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一、杂交育种与诱变育种第6章从杂交育种到基因工程1．概念：将两个或多个品种的_________通过______集中在一起，再经过____________，获得_______的方法。2.原理：____________3.方法：____________。4.目的：____________________。（一）杂交育种优良性状交配选择和培育新品种杂交培育动植物优良品种基因重组（二）诱变育种1．概念：利用____________________处理生物，使生物发生____________2．原理：__________4．特点：提高突变率、加快____________；产生新基因，盲目性大。3．方法：5．特点：只能利用已有基因的重组，按需选择，不能创造_______育种进程_____，过程______。新基因缓慢复杂物理诱变(X射线、紫外线等)、化学诱变(亚硝酸等)。物理因素或化学因素基因突变基因突变育种进程不能。杂交育种利用基因重组的原理，一般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。思考：杂交育种能否应用于微生物育种？试分析原因。诱变育种农业生产上只利用杂种一代，这就需要年年制种(1)集中不同亲本优良性状，用。(2)集中优良性状，又缩短育种年限。(3)集中双隐性状，缩短育种年限又方便。(4)提高变异频率，“改造”现有性状，获得当前不存在的基因或性状，用。(5)获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量，用｡(6)实现定向改变现有性状，用｡基因工程育种单倍体育种诱变育种多倍体育种杂交育种杂交育种1.概念:按照人们的意思，把一种生物的_________________，加以_______改造，然后放到____________________，___________生物的遗传性状。2．原理：不同生物间的__________考点2基因工程及其应用修饰另一种生物的细胞里基因重组定向的改造3．基本工具(1)基因剪刀：_________(2)基因针线：____________(3)运载体:______、_______、___________动植物病毒限制酶DNA连接酶质粒噬菌体提取出来某种基因一、基础梳理4.步骤____________→_____________________→___________________→_________________目的基因导入受体细胞目的基因的表达和检测获取目的基因目的基因与运载体的结合二、考点.剖析思考:(1)被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？具有相同的黏性末端(2)不同的限制酶呢？形成不同的黏性末端(3)限制酶作用的部位在哪里？磷酸二酯键例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRI限制酶)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。1.一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。EcoRI限制酶限制性内切酶作用过程将互补配对的两个黏性末端的缺口----磷酸二酯键“缝合”，使之成为一个完整的DNA分子DNA连接酶的作用过程2.DNA连接酶的作用：思考：基因工程中的工具酶有哪些？工具呢？限制酶、DNA连接酶限制酶、DNA连接酶和运载体DNA聚合酶是将单个的脱氧核苷酸连接成DNA片段；DNA连接酶是把DNA片段连接成DNA分子。DNA聚合酶与DNA连接酶的区别目的基因的检测和鉴定检测：根据受体细胞是否具有某些标记基因判断目的基因是否导入。鉴定：观察受体细胞表现出特定的性状。抗性基因检测和鉴定的层次：检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因①分子水平的检测：检测目的基因是否转录出了mRNA检测目的基因是否翻译成蛋白质②个体生物学水平的鉴定方法：分子杂交技术方法：抗原--抗体杂交（做抗虫或抗病的接种实验）方法：分子杂交技术过程：将转基因生物的基因组DNA提取出来→标记目的基因作探针→使其杂交6.基因重组和基因工程的比较基因重组基因工程重组方式意义相同点同一物种的不同基因不同一物种的不同基因生物变异的来源之一,对生物进化有重要意义使人类有可能按照自己的意愿,直接定向地改造生物的遗传性状，培育出新品种实现不同基因的重新组合，使生物产生变异原理常用方法优点缺点实例杂交育种诱变育种基因重组①使不同个体优良性状集中在一个个体上②操作简便杂交→自交→选种→自交①育种时间长②局限于亲缘关系较近的个体矮秆抗病小麦考点3:几同的育种方法的比较基因突变物理或化学诱变后筛选①提高变异频率，加速育种进程，②大幅度改良某些性状有利变异少，需大量处理实验材料高产青霉素菌株、太空椒原理常用方法优点缺点实例单倍体育种多倍体育种染色体变异(成倍减少)①花药离体培养出单倍体②进行人工诱导染色体加倍①明显缩短育种年限②自交后代不发生性状分离技术复杂，需与杂交育种配合矮秆抗病小麦染色体变异(成倍增加)秋水仙素处理处理萌发的种子或幼苗器官大、产量高、营养丰富发育延迟、结实率低无子西瓜原理常用方法优点缺点实例基因工程育种植物体细胞杂交育种基因重组打破物种界限，定向改造生物的遗传性状将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中技术复杂，有可能引起生态危机转基因抗虫棉染色体变异“去壁”、“诱融”、“组培”、“筛选”克服远缘杂交的不亲和性技术复杂萝卜﹉甘蓝原理常用方法优点缺点实例动物体细胞克隆育种基因重组打破物种界限，定向改造生物的遗传性状将一种生物的特定基因转移到另一种生物细胞中技术复杂，有可能引起生态危机转基因抗虫棉【易错易混】①太空的高辐射条件能够引起农作物种子发生基因突变。它的特点是变异频率高、幅度大，是诱变育种的良好途径。②诱变育种与杂交育种相比，最大的区别在于诱变育种能创造出新基因。③秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成。(2)欲既集中优良性状，又缩短育种年限——单倍体育种；(3)欲获得较大果实或大型植株或提高营养物质含量——多倍体育种；(4)欲提高变异频率，“改良”或“改造”或直接改变现有性状，获得当前不存在的基因或性状——诱变育种；(5)欲实现定向改变现有性状——基因工程育种。新品种的育种方法杂交育种选育时间是F2，原因是从F2开始出现性状分离；选育后是否连续自交取决于所选优良性状是显性还是隐性。(1)欲集中不同亲本的优良性状——杂交育种(1)若要培育隐性性状个体，可用自交或杂交，只要出现该性状即可。(2)有些植物，如小麦、水稻等花较小，人工异花授粉较难操作，则最简便的方法是自交。(3)若要快速获得纯种，则用单倍体育种方法。(4)杂交育种是最简捷的方法，但要连续自交才能获得纯合子，需要的时间较长。【方法技巧】不同育种方法的选择(5)染色体加倍可以用秋水仙素、低温等方法，也可以是细胞融合；细胞融合可在两个不同物种之间进行。(6)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。(7)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种或基因工程。其中基因工程是有目的的改良。(8)保留突变性状的方法可以是无性生殖，如动物的克隆、植物的组织培养等，也可以是基因工程。杂种优势则是通过杂交获得杂种一代种子，是杂合子品种。由于杂种一代自交后代会发生性状分离，所以农业生产上只利用杂种一代，这就需要年年制种。