第6章 从杂交育种到基因工程
6.1《杂交育种与诱变育种》
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），可采用哪些育种方式得到符合人类要求的优良品种？
思考与讨论一：
遗传图解：
配子： DT dt
F1代： DdTt
（高杆抗病）
Ｆ１ 　 高杆抗病
Ｆ２
DdTt
高杆抗病 高杆不抗 病 矮杆抗病 矮杆不抗病
矮抗 矮不抗
ddTt
ddTT
F3
连续自交
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
DdTt高杆抗病
↓
F2
D_T_
D_tt
ddT_
ddtt
ddTT
杂交育种
↓
第3~6年
×
↑
需要的矮抗品种
矮抗
第1年
第2年
1、概念：

2、原理：
是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法
基因重组
一.杂交育种
方法：杂交→自交→选优→自交
2004年十大感动中国人物
喜看稻菽千重浪，最是风流袁隆平。
花药离体培养→
P
高杆抗病
DDTT
×
矮杆感病
ddtt
F1
DdTt高杆抗病
配子
DT
Dt
dT
dt
DT
Dt
dT
dt
DDTT
DDtt
ddTT
ddtt
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
纯合体
秋水仙素→
↑
需要的矮抗品种
第1年
第2年
单倍体育种
ⅹ
练习2：试一试动物的杂交育种方法
假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）
长立 长折 短立 短折
Bbee
BBee
BBee
Bbee
bbee
bbee
长折
短折
长折
长折
短折
杂交
Ｐ
Ｆ１
Ｆ２
F3
长折
短折
！
注意
1、动物杂交育种中纯合子的获得不能通过逐代自交，而应改为测交。

2、比植物杂交育种所需年限短。
三、诱变育种
概念：利用物理因素（如X射线，紫外线，激光等）或化学因素（如亚硝酸等）处理生物，使生物发生基因突变。
原理：基因突变
方法：辐射诱变、激光诱变、化学诱变、作物空间技术育种。
优点：能提高突变率，产生新基因；在较短时间内获得更多的优良变异类型。
缺点：难以控制突变方向，无法将多个优良性状组合；有利变异少，须大量处理实验材料。
应用：太空作物的培育 、青霉菌的选育
2、诱变育种除了采用常规的诱变育种方法外，还采用太空育种。
太空育种主要是利用返回式卫星和高空气球能达到的高空环境，通过强辐射、微重力和高真空等条件使植物种子的基因发生基因突变的作物育种新技术。
航育黄杏子
来自太空育种的珍奇瓜果
神州五号太空育种 巨型南瓜重逾300斤
诱变育种——太空育种
太空育种花卉仙客来
即将搭载上天的种子
1、基因突变在什么时期最容易发生？
为什么？
2、太空育种中，携带上天的种子应该是什么时期的种子？
将被送上太空的小麦种子和小麦苗。
练习3 :请写出下面各项培育方法：
（1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟草新品种的方法是 。
（2）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是 。
（3）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是 。
单倍体育种
诱变育种
多倍体育种
（4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于 。
诱变育种
（5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。
（6）用秋水仙素或硫酸二乙酯处理蕃茄、水稻种子，获得成熟期早、蛋白质含量高的品系，这种方法是 。
杂交育种
诱变育种
第2节基因工程及其应用
青霉菌能产生对人类有用的抗生素
——青霉素
基因决定性状
家蚕能够吐出蚕丝为人类利用
基因决定性状
豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮
基因决定性状
设想一
能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？
能否让细菌“吐出”蚕丝？
设想二
能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？
设想三
定向基因改造设想
你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？你能推测出，这种基因的“嫁接”是怎么实现的吗？
问题探讨
“嫁接”了人胰岛素基因的工程菌
甲生物
乙生物
新类型
基因切除技术
转基因技术
生物
新类型
基因工程的概念
基因工程又叫做 或 。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种＿ 提取出来，加以 ，然后放到另一种生物的细胞里， 改造生物的遗传性状。
基因拼接技术
DNA重组技术
基因
修饰改造
定向地
水母
限制性内切酶——基因的剪刀
DNA连接酶——基因的针线
运载体——基因的运输工具
基因操作的工具
1、 基因的“剪刀”——限制性内切酶
识别特定核苷酸序列，切割特定DNA切点，具特异性。
并裂解磷酸二酯键。
例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制性内切酶及其缓冲液
１、基因的剪刀──限制性内切酶（限制酶）
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA 分子切断。
２、基因的针线──DNA连接酶
连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
DNA连接酶的作用过程
3、基因的运载体
作用：将外源基因送入受体细胞。
条件：
能在宿主细胞内复制并稳定地保存。
　具有多个限制酶切点。
　具有某些标记基因。
种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。
质 粒
①从细胞中分离DNA
基因工程过程示意图
基因工程的操作基本步骤
1.提取目的基因
2.目的基因与运载体结合
3.将目的基因导入受体细胞
4.目的基因的检测和鉴定
二、基因工程的应用：
1、基因工程与作物育种
2、基因工程与药物研制：
三、转基因生物和转基因食品的安全性：
农牧业、食品工业
运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。
抗虫原理？抗虫结果？
抗虫棉
抗CMV甜椒
转基因马铃薯
转基因烟草
转入维生素A合成酶基因的大米
1 为正常大米
天然的玫瑰没有蓝色的花冠，因为蔷薇科植物缺少合成蓝色色素酶系，将牵牛花蓝色色素合成基因，引入蔷薇科植物，培养重组蓝色玫瑰。
乳汁中分泌人凝血因子IX的转基因山羊
第一只转基因蝴蝶
首只转基因猴降生
超凡嗅觉能力的转基因鼠
全身散发绿色荧光的转基因鱼
胰岛素是治疗糖尿病的特效药，
1987年开始上市的干扰素
生产胰岛素历史？
转基因食品看起来分外诱人
餐桌上的基因
转基因食品你敢吃吗？
转基因食品ABC
安全吗？
再见