杂交育种与诱变育种-基因工程

技术复 杂，发育 延迟，结 实率低， 一般只适 用于植物
名称
原理
方法 提取目的基因
优点 目的性
缺点
应用
→装入运载体
转基 因育 种 基因 →导入受体细 胞→目的基因 的检测与表达 →筛选出符合
强；育种
周期短； 克服了远 缘杂交不 亲和的障
转基因 技术复 “向日 杂，安 葵
重组
全性问 豆”；
题多 转基因 抗虫棉
第1、2节
杂交育种与诱变育种
基因工程及其应用
判断下列说法是否正确：
1．人工诱变育种的优点可以提高突变率，加速育种工作的
进程( √ )
2．人工诱变所引起的基因突变或染色体的变异都是有利的
(×) 3．基因工程育种中所用的工具酶有3种( × ) 4．杂交育种一定需要时间长( × ) 5．基因工程育种与杂交育种的原理相同(
修饰改造 ， 然 后
愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以
放到另一种生物的细胞里， 定向 地改造生物的遗传性状。 2．原理：不同生物间的 基因重组 。
基因的“剪刀”—— 限制性核酸 内切酶 3．工具基因的“针线”—— DNA连接酶 基因的运载体—— 质粒、噬菌体、动植物病毒等 4．步骤：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 与 检测 。
1．下图表示以某种作物中的①和②两个品种分别培育出④ ⑤⑥三个新品种的过程，相关叙述正确的是( )
A．用①和②培育成⑤的过程中所采用的方法Ⅰ和Ⅱ分别称 为杂交和测交 B．用③培育出④常用的方法Ⅲ是花药离体培养 C．③培育出⑥常用的是化学或物理的方法进行诱变处理
D．图中培育出⑤所依据的原理是基因突变和基因重组
缺点
应用 高产青
提高变异 频率，加 快育种进 程，大幅
有利变异 霉菌、
诱变 基因 等处理、再筛 育种 突变 选②化学：秋
少，工作 “黑农
量大，需 五号” 要大量的 大豆品 供试材料 种等的 培育
水仙素、硫酸
二乙酯处理， 再筛选
度改良某
些性状
名称 原理
方法 ①先将花药离体 培养，培养出单 倍体植株 ②将单倍体幼苗 经一定浓度的秋 水仙素处理获得 纯合子
解析： 用①和②培育成⑤的过程中所采用的方法 Ⅰ 和 Ⅱ
分别称为杂交和自交。③培育出⑥常用的化学药剂是秋水仙 素，属于多倍体育种。图中培育出⑤所依据的原理是基因重组 和染色体变异。 答案： B
2 ． (2012· 咸阳模拟 ) 用纯种的高秆 (DD) 抗锈病 (TT) 小麦与 矮秆 (dd) 易染锈病 (tt)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如 下，有关叙述正确的是( )
优点 明显缩短 育种年 限，加快 育种进程
缺点
应用 用纯种高 秆抗病小 麦与矮秆 不抗病小 麦快速培 育矮秆抗 病小麦 三倍体无 子西瓜、 八倍体小 黑麦、四 倍体水稻
单倍 染色 体育 体变 种 异
技术 复杂
多倍 染色 体育 体变 种 异
用一定浓度的秋 水仙素处理萌发 的种子或幼苗
植物茎秆 粗壮，叶 片果实种 子均大， 营养物质 含量提高
√
)
一、杂交育种 1．概念：将两个或多个品种的优良性状集中在一起，进而 获得新品种的方法。 2．原理： 基因重组 。 3．方法：杂交。 4．目的：培育动植物优良品种。
5．特点：只能利用已有的基因重组，不能创造 新基因 ；
育种过程 缓慢 。
1.在杂交育种中，如果新品种是杂合子，如玉米、 水稻应注意什么？如果新品种是纯合子，如小麦应该注意什
4．优点 (1)可以提高 突变频率 ，在较短时间内获得更多的优良变
异类型。
(2)大幅度地改良某些性状。 5．缺点：诱发产生的突变，有利 的个体往往不多，需处 理大量材料。
诱变育种与杂交育种的最大的区别是诱变育种能 创造出新基因。
三、基因工程及其应用 1．概念
又叫 基因拼接 技术或
DNA重组 技术。按照人们的意
使分散在 同一物种 或不同品 种中的多 个优良性 状集中于 同一个体 上，即“ 集优”
①育种时 间长 ②局限于 同一种或 亲缘关系 较近的个 体 ③年年制 种
用纯种高 秆抗病小 麦与矮秆 不抗病小 麦培育矮 秆抗病小 麦 杂交水稻 、玉米
名称 原理
方法 ①物理：紫外 线、α射线、 微重力、激光
优点
酸序列，并且能够在特定的切点上切割DNA分子。 (3)作用结果：得到平末端或黏性末端。
2．DNA连接酶——基因的“针线” 作用：连接限制性核酸内切酶切开的断口。 3．运载体——基因的运输工具
作为运载体必须具备的条件：
(1)能够在宿主细胞内复制并稳定地保存； (2)含有多个限制酶切点，以便和外源基因相连； (3)含有标记基因，以便于筛选。
么？
提示： 在杂交育种中，如果新品种是杂合子，每年都要
育种。如果新品种是纯合子，要通过多代自交淘汰杂合子，直 到不出现性状分离为止。
二、诱变育种 1．概念：利用物理因素或化学因素来处理生物，使生物发
生 基因突变 ，从而获得优良变异类型的育种方法。
2．原理： 基因突变 。 3．过程：选择生物→诱发基因突变→选择 理想类型 → 培 育。
要求的新品种
碍
育种方法的分析： (1)杂交育种是最简捷的方法，而单倍体育种是最快获得的 纯合子的方法，可缩短育种年限。 (2)染色体加倍可以是以秋水仙素等方法使其加倍，也可以
是细胞融合，且细胞融合可在两个不同物种之间进行。
(3)原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法
进行育种，如细菌的育种一般采用诱变育种。
A．此育种方法可以获得具有新性状的植株 B．符合生产要求的品种基因型为dT C．通过过程④处理后，得到的植物是可育的，而且能稳定
遗传
D．如果F1自交，那么F2矮秆抗锈病的植株中能稳定遗传的 占1/16 答案： C
1．限制性核酸内切酶—基因的“剪刀”
(1)存在场所：主要是存在于微生物细胞中。
(2)特性：一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷
2.运载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和细胞膜上的载体相同吗？
提示：
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、动植物病毒、噬菌体等。 ② 细胞膜上的载体是位于细胞膜上的载体蛋白质，与控制物质 进出细胞有关系。
名称
原理
方法
优点
缺点
应用
杂交 育种
杂交→自交→筛 选出符合要求的 表现型，通过自 基因 交至不发生性状 重组 分离为止培育杂 合子品种：一般 是选取纯合双亲 杂交 子一代 ――→