第25讲育种技术(一轮复习)

一轮复习考纲要求第二十五讲育种技术知识内容要求考点细化―――关键词（1）生物变异在育种上的应用（2）转基因食品的安全ⅡⅠ1.杂交育种、诱变育种、多倍体育种、基因工程育种等各种育种方式的原理、过程、优缺点的分类与比较。2.基因工程的简单应用，转基因生物与转基因食品的安全问题。考点一基因工程及其应用1.基因工程的概念（必修二P102）别称_________技术或________技术操作环境生物体体外操作对象________操作水平_____水平基本过程剪切、拼接、导入、表达意义_____改造生物的遗传性状基因拼接DNA重组DNA分子分子定向2.基因工程的操作工具（1）基因的“剪刀”：（2）基因的“针线”：（3）基因的运载体：限制性核酸内切酶一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列DNA连接酶限制酶和DNA连接酶都是一类酶，不是一种酶常用的运载体有质粒（拟核或细胞核外能自主复制的小型环状DNA）、噬菌体和动植物病毒等。思考2：运载体和细胞膜上的载体相同吗？不同①运载体是将外源基因导入受体细胞的专门运输工具，常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒;②细胞膜上的载体是位于细胞膜上的载体蛋白，与控制物质进出细胞有关。思考1：DNA连接酶和限制酶分别作用于图中的_____④④3.基因工程的操作步骤1提取目的基因2目的基因与运载体结合3将目的基因导入受体细胞4目的基因的检测和鉴定生物育种是指人们按照自己的意愿，依据相关的育种原理，有目的、有计划地改变生物的遗传物质以获得人们所需要的生物新品种。考点二生物育种1.生物育种的含义：2.生物育种的方法AAbbaaBBAABbAaBbABAABBAABBTAAABBBⅠⅢⅡⅣⅤⅥⅦ育种方法的类型：Ⅰ、Ⅱ表示__________Ⅲ表示______________Ⅳ表示______________Ⅴ、Ⅵ表示__________Ⅶ表示______________杂交育种多倍体育种诱变育种单倍体育种基因工程育种可遗传的变异基因突变基因重组染色体变异真核生物原核生物病毒有性生殖的真核生物具有染色体结构的生物3.生物育种的原理基因重组基因工程育种染色体变异多倍体育种细胞膜流动性细胞全能性细胞工程育种染色体变异单倍体育种基因突变诱变育种基因重组杂交育种原理育种方法3.生物育种的原理4.生物育种的实例分析背景：已知在荔枝的性状控制中，D（高杆）对d（矮杆）显性，T（甜味）对t（非甜味）显性。现有两株普通荔枝，一株的基因型是DDTT，另一株的基因型是ddtt。问题1：假如你是育种专家，能否利用普通荔枝得到良种荔枝（ddTT）？请简要介绍你的育种方案。（用遗传图解和必要的文字表示）P高杆甜味DDTT×矮杆非甜ddttF1高杆甜味DdTt↓F2D_T_D_ttddT_ddttddTT杂交育种↓第1年第2年第3~6年××矮甜需要的矮甜品种方案一思考1.选育从哪代开始？为什么？2.如果选育的是隐性性状，需要连续自交吗？3.动物杂交育种与植物有什么不同？不需要，只要出现该性状即可F2，原因是从F2开始出现性状分离: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）长毛折耳猫短毛折耳猫长毛立耳猫长毛立耳短毛折耳BBEEbbee长毛立耳BbEe长毛立耳BbEe长立长折短立短折BbeeBBeeBBeeBbeebbeebbee长折短折长折长折短折杂交F1间交配选优测交ＰＦ１Ｆ２F3长折短折思考：动物杂交育种的方法与植物杂交育种的方法有何区别？？如何鉴别个体的基因型并保种保种1.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。2.比植物杂交育种所需年限短。思考1.杂交育种与杂种优势是一回事吗？杂种优势是指基因型不同的亲本个体相互杂交产生的杂种子一代,在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质等一种或多种性状上优于两个亲本的现象。杂种优势的大小取决于双亲的遗传差异和互补程度。不是。两者都是将两个品种中的优良性状集中到一个亲本上，但杂交育种培育成能稳定遗传的纯合子，杂种优势主要是利用杂种F1的优良性状，并不要求遗传学上的稳定。例1.杂交玉米的种植面积越来越大,农民需要每年购买玉米杂交种,不能自留种子来年再种的原因是()A.自留种子发芽率低B.杂交种都具有杂种优势C.自留种子容易患病虫害D.杂交种的有性繁殖后代会产生性状分离D思考2.杂交育种与植物体细胞杂交有什么区别？1．两者的原理不同：2．杂交性质不同：杂交育种结合的是精子和卵细胞，即有性生殖细胞，为有性杂交；植物体细胞杂交结合的是体细胞，为无性杂交。3．杂交亲本的不同：杂交育种所用的亲本一般属于同一个物种，而植物体细胞杂交所用的亲本可以是种内的，也可以是种间的。4．杂交后代染色体数目的变化：杂交育种后代染色体数与亲代相同，而植物体细胞杂交后代的染色体数与亲代不同，可能会出现异源多倍体。思考3.杂交育种能否应用于微生物育种？试分析原因？不能，杂交育种利用基因重组的原理，一般发生在有性生殖的减数分裂过程中，微生物一般不进行减数分裂，故不用杂交育种。花药离体培养→P高杆甜味DDTT×矮杆非甜ddttF1高杆甜味DdTt配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓纯合子秋水仙素→单倍体育种第1年第2年需要的矮甜品种方案二思考1.秋水仙素的作用机理是？作用时期是？2.与杂交育种相比，单倍体育种的优点是？明显缩短了育种年限抑制纺锤体的形成，细胞分裂前期方案三：诱变育种PDDTT(高杆甜味)γ射线DdTT高甜×ddTT矮甜Ｐddtt（矮杆无甜）γ射线ddTt矮甜×ddTT矮甜思考1、诱变的方法有哪些？2、诱变的时期是？有丝分裂间期或减数分裂前的间期（DNA复制时）在诱变育种过程中，为什么需要大量处理供试材料？提示：诱变育种尽管能提高突变率，但处理材料时仍然是未突变的远远多于突变的个体；突变的不定向性和一般有害的特性决定了在突变的个体中有害仍多于有利，所以必须从大量的实验材料中选择出人类所需的变异类型。注意：诱变育种与杂交育种最大的区别在于能产生新的基因。问题2：为了改良荔枝，欲招聘高级育种工程师一名。要求在不改变荔枝原有外观品质的前提下把其改良为无核、果大、糖分含量多。若你前往应聘，该怎样设计育种方案？方案提示：借鉴三倍体无子西瓜的育种方式（多倍体育种）思考1、诱导多倍体的方法有？2、有三倍体的水稻吗？为什么？3、还可以通过哪种生物工程培育多倍体？例2.用秋水仙素处理幼苗,不能引起的变化是()①提高突变频率②获得无子果实③大幅度改良某些性状④抑制细胞有丝分裂中纺锤体的形成⑤获得单倍体植株A.①②③B.②④⑤C.②⑤D.①③C解析:秋水仙素既可以在细胞分裂的间期诱导基因突变发生,也可以作用于细胞分裂的前期抑制纺锤体的形成导致染色体加倍。例3.科学家做了两项实验：①用适当浓度的生长素溶液处理未授粉的番茄花蕾子房，发育成无籽番茄；②用四倍体与二倍体西瓜杂交，获得三倍体西瓜植株，给其雌蕊授二倍体花粉，子房发育成无子西瓜。下列有关叙述正确的是(）A．上述无籽番茄性状能遗传B．若取无籽番茄植株进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子C．上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株所结果实中有种子D．若取上述无子西瓜进行无性繁殖，长成的植株子房壁细胞含有四个染色体组BWU无籽番茄无子西瓜培育方法人工去雄后，在雌蕊的柱头上涂抹生长素，套上塑料袋培育得到遗传物质是否改变能否遗传无籽番茄和无子西瓜的比较四倍体西瓜＋二倍体西瓜（花粉）三倍体西瓜无子西瓜二倍体花粉没有改变改变不能遗传遗传问题3：荔枝介壳虫害严重影响了荔枝的产量，以前果农常采用喷洒农药、放养寄生蜂等方法来防治。如今科学家在一种细菌体内找到了他的抗虫基因（L），请设计育种方案来有效减轻荔枝介壳虫危害。提取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定→筛选出符合要求的新品种。导入增殖、表达方案提示：基因工程育种结合提取思考抗虫荔枝的培育还需要用哪种生物工程技术？生物育种方法归纳1.最简捷、常规的育种方法：2.集中不同优良性状于同一生物体的育种方法：3.快速育种的育种方法：注意“最简便”和“最快速”的区别“最简便”着重于技术含量应为“易操作”如杂交育种，虽然年限长，但农民自己可简单操作，但“最快速”则未必简便，如单倍体育种可明显缩短育种年限，但其技术含量、却较高，单就花粉培养成幼苗已很难实现。杂交育种杂交育种、单倍体育种单倍体育种例4.两个亲本的基因型分别是AAbb和aaBB，这两对基因按自由组合定律遗传。要培育出基因型为aabb的新品种最快捷的方法是（）A、人工诱变育种B、细胞工程育种C、单倍体育种D、杂交育种D4.获得较大植株或果实或提高营养物产量的育种方法：5.提高变异频率，获得当前不存在的基因或性状的育种方法：6.定向改造生物性状的育种方法：多倍体育种基因工程育种诱变育种7.若实验植物为营养繁殖(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。8.让染色体加倍可以用秋水仙素或低温进行处理，也可采用细胞融合的方法，且细胞融合能在两个不同物种之间进行。在实际育种过程中，并非单一地运用某种育种方式，而是根据需要选择多种育种方式综合运用。【审答思考】1．图中①和②为育种，原理是，其中①为过程，②为连续并不断选择过程。2．图中①、③、④为育种，其中③为过程，④为用处理。3．图中①⑧为育种，其原理是；①⑦为育种，⑦为用处理，⑤⑥为育种，其原理是。杂交基因重组杂交自交单倍体花药离体培养秋水仙素单倍体幼苗过程基因工程基因重组多倍体秋水仙素萌发的种子或幼苗诱变基因突变例5.看图填空1.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后，其DNA整合到细菌DNA上属于基因工程（）2.可用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸，进行构建抗除草剂的烟草（）3.在所有的基因工程步骤中都涉及碱基互补配对（）4.杂交育种的范围只能在有性生殖的植物中（）5.培育杂交水稻和培育高产青霉菌的原理相同（）6.花药离体培养技术也能培育获得抗锈高产小麦新品种（）7.基因工程的工具酶包括限制酶，DNA连接酶和运载体（）×××××××谢谢大家！