高中生物育种方式复习

基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。 在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配 对的步骤是 A、人工合成目的基因 B、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达
下图是五种不同的育种方法图解，请据图回答：
（1） E 过程所利用的原理，为生物的进化提供了最初 的原材料。
1.如果任务是下达给一个普通农民，你觉得他会
选择哪项育种方案呢？ 杂交育种
Ｐ 高秆抗锈病 矮秆不抗锈病
DDTT
ddtt 需从第几代开始选育？
配子 DT
dt
原因？Ｆ２ F2开始发生性状分离
F1
DdTt
高秆抗锈病 要培育出一个能
F2 D_T_
高秆 抗锈病
D_tt ddT_ ddtt
高秆 矮秆 矮秆 不抗锈病 抗锈病 不抗锈病
4.若该系列小麦种子较小。在不改变原有优良品
质的基础上改良其种子较小的弱势，可选择什么
育种方案？
多倍体育种
种子较小的小麦（二倍体）
二倍体种子
二倍体幼苗
低温或秋水仙素处理
四倍体种子
四倍体幼苗
种子较大的新品种（四倍体）
多倍体育种
• 原理：染色体变异 • 方法：秋水仙素处理萌发种子或幼苗 • 优点：器官大、营养物质含量高 • 缺点：发育延迟、结实率低 • 实例：三倍体无子西瓜（同源多倍体）
（4）上述A-I过程中，哪些过程作用前后没有改变作用 对象的基因型？ HIJ 。A到D所示的育种方式与E方式相 比，从基因看，后者最大的不同是能够 产生新基因 。 不经地理隔离就能产生新物种的方法是 多倍体育种 。
（5）用F所示的育种方式可以获得无籽西瓜，除此之外 还可以通过用 一定浓度的生长素类似物溶液 处理未受 粉的雌蕊柱头来获得，三倍体西瓜植株 能 (能或不能) 由受精卵发育而来。
3.若要求尽快培育出能稳定遗传的矮秆抗锈病的 小麦新品种，你会选择什么育种方式呢？
杂交育种与单倍体育种结合
Ｐ 高秆抗锈病 矮秆不抗锈病
DDTT
ddtt
配子 DT
dt
F1
DdTt 高秆抗锈病
配子 DT Dt dT dt 幼苗 幼苗 幼苗 幼苗
花药离体培养
秋水仙素诱导加倍
F2
DDTT
高秆
DDtt
高秆
ddTT
（2）G过程所利用的原理是 基因重组 ，H和I过程分别 表示： 脱分化 和 再分化 ，该育种方法最大的优点是 定向改造生物的性状 。
（3）哪两个过程所使用的方法相同？ C、F ，处理的对 象有何差异？ C过程不能处理种子 ，具体使用的方法有： 低温处理和秋水仙素处理 ，A→B→C相对于A→D育种 方法，其最大的优点是 明显缩短育种年限 。
克服远源杂交不亲和的障碍
• 工具：
①限制性核酸内切酶（限制酶）： 将外来的DNA磷酸二酯键切断， 能识别特定核苷酸序列， 产生黏性末端或平末端。
②DNA连接酶： 使双链DNA片段恢复磷酸二酯键。 E.coliDNA连接酶连接黏性末端， T4DNA连接酶连接黏性末端和平末端。
③运载体： 作为运载工具将目的基因转移到宿主细胞内， 宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
矮秆
ddtt
矮秆
抗锈病 不抗锈病 抗锈病 不抗锈病
采收种子留种
单倍体育种
• 原理：染色体变异 • 方法：花药离体培养 + 秋水仙素处理 • 优点：自交后代不发生性状分离
明显缩短育种年限（快速） • 缺点：技术复杂
需与杂交育种配合 • 实例：单育1号烟草
典例应用：矮秆抗锈病小麦新品种的培育
小麦是自花授粉，已知小麦高秆（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）。请你利用这两个品种的小麦培育出矮秆抗 锈病的品种，思考可用哪些育种方案？
5.在科学研究中发现某一种水稻具有优良的耐高 温性状，若要求把该性状相关基因导入小麦，培 育出耐高温小麦，可选择什么育种方案？
基因工程育种
基因工程育种
• 别名：基因拼接技术或DNA重组技术 • 原理：基因重组 • 对象：基因（DNA分子水平） • 过程：剪切→拼接→导入→表达 • 结果：定向地改造生物的遗传性状 • 优点：目的性强
需大量处理实验材料 • 实例：青霉素高产菌株、太空椒
典例应用：矮秆抗锈病小麦新品种的培育
小麦是自花授粉，已知小麦高秆（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）。请你利用这两个品种的小麦培育出矮秆抗 锈病的品种，思考可用哪些育种方案？
稳定遗传的植物 品种要几年？
3年
9 : 3 :3 :1
连续自交
Fn
矮秆抗锈病ddTT
采收种子留种
杂交育种
• 原理：基因重组 • 方法：杂交→自交→选育→自交 • 优点：将不同个体的优良性状集中到一个个体
操作最简捷、常规 • 缺点：局限于亲缘关系较近的个体
育种时间长 • 实例：杂交水稻
典例应用：矮秆抗锈病小麦新品种的培育
（6）如要改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用 哪种方法？ 杂交育种、单倍体育种、多倍体育种 。
（1）目的基因 的获取
（3）将目的基因 导入受体细胞
（2）基因表达载体 的构建
（4）目的基因的 检测与鉴定
新品种的育种方法
最简捷、常规 集中优良性状
快速 提高产量，提高营养
大幅度改良 获得本物种没有的性状
保留突变的性状
杂交育种 杂交育种、单倍体育种
单倍体育种
多倍体育种 诱变育种
诱变育种、基因工程育种 无性生殖、基因工程育种
诱变育种
D_T_
高秆 抗锈病
矮秆不抗锈病 ddtt
射线、化学药物处理 萌发中的种子或幼苗
D_tt ddT_ ddtt
高秆
矮秆
矮秆
不抗锈病 抗锈病 不抗锈病
选育良种
诱变育种
• 原理：基因突变 • 方法：物理诱变、化学诱变 • 优点：可以提高变异的频率
大幅度改良某些性状，出现新性状 • 缺点：有利变异少
(3)A、B、C三组方法中，最不容易获得矮秆抗病小麦 品
种的是 C 组，原因是 基因突变频率低且不定向 。 (4)通过矮秆抗病Ⅱ获得矮秆抗病小麦新品种的方法是 秋水仙素(或低温)诱导染色体加倍 。获得的矮秆抗病 植株中能稳定遗传的占 100% 。
典例应用：矮秆抗锈病小麦新品种的培育
小麦是自花授粉，已知小麦高秆（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）。
复习：第6章从杂交育种到基因工程 ①杂交育种与诱变育种
②基因工程及其应用
回忆你所学过的育种方式
杂
诱
பைடு நூலகம்
交
变
育
育
种
种
基因工程育种
多
单
倍
倍
体
体
育
育
种
种
典例应用：矮秆抗锈病小麦新品种的培育
小麦是自花授粉，已知小麦高秆（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）。请你利用这两个品种的小麦培育出矮秆抗 锈病的品种，思考可用哪些育种方案？
小麦是自花授粉，已知小麦高秆（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）。请你利用这两个品种的小麦培育出矮秆抗 锈病的品种，思考可用哪些育种方案？
2.若所得小麦都是不抗锈病的，要求获得前所未 有的抗锈病的品种，则应选什么育种方式？
八倍体小黑麦
（异源多倍体，六倍体普通小麦与二倍体黑麦杂交）
普通小麦中有高秆抗病(TTRR)和矮秆易感病(ttrr) 两个品种，控制两对性状的基因分别位于两对同源染 色体上。实验小组利用不同的方法进行了如下三组实 验：
请分析回答： (1)A组由F1获得F2的方法是 自交 ，F2矮秆抗病植株中 不能稳定遗传的占 2/3 。 (2)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类矮秆抗病植株中，最可能产生不育 配子的是 Ⅱ 类。