第六章分子设计育种.ppt
高中生物第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新人教版必修2
所有生物
主要是高等 植物
主要是高等 植物
所有生物
培育矮秆 抗锈病小 麦品种
培育青霉素高 产菌株
三倍体无子 西瓜、八倍 体小黑麦
矮秆抗病植 株
抗虫棉、抗除 草剂的玉米、 能合成人胰岛 素的大肠杆菌
典例 3 (2019·湖南益阳市高二期末)如图是以二倍体水稻(2n＝24)为亲 本的几种不同育种方法示意图，回答问题。
复习课件
高中生物第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新人教版必修2
2021/4/17
高中生物第6章从杂交育种到基因工程第1节杂交育种与诱
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变育种课件新人教版必修2
第六章
从杂交育种到基因工程
第1节 杂交育种与诱变育种
知识导图
目标素养 1．简述杂交育种的概念，举例说明杂交 育种的优点和不足。(体现科学思维) 2．举例说明诱变育种在生产中的应用。 (担当社会责任) 3．探讨遗传和变异规律在生产实践中的 应用。(体现科学思维)
2．选择育种方法时的注意事项 (1)进行杂交育种的个体一定是进行有性生殖的个体；只能进行无性生殖的 个体无法通过杂交育种培育新品种，如微生物。 (2)应注意实验对象是动物还是植物，单倍体育种和多倍体育种不适用于动 物。
典例 4 下列有关育种的说法中，正确的是 A．通过杂交育种可获得农作物新品种
(A)
①要想使后代出现3∶1的性状分离比，则所选的两亲本要具有一对相同的 杂合基因，而另一对基因杂交后代的性状表现为一种，所以可以选择甲和乙。
②乙丁为亲本，F1代中有AaBb和Aabb。而AaBb可产生4种配子，所以经 A、B、C途径可培育出4种纯合植物。
二、育种方法的选择 1．育种方法的选择 选择育种方法要根据具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素 等，进行综合考虑，选择最合适的育种方法，设计相应育种程序。 (1)若要求将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上，可采用杂交 育种，也可利用单倍体育种。 (2)若要求大幅度改良某一品种，使之出现前所未有的性状，则可利用诱变 育种的方法。 (3)若要求快速育种，则应采用单倍体育种。 (4)若要求提高品种产量，提高营养物质含量，可运用多倍体育种。
分子设计育种技术
分子设计育种技术嘿，朋友们！今天咱来聊聊分子设计育种技术，这可真是个神奇又厉害的玩意儿啊！你想想看，咱平时种个花呀草呀的，都希望它们能长得漂漂亮亮、健健康康的。
那要是种粮食、种蔬菜水果呢？那要求可就更高啦！咱得要产量高、品质好、还得能抵抗各种病虫害。
分子设计育种技术就像是一个超级魔法师，能帮咱实现这些愿望呢！它可不是随随便便就搞出来的哦！这背后有好多科学家们在努力呢。
他们就像一群勤劳的小蜜蜂，整天在实验室里捣鼓那些小小的分子。
通过对基因的研究和改造，让植物拥有更好的特性。
比如说吧，以前有些农作物容易生病，一得病就产量大减，农民伯伯们可心疼啦！现在有了分子设计育种技术，科学家们就可以给这些农作物加上一层“保护罩”，让它们变得更抗病。
就像给它们穿上了一件坚固的铠甲，病虫害来了也不怕！还有啊，咱不是都希望吃到甜甜的水果、大大的蔬菜嘛！分子设计育种技术就能做到这一点呀。
它可以让水果更甜，蔬菜更大，这多棒呀！就好像是一个神奇的画笔，能把普通的植物变得超级棒。
你可能会问，这技术会不会有啥坏处呀？嘿，咱得这么想，任何新事物出来，咱都得好好研究研究不是？科学家们也不是吃素的呀，他们肯定会考虑周全的。
而且，这技术要是用好了，那好处可多了去了。
咱以后就能吃到更多更好吃的食物，农民伯伯们也能增加收入，这不是皆大欢喜嘛！咱国家在这方面可没少下功夫呢！投入了好多人力物力，就是为了让咱的农业变得更强大。
这就像是给农业插上了一双翅膀，能带着我们飞得更高更远。
咱普通老百姓也得支持呀！虽然咱可能不懂那些高深的科学知识，但咱可以多了解了解呀。
知道了这技术的好处，咱就能更理解科学家们的努力，也能更珍惜我们吃到的每一口食物。
反正我觉得吧，分子设计育种技术就是未来农业的希望之星！它能让我们的生活变得更美好，能让我们的世界变得更丰富多彩。
咱可得好好期待着它带给我们的惊喜呀！怎么样，你是不是也对这神奇的技术充满了好奇和期待呢？。
第六章-工业微生物育种PPT课件
中才能生长的突变菌株（主要指合成维生素、氨基酸及
嘌原呤养、型嘧（啶pr的oto能tr力op）h）。营养缺陷型经回复突变或重组， 回[A到+B原-]来：野能生在型[+的]、营[B养]生要长求 [[AA+-BB++]]：, 可能在在[[-+]生]、长[A]生长 [A-B-]：能在[+]生长
（2）筛选步骤（5步）
诱变处理 中间培养 淘汰野生型 检出缺陷型 鉴定缺陷型
①中间培养 CM或SM培养基，培养过夜。克服表型延迟。
②淘汰野生型 即浓缩缺陷型，以提高检出率
方法
抗生素法（G+细菌：青霉素；酵母菌 和霉菌：制霉菌素）
菌丝过滤法（丝状真菌、放线菌）
饥饿培养（无N）MM 6~12 h 2N培养(2N)MM 1~2 h 加抗生素(或菌丝过滤)，培养过夜
➢ 单链断裂：DNA双螺旋结构中一条链断 裂
➢ 双链断裂：DNA双螺旋结构中两条互补 链于同一对应处或相邻处同时断裂
单链断裂 双链断裂
1、DNA链断裂的分子机制
（1）脱氧戊糖和磷酸二酯键的破坏 （直接） （2）碱基损伤
2、不同条件下辐射所致的 DNA链断裂
• 1）充氧溶液中 DNA双链上引起SSB的概率均等，产生与
（五） 诱变处理方法
单因素处理或多因素的复合处理： ①同一诱变剂的重复使用； ②两种或多种诱变剂的先后使用； ③两种或多种诱变剂的同时使用； ④紫外线光复活交替处理 ⑤诱变剂处理时间与诱变效应的关系
（六）影响突变率的因素 1、菌种遗传特性不同 2、菌体细胞壁结构不同 3、环境条件的影响 1）诱变前预培养 2）温度、pH、氧气等外界条件对诱变
必修二第6章第1节杂交育种与诱变育种31PPT[优秀课件资料]
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比植物杂交育种所需年限短。
一、杂交育种
1、什么叫杂交育种？ 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。
2、杂交育种依据的遗传学原理是什么？ 基因重组
3、常用的方法是什么？ 植物 杂交 自交 选优 自交 动物 杂交 F1间相互交配 选优
在作物方面，应用诱变育种我国已培育出100多 种水稻、小麦、玉米、大豆等优良品种。例如用射线 处理籼稻干种子，选出提早成熟15天的新品种，丰产 等性状仍旧保持下来，而且米粒中的蛋白质的含量提 高很多。又如用射线和其他诱变剂处理大豆，培育出 一种新品种。这品种含有改变了的酶系，在同样的施 肥和管理条件下可提高产量50%。
选优 测交
4、你能举出我国在杂交育种方面的成就?
2000年国家最高科学技术奖 2004年十大感动中国人物之一
杂交育种的实例
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。据统计，我国有一半以上的稻田种植 杂交水稻。通过推广杂交水稻，我国的水稻产量从原来的 4500kg/hm2 增加到7500 kg/hm2 。从1976 年到 1998 年，累计增产粮食3.5×108T ，平均每年多解决约 6 000万人的粮食问题
航天诱变育种是利用太空的物理环境作为诱 变因子，太空环境条件很复杂，与地球表面主要 差异是微重力（10－3克～10－6克）、宇宙射线、 重粒子、变化磁场和高真空等，这些物理条件的 综合作用使生物产生基因突变。
据统计，航天育种变异率达4％以上，株高变 异为＋40cm～－30cm，果重变异达＋70％～＋ 100％（蔬菜），生育期变异为＋3天～－10天。
杂交 P 长毛立耳 BBEE
短毛折耳 bbee
必修2第六章从杂交育种到基因工程全章PPT课件
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4、基因的运载体 ——质粒或病毒
而我国的太空育种则把更多的注意力投向如何利用 空间环境资源，开辟选育植物优良品种的新途径，这是 为了现在“地球上的人类”。因为目的的不同，导致现
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在有“中国已经走上太空育种的最前沿”一说。
空间生命科学： 高真空(10—8pa) 微重力(10—4g) 强辐射
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“神舟”三号飞船上搭载的38种共计200克 神舟三号”飞船从太空带回的试管种苗
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2、 基因的“剪刀” ——限制性内切酶
识别特定核苷酸序列，切割特定DNA切点， 具特异性。
并裂解磷酸二酯键。 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别
GAATTC序列，并在G和A之间切开。
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3、基因的“针线” ——DNA连接酶
连接酶的作用： 将互补配对的两个黏性末端连接起来，使
之成为一个完整的DNA分子。 连接的部位：
国家农业科研部门此时应有何为？
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P DDTT高秆抗锈病 × ddtt矮秆易染锈病
F1
DdTt高秆抗锈病
花粉 DT、dT、Dt、dt
花药离 体培养
单倍体 幼苗
DT、dT、Dt、dt
秋水仙 素处理
纯合体
植株
ddTT矮秆抗锈病
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Ｐ DDTT高秆抗锈病 γ射线
ddTT矮秆抗锈 病或 Ｐ ddtt矮秆不抗锈病
2、育种方式只限以上四种吗？还有什么 更好的育种方式吗？请发挥你的想象力!
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P101
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本节聚焦： 1、什么是基因工程？ 2、基因工程的原理是什么？ 3、基因工程有哪些应用？
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4、转基因食品安全吗？
植物分子育种学45页PPT
• 先来回顾一下作物育种学的相关知识。 • 植物育种学 • 种:分类上的基本单位,一群在形态和生理方面
彼此十分相似，或性状间差别很微小，并有 一定自然分布区的动物个体；凡种内的有性 个体间能够互配，并且产生能够发育的个体 后代；不同种的有性个体间不能够互配和产 生后代
• 变种:通常有一定的形态特征和地理分布，并 在特征上与原种有一定的区别，与其他变种 有共同的分布区
DNA片段杂交假说的分子验证
1、同工酶分析 在高粱稻（银坊×亨加利）及其亲本酯酶
同工酶分析研究中发现一条与高粱相同而银坊 （母本）没有的酶带，说明高粱稻中的这条酶 带来自父本高粱；
2、DNA分子杂交
在对高粱稻基因组的分析研究中，取父本高 粱DNA与母本水稻DNA进行分子杂交，除去两者 的同源序列，以其余的高粱DNA序列制备探针， 与高粱稻DNA进行分子杂交，发现高粱稻DNA中 存在高粱的同源序列，从而证实高粱稻基因组中确 实存在高粱DNA片段，此即说明高粱DNA片段已 整合于高粱稻的基因组中。
• 品系 • 良种
植物育种学的内容
• 1.种质资源的搜集、研究和利用。 • 2.育种目标 • 3.育种方法 • 4.育种程序
第一章 绪 论
生物工程日益受到世界各国高度重 视许多有重要意义的研究工作正在蓬勃 展开，它的应用是新技术革命的鲜明标 志。随着生物工程研究的深入和生物技 术不断的开发，其应用面日渐拓宽，成 果累累。生物技术在农业上的应用，为 提高粮食和其它农副产品的产量与品质 开辟了崭新的途径，有力地推动着农业 的现代化。
• 亚种：种内个体在地理上和生殖上充分隔离 后，形成的一类种群；它是一个种内的地理 种群，或生理、生态种群，并具有地理分布 上或生态上的不同。
高考生物第一轮复习 第6章从杂交育种到基因工程课件 新人教版必修2
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①本质：小型环状DNA分子。 ②作用：a.作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；b. 用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 ③条件：a.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；b.有多个限 制酶切点；c.有标记基因。
等特点；育种中使用的秋水仙素的主要作用是
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（4）d方法中搭载的种子应当是
(选填：干燥
的、萌动的、休眠的)；种子返回地面种植后，其变异
(选填：全是对人类有益的、不全是对人类有益的、全是对人类有
害的)，所以要对其进行
。
答案：（1）F2代开始发生性状分离，纯种（2）缩短育种年 限，迅速获得纯系植株；2n（3）多倍；茎秆粗壮，叶片、果实 和种子较大，糖和蛋白质等营养物质含量增加，但结实率低；抑 制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍（4）萌动的；不全是对 人类有益的；人工选择
胚细胞中只剩下小麦生殖细胞中的染色体，因此将胚取出进行组
织培养，得到的小麦是单倍体植株。（5）诱变育种、杂交育种
都是不定向的过程。
.
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答案：（1）3/16，不再发生性状分离（2）E→F→G，花药 离体培养（3）C→D，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、目的基因的检测与鉴定（4）单倍体 （5）A→B
.
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整此 图 不 够 完
⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对
自己的DNA无损害。
（2）DNA连接酶
DNA连接酶的作用是在DNA分子连接过程中，催化磷酸二酯键的
形成，黏合脱氧核糖和磷酸之间的缺口。如果把DNA分子看成“梯
子形”，DNA连接酶的作用是把梯子的扶手连接起来。
（3）常用的运载体——质粒
分子育种
分子育种是指把供体植物带目的性状的遗传信息分离提取出来，导入待改良受体细胞中（受精卵、种胚细胞等，使它整合、父子、表达和遗传，并根据人们的农业生产需要选育出带有目的性状的优良个体，培育出具有农业经济价值的新品种。
设计育种的核心是建立以分子设计为核心的育种理论和技术体系，通过各种技术的集成与整合，对生物体从基因到整体、从分子到系统进行不同层次设计和操作，在实验室对育种程序各种因素进行筛选和优化，通过在室内电脑模拟，在田间实现最佳的亲本选配和后代选择策略，实现从传统的经验育种到定向高效育种的转化，以大幅度提高育种效率。
广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质。
狭义分子标记是指能反映生物个体或种群间基因组中某种差异的特异性DNA片段。
启动子：RNA聚合酶识别并与之结合，从而起始转录的一段特异DNA序列。
终止子：位于基因的编码区序列之外(一般在下游)的一段标志着转录停止的RNA聚合酶识别位点内含子是基因内的间隔序列，不出现在成熟的RNA分子中，在转录后通过加工被切除。
基因工程也叫基因操作、遗传工程或重组体DNA技术。
它是一项将生物的某个基因通过基因载体运送到另一种生物的活细胞中，并使之无性繁殖（克隆）和行使正常功能（表达），从而创造生物新品种或新物种的遗传技术。
限制性内切酶是一类能够识别双链DNA分子中某种特定的核苷酸序列，并能精确特异地切割双链DNA 分子的核酸内切酶。
愈伤组织：经细胞与组织培养产生的可传代的未分化的细胞团。
脱分化：由高度分化的植物器官、组织或细胞，经离体培养产生愈伤组织的过程。
再分化：指脱分化的分生细胞重新恢复分化能力，沿着正常的发育途径形成具有特定结构和功能的细胞的过程。
种质：也称遗传质，是亲代传给子代的遗传物质，是控制生物体本身遗传和变异的内在载体。
携带遗传物质载体包括动植物个体。
具有遗传全能型的器官。
细胞；染色体；控制生物遗传性状基因。
种质库：指以种为单位的群体内的全部遗传物质，它有许多个体的不同基因所组成。
作物分子设计育种
摘 要 : 优质 、多抗 、抗逆与高产作物新品种的选育和推广是实现我国粮食安全的重要途径 。目前大多数育种工作仍然 建立在表型选择和育种家的经验之上 ,育种效率低下 ;另一方面 ,生物信息数据库积累的数据量极其庞大 ,由于缺乏必要 的数据整合技术 ,可资育种工作者利用的信息却非常有限 。作物分子设计育种将在多层次水平上研究植物体所有成分 的网络互作行为和在生长发育过程中对环境反应的动力学行为 ;继而使用各种“组学”数据 ,在计算机平台上对植物体的 生长 、发育和对外界反应行为进行预测 ;然后根据具体育种目标 ,构建品种设计的蓝图 ;最终结合育种实践培育出符合设 计要求的农作物新品种 。设计育种的核心是建立以分子设计为目标的育种理论和技术体系 ,通过各种技术的集成与整 合 ,对生物体从基因 (分子) 到整体 (系统) 不同层次进行设计和操作 ,在实验室对育种程序中的各种因素进行模拟 、筛选 和优化 ,提出最佳的亲本选配和后代选择策略 ,实现从传统的“经验育种”到定向 、高效的“精确育种”的转化 ,以大幅度提 高育种效率 。