高中生物必修二第六章《从杂交育种到基因工程》ppt课件
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高中生物必修二第六章《从杂交育种到基因工程》PPT课件
高抗 DdTt
选优 自交
Ｆ２ 高抗 高不抗 矮抗 ddTT
矮抗 ddTT 矮不抗 ddTt 矮抗 ddTt
选优 F 3 矮抗 ddTT
矮抗 ddTT 矮不抗 ddTt
动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短 毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳 定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育 种方案（图解）
我国科学家袁隆平多年来一直致力于杂交水稻的研究，取 得了骄人的成绩。我国有一半以上的稻田种植杂交水稻。水 稻产量从原来的每公顷4500多千克增加到7500千克。从1976 年到1998年，累计增产粮食3.5亿吨，平均每年多解决约6000 万人的粮食问题。近年来，全国杂交水稻年种植面积2．4亿 亩左右，全中国年增产的稻谷可以养活7000多万人口。7000 万意味着什么？每个人都能掂出其中分量。
中国黄牛
ⅹ
荷斯坦牛 中 国 荷 斯 坦 牛
中国荷斯坦牛是将国外的荷斯坦—弗里 生牛引种后，与我国黄牛进行杂交和选育， 逐渐形成的优良品种。这种牛的泌乳期可达 305d，年产乳量可达6300kg以上。
一、概念：
杂交育种
将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，获得新品种的方法。
短毛折耳猫
长毛立耳猫
长毛折耳猫
杂交 Ｐ
长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
F1间 Ｆ１ 交配 Ｆ２
长毛立耳 BbEe 长立 长折
长毛立耳 BbEe 短立 短折
Bbee
BBee
选优 长折 短折
BBee bbee
长折 Bbee
短折 bbee
测交
F 3 长折
长折
短折
1、动物杂交育种中理想个体的获得不用通过逐 代自交，可改为测交。 2、比植物杂交育种所需年限短。
高中生物必修2课件：第 6 章 从杂交育种到基因工程
• 1、转基因育种 • 2、细胞工程育种 • 3、单倍体育种 • 4、多倍体育种 • 5、有性杂交育种 • 6、诱变育种 • 7、基因操作的工具
考查几种育种方法
现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔。 理论上可采用的技术是（ ）
①杂交育种
②基因工程
③诱变育种
④克隆技术
A．①②④
B．②③④
C．①③④
6.用 “鸟枪法”提取目的基因的步骤是 ( ) C
①用特定的限制酶切取特定的DNA片段 ②用限 制酶将供体细胞DNA切成许多片段 ③将许多 DNA片段分别载入运载体 ④选取目的基因片段 载入运载体 ⑤通过运载体分别转入不同的受 体细胞 ⑥让供体DNA片段在受体细胞内大量繁 殖 ⑦找出带有目的基因的细胞，并分离出目 的基因 A.①②③④⑤⑥⑦ B.①③④⑤⑥⑦ C.②③⑤⑥⑦ D.②④⑤⑥⑦
【答案】 D
基因工程的原理
（2009届·深圳市模考）下列关于基因工程的叙述，正确的是 （）
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的运载体
C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种 处理 Nhomakorabea载体DNA
D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以 受精卵为受体
杂交育种的原理是基因重组，产生新的基因 型，使性状重新组合，而不能产生新的基因和新的 性状。
如果要培育出新的性状，可采用一定的措施 来诱导基因突变，培育新的品种。
二、诱变育种
利用物理因素（x射线、γ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。
诱变育种可以提高突变频率，在较短的时间 内获得更多的优良变异类型。
人教版必修2生物：第六章 从杂交育种到基因工程 复习课件 课件(共69张PPT)
5.基因工程的安全性：
严格控制
大范围推广
【小题快练】 1.考题诊断： （1）（2013·全国卷T5D）用射线照射大豆使其基因结构发生改变， 获得种子性状发生变异的大豆。 （ √ ） 【分析】射线照射可以引起基因中碱基对的增添、缺失或替换，引 起基因突变，从而导致性状发生改变。
（2）（2013·全国卷T5C）将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组 织培养获得抗病植株。 （ √ ） 【分析】植物基因工程育种，目的基因导入受体细胞后，需要经过 植物组织培养过程形成植株。
3.生物育种原理、方法、实例（连线）：
二、基因工程的概念及其应用 1.基因工程的概念：
别称
_基__因__拼__接__技术或_D_N_A_重__组__技术
操作环境 操作对象 操作水平
生物体体外 _D_N_A_分__子__ _分__子__水平
基本过程 意义
剪切、拼接、导入、表达 _定__向__改造生物的遗传性状
株所需的
。若要获得二倍体植株，应在
时期用秋水仙素进行诱导处理。
【解题指南】（1）题干关键信息：“稳定遗传的有香味抗病植 株”“偶尔”“秋水仙素进行诱导处理”。 （2）图示信息：性状分离比为抗病：感病=1:1，无香味∶有香味 =3:1。
【解析】本题考查基因对性状的控制及杂交育种、基因突变和单倍体 育种等有关知识。 （1）由题意可知，A基因存在无香味物质积累，可能A基因控制合成 的酶促进了香味物质分解，而a基因不能控制合成分解香味物质的酶。 （2）根据杂交结果：抗病∶感病=1:1，无香味∶有香味=3:1，可知 亲本的基因型为Aabb、AaBb，则F1为1/8AABb、1/8AAbb、1/4AaBb、 1/4Aabb、1/8aaBb、1/8aabb，其中只有1/4AaBb、1/8aaBb自交，才 能获得能稳定遗传的有香味抗病植株（aaBB），所占比例为1/4×1/4 ×1/4+1/8×1×1/4=3/64。
人教版高中生物必修二第六章《从杂交育种到基因工程》ppt复习课件
切割结果： 形成黏性末端（反向对称，重复排列）和平末端
作用部位： 水解磷酸二酯键
（两类）
磷酸二酯键
基因的运载体：
①本质：
DNA分子
②作用：
作为运输工具，将外源基因送入受体细胞，同时利用 它在宿主细胞内大量复制所需的目的基因。 ③常用的运载体： 质粒（小型环状的DNA分子）、噬菌体、动植物病毒。 ④作为运载体必备的条件： a．能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； b．有一至多个限制酶的切点； c．有标记基因。
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。
（3）周期短
来源：从原核生物中分离纯化 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DNA分子。 实例：EcoRI的限制酶能专一地识别GAATTC序列，并在G 和A之间将这段序列切开。
下列前项为科学技术成果，后项为所运用的科 学原理，前后项叙述不正确的是（ A A．生产人胰岛素的酵母菌，基因突变 ）
B．八倍体小黑麦，染色体变异
C．提高青霉素产量，基因突变
D．无籽西瓜，染色体变异
考点二：基因工程及其应用 1、对基因工程概念的理解（书P102） 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
4、基因工程操作的基本步骤
主要是编码蛋白质的结构增目的基因；
通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
基因表达载体的构建（核心）
包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点等
三、基因工程的应用（书P104）
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必修二
第6章 从杂交育种到基因工程
第一轮复习
构建知识网络
高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 第一节《基因工
7．下列有关质粒的叙述，正确的是( ) A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状 DNA 分子 C．质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制 D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
解析 质粒是在某些细菌细胞中的小型环状 DNA 分子，并非所有细菌中都 有，并且它也不是细胞器。质粒可以用作运载体，把目的基因导入受体细胞中， 但是并非所有质粒都是运载体。作为运载体的质粒必须满足三个条件：①能在 宿主细胞中复制并稳定地保存；②具有多个限制酶切点；③具有一定的标记基 因。
答案 B
8．下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述，正确的是( ) A．DNA 连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合，形成重组 DNA B．限制性核酸内切酶将一个 DNA 分子片段切成两个片段需消耗两个水分子 C．Taq 酶是用 PCR 仪对 DNA 分子扩增过程中常用的一种耐高温的 DNA 连接 酶 D．纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，便于植物杂交育种
解析 DNA 连接酶的作用是只连接具有相同黏性末端的 DNA 分子的基本 骨架，即磷酸二酯键。相同黏性末端的碱基是通过氢键结合形成工程中工具酶功能的叙述，正确的是( )
A．切断 a 处的酶简称内切酶，被称为基因剪刀 B．连接 a 处的酶为 DNA 聚合酶，被称为基因针线 C．RNA 聚合酶可通过识别基因中的特定碱基序列与 DNA 分子结合 D．DNA 连接酶的作用点是 b 解析 图中切断 a 处的是被称为“基因剪刀”的限制性核酸内切酶，应简称为限制 酶而不是内切酶，A 项错；连接 a 点的是“基因针线”DNA 连接酶，不是 DNA 聚合酶， B 项错；b 点为碱基对内的氢键，切断 b 点的是解旋酶，但 b 点的连接是通过碱基互补配 对实现的，DNA 连接酶的作用是 a 点而非 b 点，D 项错。 答案 C
高中生物(人教版)必修2课件：专题归纳课6第6章《从杂交育种到基因工程》(共34张PPT)
新课标 ·生物
必修2
【解析】 （1） 棕色性状在诱变当代出现， 为显性性状， 低酚性状在诱变 1 代出现，为隐性性状。 （2）由诱变当代棕 色、高酚自交结果，颜色发生性状分离，高酚稳定遗传，可 确定棕色高酚植株的基因型为 AaBB，同理可确定白色高酚 植株的基因型为 aaBb。 （3）诱变 1 代中棕色高酚植株有纯合 AABB 和杂合的 AaBB ，自交不发生性状分离的为纯合体 AABB。要培育棕色低酚的纯合植株 AAbb，需用 AABB 植 株与诱变 1 代的白色低酚 aabb 植株杂交， 因要求尽快选育则 需用可明显缩短育种年限的单倍体育种方法育种。
新课标 ·生物
必修2
新课标 ·生物
必修2
几种重要的育种方法及其应用选择
1.育 ·生物
必修2
新课标 ·生物
必修2
新课标 ·生物
必修2
2.育种方法在应用上的选择 根据育种目标和现有材料选择育种方法： （1）将两亲本的优良性状集中到同一个体上，可利用杂 交育种，也可利用基因工程育种。 （2）若要求设计快速育种方案，则用单倍体育种。 （3）要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性 状，可利用诱变育种和杂交育种相结合的办法。 （4）要求培育高产量无子果实，可运用多倍体育种方案。
新课标 ·生物
必修2
（1）以矮秆易感病（ddrr）和高秆抗病（DDRR）小麦 为亲本进行杂交，培育矮秆抗病小麦品种过程中，F1 自交产 生 F2， 其中矮秆抗病类型出现的比例是_________________， 选 择 F2 中 矮 秆 抗 病 类 型 连 续 自 交 、 筛 选 ， 直 至 __________________________________。
新课标 ·生物
高中生物必修2第6单元课件：从杂交育种到基因工程
试试看，你能行吗？
1.下图表示某种农作物品种：①和②两个品系培育出品 种⑥的可能方法，请据图回答：
①AABB
aabb②
II ⑤AABb
I AaBb③
AbII④I
IV V VI （4）品种①直接形成品种⑤的过程需经——————，由品种⑤产生品种⑥的最简便方法是—
——————。
AAbb⑥
（3）(品1种)④指形成出品下种⑥列经过各的种过程交VI中配常方用—式——：——由处品理。种①和②培育出③的 （（I5过过II）2培程程）你养IV品是认品是系—为种—④—成④—是—功常—一—率用—种—最的———高方——，且法。—由工是—品作—植系量—株③最—，培小—由育的。品出培系品育③种品经⑥种过经⑥过过的程的途
的其他物理诱变因素还有
、
和
。
答案：基因突变；x射线；紫外线；激光
为提高农作物的单产量，获得早熟、抗倒伏、抗病等性状，科 学工作者往往要采取多种育种方法来培育符合农民要求的新品种， 请根据下面提供的材料，每小组设计一套育种方案： 已有的材料：A小麦的高秆（显性）抗锈病（显性）纯种，B小麦 的矮秆不抗锈病纯种，C水稻的迟熟种子 非生物材料：根据需要自选
aabb②
II ⑤AABb
I AaBb③
AbII④I
IV
V
VI
AAbb⑥
（—由（I（径(过过II13处4品是25培）程程)）） ）指理 种—养品IV品品你是出。⑤—品是种种系认—下产—种—①④④为—列生—④—直形成是—各品—常—接成功一—种种—用—形品率种—交⑥—的—成种最——配的—方—品⑥高—，方最。法。种经且—由式简（是⑤过工—品：便用—的的作植系由方过—过过量株③品法程—程程最，培种是I—需、V小由育①—I。经I中的品出I和—等—常培系品②—以—用育③种培—及——品经⑥育———种过经出—表——过⑥过③—示——程的的的。），途
高中生物 人教版 必修2 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件 (21张PPT)
？ 选优
BBee
如何鉴别动物个体的基因型并保种
测交
长折 短折 BBee bbee
长折 短折 Bbee bbee
保种 F3 长折
长折 短折 7
思考：
动物杂交育种的方法与植物杂交育种的 方法有何区别？
动物杂交育种中纯合子获得不能 通过逐代自交，而应改为测交。
8
5·应用 （1）农业生产：改良作物品质
提高农作物单位面积产量
有哪些方法可以培育出能稳定遗传的无芒抗病水稻呢？ 试写出育种方案（遗传图解）
（aaRR）无芒抗病
3
育种参考方案：
杂交 Ｐ
有芒抗病 无芒不抗病
AARR
aarr
自交 F1
有芒抗病 AaRr
选优
F2有芒抗病
有芒不抗
无芒抗病 aaRR
无芒不抗
aaRr
自交 无芒抗病aaRR
无芒抗病aaRr
选优 F3 无芒抗病aaRR
普通植株
减数 分裂
花粉
花药离 体培养
单倍体幼苗
秋水仙 素处理
纯合子幼苗
DDTT × ddtt DdTt
DT Dt dT dt（花粉）
花药离 体培养
DT Dt dT dt 幼苗
秋水仙 素处理
DDTT DDtt ddTT ddtt
筛选所需的品种
筛选所需的品种
18
多倍体育种过程（无子西瓜的培育为例）
普通西瓜的 幼苗（或萌 发的种子）
16
四·育种方法的比较
杂交育种
诱变育种
单倍体育种 多倍体育种
原 理
基因重组
基因突变
染色体变异 染色体变异 （成倍减少） （成倍增加）
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以下是杂交的育种参考方案：
杂交 Ｐ 自交 Ｆ１
高抗 DDTT
矮不抗 ddtt
思考：要第培一育年出 一个能稳定遗传
的植物品种至少 DdTt 高抗 要几年？第二年
选优 Ｆ２ 连续自交
高抗 D_T_ 矮抗
高不抗 D_tt
ddTT
矮抗 矮不抗 选优 ddddTT矮tT 抗ddddttT第t 三年
直至后代
不再发生 性状分离
提示 ①与杂交育种相比较明显的优点：克服 远缘杂交不亲合障碍。 ②与诱变育种相比较明显的优点：定向改造生 物性状，目的性强。
1、2、1、基因工程的
分布特点:
“ ” :
指“ 限制性核酸内切酶 ”
主要存在于微生物
一种限制酶只能识别一种特定的核苷 这个特点酸说序明列了,：并酶在具特有定专的一切性点上切割DNA分
3、作用于： 磷酸二酯键子
4、作用结果： 产生粘性末端 将外源基因送入宿主细胞。 b使目的基因在宿主细胞内大量复制
（2） ①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
条 ②具有多个限制酶切点，以便与外源基 件 因连接
③具有标记基因，便于进行筛选
（3）常用 质粒、噬菌体和动、植物病 的运载体： 毒等
学.科.网
练习 :1 、请写出下面各项培育方法：
（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法 是 单倍体育。种
（2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种， 所用方法是 诱变育。种
（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是
。
多倍体育种
（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，
① AABB
E Ab ------------④
D ③AaBb F AAbbH----------⑤
②aabb
⑦Aabb G AAaaBBbb----⑥
（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 杂交和 自交。其 应用的遗传学原理是 基因重组。
（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分是 和 秋水仙素处理幼苗。
优良品种，不能克服远缘杂交不亲和的障碍
植物杂交育种的方法
小麦高秆（D）对矮秆（d） 为显性，抗锈病（T）对不抗锈 病（t）为显性，现有纯合的高 秆抗锈病的小麦（DDTT）和矮 秆不抗锈病的小麦（ddtt）， 如果你是育种工作者，怎样才 能得到矮秆抗病的优良品种 （ddTT）？学科网
试写出育种方案（遗传图解）
zxxk
标记基 因，便 于进行 检测。
质粒存在于 许多细菌和酵母 菌等生物中,是拟 核或细胞核外能 够自主复制的很 小的环状DNA分子。
提取目的基因的方法
⑴直接分离基因——鸟枪法
将供体生物的DNA用限制
酶切割为许多片段，再用运载体
将这些片段都运载到受体生物的
不同细胞中去。只要有一个细胞 获得了需要的目的基因并得以表
杂种优势
基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第 一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上 优于两个亲本的现象。如骡子。
特点：杂种优势不是某一两个性状单独表现突出
而是许多性状综合表现突出；在F1代表现最明显 F2代以后逐渐减弱。
杂种优势主要利用杂种F1代的优良性状， 并不要求遗传上的稳定。
因此这种育种的缺点:年年育种
4．操作步骤 5．应用
提取目的基因
目的基因与 运载体 结合
将目的基因导入 受体细胞 目的基因的 表达和检测
基因工程与作物 育种 ，如抗虫棉 基因工程与 药物 研制，如胰岛素、 已肝疫苗等 基因工程与 环境 保护，如超级菌分解 泄漏石油
想一想 与杂交育种、诱变育种相比，基因工 程育种的优点分别是什么？
花药离体培养、
其应用的遗传学原理是 染色体变异 。
（3）用③培育⑥所采用的G步骤是 秋水仙素处理幼。苗 其遗传学原理 是 染色体变异 。
(4)由②培育⑦所用的育种方法是 诱变育种 。
3．基本工具
基因的剪刀：限制性核酸内切酶 基因的针线： DNA连接酶 基因运载体：常用的有 质粒 、 噬菌体 和
动植物病毒 等
F3 矮抗 ddTT
矮抗 矮不抗 ddTT 第四年
ddTt
杂交 Ｐ 长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
F1间 交配 选优 测交
Ｆ１
长毛立耳 长毛立耳 BbEe BbEe
Ｆ２ 长立
长折 Bbee BBee
长折 BBee
短折 bbee
短立 短折
长折 短折 Bbee bbee
长折 Bbee
长折 短折 Bbee bbee
获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本
质上属于
。
学科网
（5）用抗倒伏、诱不变抗育锈种病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，
培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是
。
杂交育种
（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期
早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 诱变育。种
2、 下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品 种的示意图，试分析回答：
2.基因工程的应用 (1)作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存的番茄，耐盐碱的棉 花，抗除草剂的玉米、油菜、大豆等；抗虫基因作物的使用， 不仅减少了农药的用量 ，大大降低了生产成本 ，而且还减少 了农药对环境的污染 。 (2)药物研制：胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、 凝血因子，以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等疫苗；基因工 程生产药品的优点是效率高、成本低、品质好。 zxxk
用限制酶切 断成许多片段
达，基因工程就算成功了。
该法最大的缺点是带有很大
的盲目性，工作量大，成功率低。
且不能将真核生物的基因转移到
原核生物中去。
⑵人工合成基因法 DNA合成仪
有两种方法： ①逆转录法：以信使
RNA为模板，在逆转录 酶的作用下利用脱氧核苷 酸合成DNA(基因)。
②化学合成法：根据 蛋白质的氨基酸顺序推算 出信使RNA核糖核苷酸 顺序，再据此推算出基因 DNA的脱氧核苷酸顺序。 用游离脱氧核苷酸直接合 成相应的基因。
1、概念：
杂交育种是将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，获得新品种的方法。
2、原理：基因重组 3、方法：杂交→自交→选优→连续自交→
直到后代不发生性状分离
动物 杂交 F1雌雄个体相互交配 选优 测交
4、优点：将不同品种中的优良性状集中于同一个
体上，即“集优”
5、缺点：育种时间长、不能产生新基因，需及时发现