高中生物育种知识归类课件（突 泉 一 中）.ppt

高中生物育种知识归类 课件 一 含义 生物育种是指人们按照自己的意愿 依据不同的育种原理 有目的 有计划地获得人们所需要的生物新品种 包括两种情况 1 从不良性状中把所需要的优良性状 相对性状 分离出来或把位于不同个体的优良性状集中到一个个体上来 如利用基因分离的原理从高秆小麦中分离出能抗倒伏的矮秆小麦品种 通过基因的自由组合 把小麦中高秆抗锈病和矮秆不抗锈病两种性状进行重新组合获得矮秆抗病的小麦优良品种 2 创造具有优良性状的生物新品种 如利用人工诱变育种技术培育青霉素高产菌株 利用基因工程的原理创造能分泌胰岛素的大肠杆菌菌种 二 育种方法 一 依据 工程原理 进行育种1 转基因育种原理 基因重组 或异源dna重组 方法 提取目的基因 装入载体 导入受体细胞 基因表达 筛选出符合要求的新品种 优点 不受种属限制 可根据人类的需要 有目的地进行缺点 可能会引起生态危机 技术难度大 例1 举例 能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得 抗虫棉 转基因动物等说明 对于微生物来说 该项技术须与发酵工程密切配合 才能获得人类所需要的产物 2 细胞工程育种原理 细胞的全能性方法 1 植物 去细胞壁 细胞融合 组织培养 2 动物克隆 核移植 胚胎移植优点 能克服远缘杂交的不亲和性 有目的地培育优良品种 动物体细胞克隆 可用于保存濒危物种 保持优良品种 挽救濒危动物 利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等 缺点 技术复杂 难度大 它将对生物多样性提出挑战 有性繁殖是形成生物多样性的重要基础 而 克隆动物 则会导致生物品系减少 个体生存能力下降 例2 驱蚊草 又名蚊净香草 是一种具有驱蚊效果而对人体不仅无害 而且有益的植物 它是通过科学家十多年的潜心研究 采用细胞工程技术 把天竺葵的原生质体与香茅草的原生质体进行融合培育而成的 是一种纯天然及环保型产品 驱蚊草含有香茅醛 散发出一种特殊的柠檬型香气 从而达到驱蚊的效果 香茅醛同时还具有抗菌 除臭 抗忧郁 净化心灵 缓解紧张与压力的作用 驱蚊草是多年生草本植物 从澳大利亚引入中国 该产品已在澳大利亚 美国 日本 加拿大 台湾等地走进千家万户 确认了该植物的驱蚊效果和环保安全性 下图是培育蚊净香草示意图 请据图回答下列问题 问题 1 从 1 到 2 的过程是使植物细胞形成 关键是使用 酶去除细胞壁 2 步骤 2 3 4 5 是 融合过程 完成 的杂交 3 步骤 6 7 表示融合的细胞长成杂种植株的过程 这个过程必须经过细胞分裂 几个阶段 4 请分析指出 利用蚊净香草驱蚊有什么优点 答案 1 原生质体 纤维素 2 原生质体 杂交细胞 3 细胞分化 器官形成 4 对环境无污染 二 利用植物激素进行育种 原理 适宜浓度的生长素可以促进果实的发育方法 在未受粉的雌蕊柱头上涂上一定浓度的生长素类似物溶液 子房就可以发育成无子果实 举例 无子番茄的培育特点 由于生长素所起的作用是促进果实的发育 并不能导致植物的基因型的改变 所以该种变异类型是不遗传的 说明 该种方法适用于植物 三 根据 变异的来源 原理进行育种 1 杂交育种 原理 基因重组 方法 杂交 自交 选优优点 能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身 缺点 时间长 需及时发现优良性状 例3 现有3个番茄品种 a品种的基因型为aabbdd b品种的基因型为aabbdd c品种的基因型为aabbdd 3对等位基因分别位于3对同源染色体上 并且分别控制叶形 花色和果形3对性状 请回答 1 如何运用杂交育种方法利用以上3个品种获得基因型为aabbdd的植株 用文字简要描述获得过程即可 2 如果从播种到获得种子需要一年 获得基因型为aabbdd的植株最少需要多少年 答案 1 a和b杂交得到杂交一代 杂交一代再与c杂交 得到杂交二代 杂交二代自交 即可得到基因型为aabbdd的种子 该种子可长成aabbdd植株 2 4年 2 诱变育种 原理 基因突变方法 辐射诱变 激光 化学物质诱变 太空 辐射 失重 诱发变异 选择育成新品种优点 能提高变异频率 加速育种过程 可大幅度改良某些性状 变异范围广 缺点 有利变异少 须大量处理材料 诱变的方向和性质不能控制 改良数量性状效果较差 例4 我国运用返回式运载卫星搭载水稻种子 返回地面后种植 培育出的水稻穗长粒大 亩产达600kg 最高达750kg 蛋白质含量增加8 20 生长期平均缩短10天 请回答 1 水稻产生这种变异的来源是 产生变异的原因是 2 这种方法育种的优点有 答案 1 基因突变 各种宇宙射线和失重的作用 使基因的分子结构发生改变 2 能提高变异频率 加速育种进程 并能大幅度改良某些性状 3 单倍体育种 原理 染色体变异 组织培养方法 选择亲本 有性杂交 f1产生的花粉离体培养获得单倍体植株 诱导染色体加倍获得可育纯合子 选择所需要的类型 优点 明显缩短育种年限 加速育种进程 缺点 技术较复杂 需与杂交育种结合 多限于植物 例5 已知小麦的高秆 d 对矮秆 d 为显性 抗锈病 r 对易染锈病 r 为显性 两对性状独立遗传 现有高秆抗锈病 矮秆易染病两纯系品种 要求用单倍体育种的方法培育出具有优良性状的新品种 操作方法 参见下面图解 说明 让纯种的高秆抗锈病和矮秆易染锈病小麦杂交得f1 取f1的花药离体培养得到单倍体 用秋水仙素处理单倍体幼苗 使染色体加倍 选取具有矮秆抗病性状的个体即为所需类型 4 多倍体育种 原理 染色体加倍 染色体变异 方法 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 1 同源多倍体育种 如 2 异源多倍体育种 如 优点 可培育出自然界中没有的新品种 且培育出的植物器官大 产量高 营养丰富 缺点 只适于植物 结实率低 例6 下图是我国育种专家鲍文奎培育异源八倍体小麦的过程 其中 问题 1 a b r均代表 2 不育的原因是 3 如何从f1培育出可育的新品种 答案 1 染色体组 2 减数分裂时染色体不能联会 无法形成正常的配子 3 将f1萌发的种子或幼苗用秋水仙素处理 使染色体加倍 高考真题 1 09四川卷 31 20分 大豆是两性花植物 下面是大豆某些性状的遗传实验 1 大豆子叶颜色 bb表现深绿 bb表现浅绿 bb呈黄色 幼苗阶段死亡 和花叶病的抗性 由r r基因控制 遗传的实验结果如下表 组合一中父本的基因型是 组合二中父本的基因型是 用表中f1的子叶浅绿抗病植株自交 在f2的成熟植株中 表现型的种类有 其比例为 用子叶深绿与子叶浅绿植株杂交得f1 f1随机交配得到的f2成熟群体中 b基因的基因频率为 将表中f1的子叶浅绿抗病植株的花粉培养成单倍体植株 再将这些植株的叶肉细胞制成不同的原生质体 如要得到子叶深绿抗病植株 需要用 基因型的原生质体进行融合 请选用表中植物材料设计一个杂交育种方案 要求在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆材料 2 有人试图利用细菌的抗病毒基因对不抗病大豆进行遗传改良 以获得抗病大豆品种 构建含外源抗病毒基因的重组dna分子时 使用的酶有 判断转基因大豆遗传改良成功的标准是 具体的检测方法 3 有人发现了一种受细胞质基因控制的大豆芽黄突变体 其幼苗叶片明显黄化 长大后与正常绿色植株无差异 请你以该芽黄突变体和正常绿色植株为材料 用杂交实验的方法 验证芽黄性状属于细胞质遗传 要求 用遗传图解表示 答案 1 bbrrbbrr 子叶深绿抗病 子叶深绿不抗病 子叶浅绿抗病 子叶浅绿不抗病3 1 6 2 80 br与br br与br 用组合一的父本植株自交 在子代中选出子叶深绿类型即为纯合的子叶深绿抗病大豆材料 2 限制性内切酶和dna连接酶 培育的植株具有病毒抗体用病毒分别感染转基因大豆植株和不抗病植株 观察比较植株的抗病性 3 高考真题 2 09江苏卷 26 7分 甲磺酸乙酯 ems 能使鸟嘌呤 g 的n位置上带有乙基而成为7 乙基鸟嘌呤 这种鸟嘌呤不与胞嘧啶 c 配对而与胸腺嘧啶 t 配对 从而使dna序列中g c对转换成a t对 育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型 常先将水稻种子用ems溶液浸泡 再在大田种植 通常可获得株高 穗形 叶色等性状变异的多种植株 请回答下列问题 问题 1 经过处理后发现一株某种性状变异的水稻 其自交后代中出现两种表现型 说明这种变异为突变 2 用ems浸泡种子是为了提高 某一性状出现多种变异类型 说明变异具有 3 ems诱导水稻细胞的dna发生变化 而染色体的不变 4 经ems诱变处理后表现型优良的水稻植株也可能携带有害基因 为了确定是否携带有害基因 除基因工程方法外 可采用的方法有 5 诱变选育出的变异水稻植株还可通过pcr方法进行检测 通常该植株根 茎和叶都可作为检测材料 这是因为 答案 1 显性 2 基因突变频率不定向性 3 结构和数目 4 自交花药离体培养形成单倍体 秋水仙素诱导加倍形成二倍体 5 该水稻植株体细胞基因型相同 高考真题 3 09上海卷 21 下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是a 诱变育种b 细胞融合c 花粉离体培养d 转基因 答案 c 高考真题 4 09广东卷 33 8分 为了快速培育抗某种除草剂的水稻 育种工作者综合应用了多种培育种方法 过程如下 请回答问题 1 从对该种除草剂敏感的二倍水稻植株上取花药离体培养 诱导成幼苗 2 用射线照射上述幼苗 目的是 然后用该除草剂喷洒其幼叶 结果大部分叶片变黄 仅有个别幼叶的小片组织保持绿色 表明这部分组织具有 3 取该部分绿色组织再进行组织培养 诱导植株再生后 用秋水仙素处理幼苗 使染色体 获得纯合 移栽到大田后 在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性 4 对抗性的遗传基础做一步研究 可以选用抗性植株与杂交 如果 表明抗性是隐性性状 自交 若的性状分离比为15 敏感 1 抗性 初步推测 答案 1 单倍体 2 诱发基因突变抗该除草剂的能力 3 加倍二倍体 4 纯合 敏感型植株都是敏感型该抗性植株中有两个基因发生了突变 高考真题 5 09海南卷 21 14分 填空回答下列问题 1 水稻杂交育种是通过品种间杂交 创造新变异类型而选育新品种的方法 其特点是将两个纯合亲本的 通过杂交集中在一起 再经过选择和培育获得新品种 2 若这两个杂交亲本各具有期望的优点 则杂交后 f1自交能产生多种非亲本类型 其它原因是f1在 形成配子过程中 位于 基因通过自由组合 或者位于 基因通过非姐妹染色单体交换进行重新组合 3 假设杂交涉及到n对相对性状 每对相对性状各受一