江西省南昌市高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程課件 新人教版必修2.ppt

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1、,6.1雜交育種與誘變育種,,,,,雜交育種只能把優(yōu)良性狀集中在一起而誘變育種可產生全新的優(yōu)良性狀,,傳統(tǒng)的選擇育種,,,自然變異,,,,頻率低后代種類少,,,,,,,,,,人工選擇,,雜交育種的概念,,,,,,,,育種前的親本優(yōu)良性狀未集中,,,可雜交自交或測交,,,基因重組使配子以及子代多樣化,,,,一般獲得純種才可穩(wěn)定遺傳,,雜交育種的過程,,,,,親本一般是半優(yōu)半劣的純種,,,子一代一般是完全雜合子二代一般表現(xiàn)型極多,,,選擇從子二代開始,選擇兼優(yōu)品種連續(xù)自交至不再發(fā)生性狀分離,,,兼優(yōu)純種,雜交育種的圖解,,,半優(yōu)半劣純種半劣半優(yōu)純種,完全雜種,兼優(yōu),半優(yōu),另半優(yōu),兼劣,,,完全隱性

2、時不需自交,,,基因重組所得,,連續(xù)自交并選育年年制種或無性生殖,,雜交育種的缺點,只產新性狀組合不能產新基因、新性狀雜種后代會性狀分離純化緩慢，過程繁瑣限于有性生殖種內雜交。種間極難雜交,,,,,,,,,誘變育種的概念和過程,,,,,,,,連續(xù)分裂或繁殖的生物材料,,,,物理或化學誘變處理,,待選生物材料,優(yōu)良品種,人工選擇,,,需處理大量材料,,,萌發(fā)種子或幼苗,不定向低頻性,在植物雜交育種的過程中運用單倍體育種的方,法可以明顯縮短育種年限,P,高桿抗病矮桿感病,ddtt,DdTt,DDTT高桿抗病,,第,1,年,,,選育出需要的矮抗品種,F1F2,D_T_,矮抗,,雜交育種,2,第年,,

3、第,3,年,,,,,,,ddTT生長,F,3,,,減數(shù)分裂,D_ttddT_ddtt配子,DT,Dt,dT,dt,單倍體DT,花藥離體培養(yǎng),DtdTdt秋水仙素,第,1,年,,,第,2,年,4,第年,,,單倍體育種,DDtt,純合體DDTT,ddTTddtt矮抗,,,下圖是用某種作物的兩個品種和分別培育出、、品種的示意圖，試分析回答：,AABB,DAaBb,aabb,EAb------------FG,,,,,,,,,,（1）用和培育所采用的D和F步驟分別是雜交和,自交。其,應用的遺傳學原理是基因重組。,花藥離秋水仙素,用培育所采用的E和H步驟分別是體培養(yǎng)和處理幼苗。其應用的遺傳學原理是染色體

4、變異。用培育所采用的G步驟是秋水仙素處理幼。苗其遺傳學原理是_染色體變異。,HAAbb----------AAaaBBbb----,,請寫出下面各項育種方法：,通過花藥離體培養(yǎng)再用秋水仙素加倍得到煙草新品種的方法是單倍體育種。用60Co輻射谷氨酸棒狀桿菌，選育出合成谷氨酸的新菌種，所用方法是誘變育。種用小麥和黑麥培育八倍體黑小麥的方法是多倍體育種。將青椒的種子搭載人造衛(wèi)星，在太空中飛行數(shù)周后返回地面，獲得了果大、肉厚和維生素含量高的青椒新品種，這種育種本質上屬于誘變育。種用抗倒伏、不抗銹病和不抗倒伏、抗銹病的兩個小麥品種，培育出抗倒伏、抗銹病的品種，簡單方法是雜交育種。用秋水仙素或硫酸二乙酯處

5、理番茄、水稻種子，獲得成熟期早、蛋白質含量高的品系，這種方法是誘變育種。,6.2基因工程及其應用,,,生物的遺傳物質大都是DNA，DNA基本結構相同；生物界共用同一套遺傳密碼，轉移的基因也能表達出相同性狀,,基因工程的目的和概念,,,,目的性強，跨物種定向改造生物性狀,,,,,,,,,,,基因工程的三種工具1,,,,,識別雙鏈DNA特定序列切割序列中特定位點的磷酸二酯鍵,,,,可重新連接可與其他相同黏性末端相連,末端較長的鏈多出的部分,,,,基因工程的三種工具2氫鍵自然連接,,,磷酸二酯鍵必需酶才能連,,,基因工程的三種工具3,,,,,,,便于篩選,,利于在宿主細胞內穩(wěn)定存在,,,基因工程四步

6、曲,,,供體細胞,,,目的基因,,,最好用同種限制酶,,,,運載體保證目的基因能正常導入并穩(wěn)定存在和表達,,,基因工程核心步驟,,需要檢測和鑒定,,基因工程的應用,育種抗蟲棉轉基因奶牛，超級綿羊制藥將人蛋白基因轉移至細菌等微生物生產人的藥用蛋白，如胰島素環(huán)保轉基因超級細菌，分解凈化污染物爭議轉基因生物及食品的安全性,,7現(xiàn)代生物進化理論,,變異是不定向的，但留下來的都是適應環(huán)境的適應環(huán)境的方式各有不同,,,拉馬克的進化學說,,,,,,,,,,,被現(xiàn)代生物進化論否定,,達爾文自然選擇學說,,,,過度繁殖前提,生存斗爭動力,遺傳變異適者生存基礎結果,擇,自然選,自然選擇學說的優(yōu)越性,,,,,,,,

7、,自然選擇學說的局限性,,,,,,,,,,,,,,自然選擇學說以后的理論發(fā)展微觀發(fā)展,,,宏觀發(fā)展,,現(xiàn)代生物進化論的基本內容,1.種群是生物進化的基本單位,個體種群,2.突變和基因重組產生進化的原料,性狀分子,自然選擇決定生物進化的方向隔離導致物種形成,,,微觀發(fā)展,,,宏觀發(fā)展,,,“自私”的基因,,,有利于生存和繁殖的基因在群體中比例高,,種群有利變異基因組成的變化,,,根本作用對象,,,,,,,,,,,種群基因頻率,,種群是生物進化的基本單位,,,無地理隔離,,無生殖隔離,,雌雄老幼均有,,,,,,,,,,,一對等位基因的頻率和等于1,,伴X基因頻率不能計算Y的數(shù)量,,A%=A數(shù)A與a

8、總數(shù)=AA%+1/2Aa%,復等位基因的頻率總和等于1。,遺傳平衡狀態(tài)的基因頻率世代不變,,,,,30%,30%,30%,,10%,,36%,,16%,,48%,60%,40%,,,配子交叉法,,A%2+2A%a%+a%2=AA%+Aa%+aa%=1,可遺傳的變異是生物進化的原料,,,,,？每代基因突變量=基因總數(shù)突變率種群個體總數(shù),,,,,,變異是不定向的，不決定進化方向,,,,,變異發(fā)生在環(huán)境自然選擇之前,,自然選擇決定基因頻率變化方向,,,13%27%60%27%73%,有利變異基因頻率上升,作用于表現(xiàn)型基因型最終影響基因頻率,生物進化的本質：基因頻率改變,,,,,,,,,,,,,,,適

9、應當時環(huán)境的方向,,,可遺傳的變異發(fā)生在先，是不定向的,,,自然選擇、基因頻率變化、進化發(fā)生在后，都是定向的,,,,“退化”是特殊的進化,,物種、種群、生殖隔離和地理隔離,,,,,,,,,,,物種A,,,物種B,,種群A1,,,,,,,種群A2,種群B1,,種群B2,,,,,隔離在物種形成中的作用,,,,,,人工的轉基因,可打破生殖隔離,,地理隔離,,生殖隔離,,物種形成,種群分配可有差異,變異方向可有差異,自然選擇可有差異,基因庫差異越來越大,,,,漫長漸變式不一定成功,,,高山植物可不經(jīng)地理隔離爆發(fā)式,,,,,進化與物種形成的區(qū)別,,,,,種群基因頻率改變,,,種群間產生生殖隔離,,,,量變,,質變,,,,物種形成是進化的最高表現(xiàn)形式,,引起進化的原因總結,,,,,,,遺傳平衡狀態(tài)種群不進化種群小交配不自由遷入遷出自然選擇最主要最直接的原因突變等,,