与鉴定检测与鉴定生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐原理原理常用常用方式方式优点优点缺点缺点举例举例杂交杂交育种育种基基因因重重组组杂交杂交自交自交选种选种自交自交使不同使不同个体优良个体优良性状集
6、中性状集中在一个个在一个个体上体上; ;操作简操作简便便育种时育种时间长间长; ;局限于局限于亲缘关系亲缘关系较近的个较近的个体体矮秆矮秆抗病抗病小麦小麦几种常见育种方法的比较几种常见育种方法的比较生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐原理原理常用常用方式方式优点优点缺点缺点举例举例诱变诱变育种育种单倍单倍体育体育种种基基因因突突变变染染色色体体变变异异辐射、辐射、激光、激光、空间诱空间诱变等变等花药离花药离体培体培养养, ,用用秋水仙秋水仙素处理素处理提高变异频提高变异频率率, ,加速育加速育种进程种进程, ,大大幅度改良性幅度改良性状状明显缩明显缩短育种年短育种年限限;子代子代均为纯合均为纯合
7、子子有很大盲有很大盲目性目性, ,有利有利变异少变异少, ,需需大量处理大量处理实验材料实验材料青霉青霉素高素高产菌产菌株株单倍体单倍体育种获育种获得矮秆得矮秆抗病小抗病小麦麦技术复杂技术复杂, ,需与杂交需与杂交育种配合育种配合生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐原理原理常用常用方式方式优点优点缺点缺点举例举例多倍多倍体育体育种种基因基因工程工程育种育种染染色色体体变变异异基基因因重重组组用秋水仙用秋水仙素处理萌素处理萌发的种子发的种子或幼苗或幼苗将一种生将一种生物的特定物的特定基因转移基因转移到另一种到另一种生物细胞生物细胞中中器官大器官大, ,提提高营养物高营养物质含量质含量打破物种打破物
8、种界限界限, ,定向定向改造生物改造生物的遗传性的遗传性状状只适用只适用于植物于植物, ,发育延发育延迟迟, ,结实结实率低率低三倍三倍体无体无子西子西瓜瓜转基因转基因抗虫棉抗虫棉的培育的培育技术复杂技术复杂, ,生态安全生态安全问题较多问题较多生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐 1.1.为为得得到到特特殊殊性性状状，可可选选择择诱诱变变育育种种( (如如航航天天育育种种) )或或多多倍倍体体育育种。种。2.2.若若要要将将特特殊殊性性状状组组合合到到一一起起，还还要要克克服服远远缘缘杂杂交交的的不不亲亲和和性性，可可考考虑虑运运用用基基因因工工程程育育种种，如如抗抗虫虫棉棉的的培培育育和和“
9、工工程程菌菌”的的培育。培育。3.3.杂种种优势不不同同于于杂交交育育种种，杂种种优势是是杂交交子子一一代代所所表表现的的优良性状。良性状。4 4在所有育种方法中，最在所有育种方法中，最简捷、常捷、常规的育种方法的育种方法杂交育种。交育种。5 5根据不同育种需求根据不同育种需求选择不同的育种方法不同的育种方法 提醒：提醒：生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐(1)(1)将两将两亲本的两个不同本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可利用良性状集中于同一生物体上，可利用杂交育种，亦可利用交育种，亦可利用单倍体育种。倍体育种。(2)(2)要求快速育种，要求快速育种，则运用运用单倍体育种。倍体育种。(
10、3)(3)要求大幅度改良某一品种，使之出要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，可利前所未有的性状，可利用用诱变育种和育种和杂交育种相交育种相结合的方法。合的方法。(4)(4)要求提高品种要求提高品种产量，提高量，提高营养物养物质含量，可运用多倍体育种。含量，可运用多倍体育种。6 6杂交育种交育种选育的育的时间是从是从F F2 2代开始，原因是从代开始，原因是从F F2 2开始开始发生性生性状分离；状分离；选育后是否育后是否连续自交取决于所自交取决于所选优良性状是良性状是显性性还是是隐性。性。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐【技巧点拨台技巧点拨台】根据育种目的选择育种方式根据育种目的
11、选择育种方式(1)(1)若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交，只要出现该性状若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。即可。(2)(2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，其最简便的有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，其最简便的方法是自交。方法是自交。(3)(3)若要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。若要快速获得纯种，可用单倍体育种方法。(4)(4)若要提高营养物质含量，可用多倍体育种方法。若要提高营养物质含量，可用多倍体育种方法。(5)(5)若要培育原先没有的性状，可用诱变育种。若要培育原先没有的性状，可用诱变育种。(6)(6)若培育植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等
12、，则只要出现所需若培育植物为营养繁殖，如土豆、地瓜等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。性状即可，不需要培育出纯种。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐下列有关育种说法正确的是下列有关育种说法正确的是( )( )A.A.用杂交的方法进行育种，用杂交的方法进行育种，F F1 1自交后代有可能筛选出符合人类需自交后代有可能筛选出符合人类需要的优良品种要的优良品种B.B.用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的用辐射的方法进行诱变育种，诱变后的植株一定比诱变前的植株具备更多的优良性状植株具备更多的优良性状C.C.用基因型为用基因型为DdTtDdTt的植株进行单倍体育种，所育的种自交
13、后代的植株进行单倍体育种，所育的种自交后代约有约有1/41/4为纯合子为纯合子D.D.用基因型为用基因型为DdTtDdTt的植株进行多倍体育种，所育的种和原品种的植株进行多倍体育种，所育的种和原品种杂交一定能产生可育后代杂交一定能产生可育后代A生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐下图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答：下图是植物育种方式的简要概括图，请据图回答：(1)(1)表示的育种方法称为表示的育种方法称为_，这种育种方式的，这种育种方式的目的是目的是_，同上述，同上述育种方式相比较，育种方式相比较，育种方式的优越性主要表现在育种方式的优越性主要表现在_。杂交育种杂交育种将控制两个亲本优良
14、性状的基因集中到一个个体中将控制两个亲本优良性状的基因集中到一个个体中育种年限短育种年限短生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐(2)(2)方法所运用的原理是方法所运用的原理是_。过程。过程常用常用_处理萌处理萌发的种子或幼苗。发的种子或幼苗。(3)(3)过程过程使用的生物技术是使用的生物技术是_，该育种方式的，该育种方式的最大优点是最大优点是_。基因突变基因突变秋水仙素秋水仙素( (或低温或低温) )转基因技术转基因技术目的性强、育种周期短、可克服远缘杂交不亲和的障碍目的性强、育种周期短、可克服远缘杂交不亲和的障碍生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐下列关于育种以及相关原理的说法正确的是下列关于育
15、种以及相关原理的说法正确的是( () )A A通过杂交育种方法培育高产抗病小麦的原理是染色体通过杂交育种方法培育高产抗病小麦的原理是染色体变异变异B B可通过人工诱变后选择获得高产青霉素菌株可通过人工诱变后选择获得高产青霉素菌株C C三倍体无子西瓜花粉可经培养得到单倍体但不育三倍体无子西瓜花粉可经培养得到单倍体但不育D D培育无子番茄过程利用了多倍体育种的原理培育无子番茄过程利用了多倍体育种的原理B生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐基因工程的操作工具及基本步骤基因工程的操作工具及基本步骤一、操作工具一、操作工具1 1基因的基因的“剪刀剪刀”限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶( (简称限制酶简称限
16、制酶) )(1)(1)存在：主要在微生物体内。存在：主要在微生物体内。(2)(2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割在特定的切点上切割DNADNA分子。分子。(3)(3)实例：实例：EcoEcoRIRI限制酶能专一识别限制酶能专一识别GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之间将这段序列切开。之间将这段序列切开。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐(4)(4)切割结果：产生切割结果：产生2 2个带有黏性末端的个带有黏性末端的DNADNA片段。片段。(5)(5)作用：基因工程中重要的切割工具，能将外
17、来的作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNADNA切断，对自己的切断，对自己的DNADNA无损害。无损害。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐2 2基因的基因的“针线针线”DNADNA连接酶连接酶DNADNA连接酶的作用是在连接酶的作用是在DNADNA分子连接过程中，黏合脱氧核糖分子连接过程中，黏合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把和磷酸之间的缺口。如果把DNADNA分子看成分子看成“梯子形梯子形”，DNADNA连接酶连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。的作用是把梯子的扶手连接起来。3 3常用的运载体常用的运载体质粒质粒(1)(1)本质：小型环状本质：小型环状DNADNA分子。分子。 (2
18、)(2)作用作用作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。(3)(3)作为运载体应具备的条件作为运载体应具备的条件能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；有多个限制酶切点；有多个限制酶切点；有标记基因。有标记基因。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐二、操作步骤二、操作步骤 生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐1.1.限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一种酶，限制酶在第一步和第二步操作中都用到，且要求同一种
19、酶，目的是产生相同的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。目的是产生相同的黏性末端；第二步中两种工具酶都用到。2.2.质粒是最常用的运载体，不要把质粒和运载体等同，除此之质粒是最常用的运载体，不要把质粒和运载体等同，除此之处，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质处，噬菌体和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为为DNADNA，其基本单位为脱氧核苷酸。，其基本单位为脱氧核苷酸。3.3.目的基因表达的标志：通过翻译合成相应的蛋白质。目的基因表达的标志：通过翻译合成相应的蛋白质。4.4.通过基因工程培育的抗虫棉，只能抗虫，不能抗病毒、细菌。通过基因工程培育的抗虫棉，只能抗虫，不能抗
20、病毒、细菌。有关基因工程的相关提醒有关基因工程的相关提醒5.5.微微生生物物常常被被用用做做受受体体细胞胞的的原原因因是是其其具具有有繁繁殖殖快快、代代谢快快、目目的的产物多的特点。物多的特点。6.6.动物物受受体体细胞胞一一般般选用用受受精精卵卵，植植物物受受体体细胞胞可可以以是是体体细胞胞，但需与植物但需与植物组织培养技培养技术相相结合。合。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐容易混淆的容易混淆的DNADNA连接酶和连接酶和DNADNA聚合酶聚合酶(1)DNA(1)DNA连接酶：在两个连接酶：在两个DNADNA片段之间形成磷酸二酯键。片段之间形成磷酸二酯键。(2)DNA(2)DNA聚合酶：可
21、将单个的脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸聚合酶：可将单个的脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸序列上，形成磷酸二酯键。序列上，形成磷酸二酯键。(3)(3)相同点：这两种酶都是蛋白质，可以形成两个脱氧核苷酸之相同点：这两种酶都是蛋白质，可以形成两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。间的磷酸二酯键。【高考警示钟高考警示钟】生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐20082008年诺贝尔化学奖授予了年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入
22、真核生物细胞内，起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是的主要作用是( )( )A A追踪目的基因在细胞内的复制过程追踪目的基因在细胞内的复制过程B B追踪目的基因插入到染色体上的位置追踪目的基因插入到染色体上的位置C C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D D追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构C生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐下图为下图为DNADNA分子在不同酶的作用下所发生的变化
23、，图中依次表分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、示限制性核酸内切酶、DNADNA聚合酶、聚合酶、DNADNA连接酶、解旋酶作用的连接酶、解旋酶作用的正确顺序是正确顺序是( () )ABC DC生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐DNADNA连接酶、连接酶、DNADNA聚合酶等的比较聚合酶等的比较名称名称作用作用参与生理参与生理过程及程及应用用DNADNA连接接酶酶连接两个接两个DNADNA片段片段基因工程基因工程限制性核酸内限制性核酸内切切酶酶切割某种特定的脱氧核切割某种特定的脱氧核苷酸序列苷酸序列DNADNA聚合聚合酶酶在脱氧核苷酸在脱氧核苷酸链上添加上添加单个脱氧
24、核苷酸个脱氧核苷酸DNADNA复制复制RNARNA聚合聚合酶酶在核糖核苷酸在核糖核苷酸链上添加上添加单个核糖核苷酸个核糖核苷酸转录解旋解旋酶酶使碱基使碱基间氢键断裂形成断裂形成脱氧核苷酸脱氧核苷酸单链DNADNA复制及复制及转录逆逆转录酶酶以以RNARNA为模板合成模板合成DNADNA逆逆转录，基因工程，基因工程生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐如图是基因工程主要技术如图是基因工程主要技术环节的一个基因步骤，这一步骤需环节的一个基因步骤，这一步骤需要用到的工具是要用到的工具是( () )A ADNADNA连接酶和解旋酶连接酶和解旋酶B BDNADNA聚合酶和限制性核酸内切酶聚合酶和限制性核酸内
25、切酶C C限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶和DNADNA连接酶连接酶D DDNADNA聚合酶和聚合酶和RNARNA聚合酶聚合酶C生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐正确理解基因重组与基因工程间的关系正确理解基因重组与基因工程间的关系比较项目比较项目基因重组基因重组基因工程基因工程不不同同点点重组重组基因基因同一物种的不同基因同一物种的不同基因一般是不同物种间的不同一般是不同物种间的不同基因基因意义意义是生物变异的来源之是生物变异的来源之一，对生物进化有重一，对生物进化有重要意义要意义使人类有可能按自己的意使人类有可能按自己的意愿直接定向地改造生物的愿直接定向地改造生物的遗传性状，培育出新品种遗
26、传性状，培育出新品种相同点相同点都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产都实现了不同基因间的重新组合，都能使生物产生变异生变异生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育育种的方法有杂交育种、单倍体育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等，下面对这五种育种方式的说法正确的种、基因工程育种等，下面对这五种育种方式的说法正确的是是( )( )A.A.涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异涉及的原理有基因突变、基因重组、染色体变异B.B.都不可能产生定向的可遗传变异都不可能产生定向的可遗传变异C.C.都在细胞水平上进行操作都在细胞水平上进行操作D.D
27、.都不能通过产生新基因而产生新性状都不能通过产生新基因而产生新性状A生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐番茄番茄(2n=24)(2n=24)的正常植株的正常植株(A)(A)对矮生植株对矮生植株(a)(a)为显性，为显性，红果红果(B)(B)对黄果对黄果(b)(b)为显性，两对基因独立遗传。请回答下列问为显性，两对基因独立遗传。请回答下列问题：题：(1)(1)现有基因型现有基因型AaBBAaBB与与aaBbaaBb的番茄杂交，其后代的基因型有的番茄杂交，其后代的基因型有_种，种，_基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高，自交后代的表现型及比例为自交后
28、代的表现型及比例为_。 提示信息在补充完善型实验中的应用提示信息在补充完善型实验中的应用 验证某基因对性状的控制验证某基因对性状的控制4 4 aaBb aaBb 矮生红果矮生红果矮生黄果矮生黄果=31=31生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐(2)(2)在在AAaaAAaa杂交中，若杂交中，若A A基因所在的同源染色体在减数第基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为一次分裂时不分离，产生的雌配子染色体数目为_，这种，这种情况下杂交后代的株高表现型可能是情况下杂交后代的株高表现型可能是_。(3)(3)假设两种纯合突变体假设两种纯合突变体X X和和Y Y都是由控制株高的
29、都是由控制株高的A A基因突变产生基因突变产生的，检测突变基因转录的的，检测突变基因转录的mRNAmRNA，发现，发现X X的第二个密码子中第二个的第二个密码子中第二个碱基由碱基由C C变为变为U U，Y Y 在第二个密码子第二个碱基前多了一个在第二个密码子第二个碱基前多了一个U U，与，与正常植株相比，正常植株相比，_突变体的株高变化可能更大，试从蛋白突变体的株高变化可能更大，试从蛋白质水平分析原因：质水平分析原因：_。1313或或11 11 正常或矮生正常或矮生Y Y Y Y突变体的蛋白质中氨基酸的改变比突变体的蛋白质中氨基酸的改变比X X突变体突变体可能更多可能更多生物一轮复习从杂交育种
30、到基因工程徐(4)(4)转基因技术可使某基因在植物体内过量表达，也可以抑制某转基因技术可使某基因在植物体内过量表达，也可以抑制某基因表达。假设基因表达。假设A A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高，基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高，请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。请完成如下实验设计，以验证假设是否成立。实验设计：实验设计：( (借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤借助转基因技术，但不要求转基因的具体步骤) )a.a.分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高。b._b._。c._c._。支持上述假设的预期结果：。支持上述假设的预
31、期结果：。若假设成立，据此说明基因控制性状的方式：若假设成立，据此说明基因控制性状的方式：_通过转基因技术，抑制正常植株通过转基因技术，抑制正常植株A A基因的表达，测定其赤霉素含量和株高基因的表达，测定其赤霉素含量和株高通过转基因技术，使通过转基因技术，使A A基因在矮生植株中过量表达，测定其赤霉素含量和株高基因在矮生植株中过量表达，测定其赤霉素含量和株高正常植株在正常植株在A A基因表达被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；与对照比较，基因表达被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；与对照比较，A A基因在矮生植株中过量表达后，该植株赤霉素含量增加，株高增加基因在矮生植株中过量表达后，该植株赤霉
32、素含量增加，株高增加基因通过控制酶的合成来控制代谢途径，进而控制生物性状基因通过控制酶的合成来控制代谢途径，进而控制生物性状生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐实验方法：新品种的育种方法实验方法：新品种的育种方法【理论指导】【理论指导】育种目标不同培育新品种的方法不同。育种目标不同培育新品种的方法不同。(1)(1)集中不同亲本的优良性状集中不同亲本的优良性状杂交育种杂交育种选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交自交过程，自交过程，在在F F2 2中选择，如果选取显性个体，还需要连续自交中选择，如果选取显性个体，还需要连续自交。(2)(2)集中优良
33、性状，又缩短育种年限集中优良性状，又缩短育种年限单倍体育种单倍体育种选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交获得选择具有不同优良性状的个体作为亲本，经过杂交获得F F1 1，取，取F F1 1的花药进行离体培养，形成单倍体幼苗，再用秋水仙素处理。的花药进行离体培养，形成单倍体幼苗，再用秋水仙素处理。(3)(3)获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量多倍体育多倍体育种。用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，使染色体加倍种。用秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗，使染色体加倍而形成多倍体。而形成多倍体。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐(4)(4)提高变
34、异频率，提高变异频率，“改良改良”或或“改造改造”或直接改变现有性状，或直接改变现有性状，获得当前不存在的基因或性状获得当前不存在的基因或性状诱变育种。诱变育种。(5)(5)实现定向改变现有性状实现定向改变现有性状基因工程育种基因工程育种把目的基因导入受体细胞内，如果是动物方面的育种，需要导把目的基因导入受体细胞内，如果是动物方面的育种，需要导入受精卵；如果是植物方面的育种，导入体细胞，再经过植物入受精卵；如果是植物方面的育种，导入体细胞，再经过植物组织培养即可。组织培养即可。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐普通小麦中有高秆抗病普通小麦中有高秆抗病(TTRR)(TTRR)和矮秆易感病和矮秆易
35、感病(ttrr)(ttrr)两个品种，两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现分别控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。现分别用杂交育种、单倍体育种和诱变育种来培育矮秆抗病品种，分用杂交育种、单倍体育种和诱变育种来培育矮秆抗病品种，分析如下：析如下：【分析分析】(1)(1)选择的品种抗病是显性，矮秆是隐性，杂交育种过程需要纯选择的品种抗病是显性，矮秆是隐性，杂交育种过程需要纯合亲本杂交，在合亲本杂交，在F F2 2获得矮秆抗病个体之后再连续自交。获得矮秆抗病个体之后再连续自交。(2)(2)单倍体育种包含杂交、花药离体培养和秋水仙素加倍过程。单倍体育种包含杂交、花药
36、离体培养和秋水仙素加倍过程。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐(3)(3)诱变育种需要利用射线处理。诱变育种需要利用射线处理。具体过程如下：具体过程如下： 杂交育种杂交育种P P 高秆抗病高秆抗病矮秆易感病矮秆易感病 F F1 1 高秆抗病高秆抗病 F F2 2 矮秆抗病矮秆抗病诱变育种诱变育种P P 高秆抗病高秆抗病 射线射线矮秆抗病矮秆抗病单倍体育种单倍体育种P P 高秆抗病高秆抗病矮秆易感病矮秆易感病 F F1 1 高秆抗病高秆抗病 花药离体培养花药离体培养 矮秆抗病矮秆抗病( (单倍体单倍体) ) 秋水仙素处理秋水仙素处理F F2 2 矮秆抗病矮秆抗病生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐
37、诱变育种法。诱变育种具有突变率低且不定向等特点，所以最诱变育种法。诱变育种具有突变率低且不定向等特点，所以最不易获得矮秆抗病品种。不易获得矮秆抗病品种。【拓展拓展】(1)(1)杂交育种由杂交育种由F F1 1获得获得F F2 2的方法是什么？的方法是什么？F F2 2矮秆抗病植株中不能矮秆抗病植株中不能稳定遗传的占多少？稳定遗传的占多少？自交自交2/32/3(2)(2)三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是什么方法三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦品种的是什么方法？(3)(3)单倍体育种为什么能明显缩短育种年限？单倍体育种为什么能明显缩短育种年限？单倍体育种培养的个体都是纯合子单倍体育
38、种培养的个体都是纯合子生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐1 1培育培育杂合子品种合子品种在在农业生生产上上，可可以以将将杂种种子子一一代代作作为种种子子直直接接利利用用，如如水水稻、玉米等。稻、玉米等。 (2)(2)特特点点：高高产、优质、抗抗性性强强，但但种种子子只只能能用用一一年年，需需年年年年制制种。种。不同育种目的的不同育种目的的杂交育种的基本步交育种的基本步骤生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐2培育培育纯合子品种合子品种(1)(1)培育培育隐性性纯合子品种的基本步合子品种的基本步骤选出表出表现型符合要求的个体种植推广。型符合要求的个体种植推广。(2)(2)培育双培育双显性性纯合子或合子或单显性性纯合子品种的基本步合子品种的基本步骤。(3)(3)特点：操作特点：操作简单，但需要的，但需要的时间较长。生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐1.1.杂交交育育种种只只能能利利用用已已有有基基因因重重新新组合合，按按需需选择，并并不不产生新的基因。生新的基因。2.2.进行行杂交交育育种种的的个个体体一一定定是是进行行有有性性生生殖殖的的个个体体，只只进行无性生殖的个体无法通行无性生殖的个体无法通过杂交育种培育新品种。交育种培育新品种。提醒：提醒：生物一轮复习从杂交育种到基因工程徐
