必修2第六章從雜交育種到基因工程第1節(jié)雜交育種與誘變育種優(yōu)良選擇培育新品種基因重組一、雜交育種1．概念：將兩個或多個品種的

性狀通過交配集中在一起，再經(jīng)過

和

，獲得

的方法。2．原理：

。3、動植物雜交育種的比較(以獲得基因型為AAbb的個體為例)：注：Ⅰ.雜交育種選育新品種的階段是F2，原因是F2開始發(fā)生性狀分離。3、動植物雜交育種的比較(以獲得基因型為AAbb的個體為例)：注：Ⅱ.選育后是否連續(xù)自交，取決于所選優(yōu)良性狀是顯性性狀還是隱性性狀，如果是隱性性狀，則只要出現(xiàn)該性狀即可。3、動植物雜交育種的比較(以獲得基因型為AAbb的個體為例)：注：Ⅰ.雜交育種選育新品種的階段是F2，原因是F2開始發(fā)生性狀分離。Ⅱ.選育后是否連續(xù)自交，取決于所選優(yōu)良性狀是顯性性狀還是隱性性狀，如果是隱性性狀，則只要出現(xiàn)該性狀即可。Ⅲ.雜交育種只適用于進行有性生殖的生物。植物雜交育種中純合子的獲得一般通過逐代自交（直至不發(fā)生性狀分離為止）的方法；而動物雜交育種中純合子的獲得方法一般通過雙親雜交得F1，F(xiàn)1雌雄個體間交配，選F2中相應(yīng)表現(xiàn)型的個體與隱性純合子測交的方法。二、誘變育種1．概念：利用

因素或

因素處理生物，使生物發(fā)生

，從而獲得優(yōu)良變異類型的育種方法。2．原理：

。3.(1)優(yōu)點：

。(2)缺點：

。4.應(yīng)用：主要用于農(nóng)作物育種和微生物育種物理化學(xué)基因突變基因突變可以提高突變率，在較短時間內(nèi)獲得更多的優(yōu)良變異類型基因突變具有不定向性，有利變異少，需大量處理實驗材料注：誘變育種盡管提高突變率，但處理材料時仍然是未突變的遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于突變的個體；突變的不定向性和一般有害的特性決定了在突變的個體中有害仍多于有利，只是與自然突變相比較，二者都增多。三、單倍體育種1、常用方法：2、原理：

。染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍減少，再加倍后獲得純種。3、優(yōu)點：染色體變異花藥離體培養(yǎng)后獲得單倍體再用秋水仙素處理，形成純合子。明顯縮短育種年限三、單倍體育種注：單倍體育種需對單倍體幼苗而不是種子進行誘導(dǎo)染色體加倍處理。明顯縮短育種年限注：Ⅰ.單倍體育種只適用于進行有性生殖的生物。Ⅱ.在對花藥進行離體培養(yǎng)時，培養(yǎng)的是所有基因型的花藥，而不是某種特定基因型的花藥，篩選需在誘導(dǎo)染色體加倍后，根據(jù)具體表現(xiàn)型進行。Ⅲ.單倍體育種需對單倍體幼苗而不是種子進行誘導(dǎo)染色體加倍處理。2、原理：無子西瓜的培育染色體數(shù)目變異1、方法：3、實例：

抑制前期紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞兩極，引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。四、多倍體育種用適宜濃度的秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗（或低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍）三倍體植株(3N)在減數(shù)分裂過程中，同源染色體聯(lián)會發(fā)生紊亂，難以形成正常的配子，所以一般不會產(chǎn)生種子。為什么三倍體植株所結(jié)的果實為無子西瓜呢?♀3n香蕉的形成過程

香蕉的祖先為野生芭蕉，個小而多種子，無法食用。香蕉的培育過程如下：野生芭蕉

2n有籽香蕉

4n加倍野生芭蕉

2n無籽香蕉

3n正常的野生香蕉是二倍體植物，也有種子，這些又大又硬種子鑲嵌在果肉里，吃起來十分不方便，而且野香蕉的口感也不怎么好，所以人們決定改良香蕉，這才培育出了無籽的香蕉，其實說它無籽也不完全對，如果你掰開一個香蕉，有時候還是會看見很多淡色的小黃點，它們就是沒發(fā)育的種子。既然沒有種子，香蕉也就不能用常規(guī)的種子繁殖的方式栽培了，它使用的是無性生殖，常用的有吸芽繁殖，也就是將根或地上莖葉腋間自然長出來的短縮、肥厚呈蓮座狀短枝取下來，進行培養(yǎng)直至長成一棵完整的植株。異源多倍體可以通過人工的方法進行培育。例如，蘿卜甘藍(lán)的培育：將蘿卜（2n=18）和甘藍(lán)（2n=18）雜交，得到雜種F1。F1在產(chǎn)生配子時，由于蘿卜和甘藍(lán)的染色體之間不能配對，不能產(chǎn)生可育的配子，因而F1是高度不育的。如果用秋水仙素處理，人工誘導(dǎo)F1的染色體加倍，就可以得到異源四倍體。這種異源四倍體既不是蘿卜，也不是甘藍(lán)，它是一個新種，叫做蘿卜甘藍(lán)。異源多倍體：指不同物種雜交產(chǎn)生的雜種后代經(jīng)過染色體加倍形成的多倍體。第2節(jié)基因工程育種某種基因提取出來另一種生物的細(xì)胞里DNA分子水平一、基因工程1．概念：按照人們的意愿，把一種生物的

，加以修飾改造，然后放到

，定向地改造生物的遺傳性狀。操作水平為

。2.基本工具（1）基因的“剪刀”：

。（2）基因的“針線”：

。（3）基因的運載體：常用的有

、噬菌體和______________等。限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒動植物病毒目的基因受體細(xì)胞檢測與鑒定作物育種藥物

3.操作步驟（1）

的獲取。（2）

。（3）將目的基因?qū)?/p>

。（4）目的基因的

。4.基因工程的應(yīng)用（1）

，如抗蟲棉。（2）

研制，如胰島素等。（3）環(huán)境保護，如轉(zhuǎn)基因細(xì)菌分解石油?；虮磉_(dá)載體的構(gòu)建一、目的基因的獲取1、目的基因：2、獲取目的基因的常用方法？（1）從基因文庫中獲?。?）利用PCR技術(shù)擴增（3）化學(xué)方法直接人工合成（化學(xué)合成）主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建（基因工程的核心）1、目的：(1)使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并可以遺傳給下一代；(2)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2、基因表達(dá)載體的組成成分目的基因標(biāo)記基因啟動子終止子3、標(biāo)記基因：作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來，如抗生素抗性基因。標(biāo)記基因2、終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端，相當(dāng)于一種終止信號，使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來。1、啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞轉(zhuǎn)化：目的基因進入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。方法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法——顯微注射法——感受態(tài)細(xì)胞②原理：

Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。①特點：

易感染雙子葉植物和裸子植物，對大多數(shù)單子葉植物沒有感染能力。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：1.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞③轉(zhuǎn)化過程：Ti質(zhì)粒目的基因構(gòu)建表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞插入植物細(xì)胞染色DNA表達(dá)新性狀轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌答：受精卵大，易于操作；全能性高，可使目的基因在相應(yīng)組織細(xì)胞表達(dá)。顯微注射法（將基因表達(dá)載體提純，用顯微儀注射到受精卵中）2.將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞(1)常用法：Ca2+處理(2)常用菌：大腸桿菌(3)微生物作受體細(xì)胞原因：繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對少(4)過程：大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA3.將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞思考：為什么要用Ca2+處理受體細(xì)胞？答：用Ca2＋處理，增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性。Ca2+處理四、目的基因的檢測與鑒定二、基因工程與基因重組的比較[精彩提示]??(1)基因重組發(fā)生于有性生殖中，不能打破生殖隔離，而基因工程則可實現(xiàn)異種生物的基因轉(zhuǎn)移。(2)基因工程