高中生物-育种方法

1、 资料一资料一v目前，世界上只有中国、美国、目前，世界上只有中国、美国、俄罗斯成功地进行了俄罗斯成功地进行了 “太空育种太空育种”研究。研究。v美、俄的太空育种实验主要是为美、俄的太空育种实验主要是为了解决长期飞行中航天员的食物了解决长期飞行中航天员的食物供应和维持座舱环境的问题。供应和维持座舱环境的问题。v我国的太空育种是为了解决地球我国的太空育种是为了解决地球上人类生活问题。中国太空育种上人类生活问题。中国太空育种品种之多、范围之广、成就之大品种之多、范围之广、成就之大是世界上其他国家无法相比的。是世界上其他国家无法相比的。思考题思考题v太空育种属于哪种育种方式？其原理及特点太空育种属于哪

2、种育种方式？其原理及特点是什么？是什么？v太空育种属于诱变育种。太空育种属于诱变育种。v其原理是基因突变。将种子放到太空微重力、其原理是基因突变。将种子放到太空微重力、高真空、宇宙射线辐射等环境下，诱使种子高真空、宇宙射线辐射等环境下，诱使种子发生突变，与自然突变相比，其速度和频率发生突变，与自然突变相比，其速度和频率均有所提高。均有所提高。v在育种中，使用的诱变因素还有哪些？在育种中，使用的诱变因素还有哪些？资料二资料二v种子经过空间搭载返回到地面后，必须由专业种子经过空间搭载返回到地面后，必须由专业的育种人员，经历至少的育种人员，经历至少35年的选育过程，进年的选育过程，进行筛选淘汰稳定化

3、试验，从中筛选出一些育种行筛选淘汰稳定化试验，从中筛选出一些育种专家认为有价值的，或者有推广应用前景的品专家认为有价值的，或者有推广应用前景的品系，进一步稳定系，进一步稳定 。v思考：种子经空间搭载后，为什么需要在地面思考：种子经空间搭载后，为什么需要在地面进行反复试种、精心筛选？进行反复试种、精心筛选？资料三资料三v“神七神七”的主要任务是太空行的主要任务是太空行走，搭载的种子很少，只有微走，搭载的种子很少，只有微生物菌种和杂交水稻。生物菌种和杂交水稻。 v从以往太空育种的经验来看，从以往太空育种的经验来看，水稻比小麦更容易产生变异。水稻比小麦更容易产生变异。v虽然太空育种前景诱人，但许虽然

4、太空育种前景诱人，但许多成果还停留在中试阶段和小多成果还停留在中试阶段和小规模生产阶段。规模生产阶段。地面杂交仍是地面杂交仍是育种的主要方式。育种的主要方式。现有两个纯种的水稻，甲为现有两个纯种的水稻，甲为高秆高秆(D)抗锈病抗锈病(T)；乙为矮；乙为矮秆秆(d)易染锈病易染锈病(t)，这两对性，这两对性状独立遗传，如何获得矮秆状独立遗传，如何获得矮秆抗锈病的新类型？抗锈病的新类型？(1)应采取的步骤是：应采取的步骤是：先让两纯种亲本进行先让两纯种亲本进行 ，得到，得到F1。再将再将F1进行进行 ，得到，得到F2。在在F2中选出中选出 类型，继续自交类型，继续自交。(2)过过程如右程如右图图，

5、请请回答：回答： 过过程表示程表示 ；过过程表示程表示 ；（3）写写出出图图中中F2表表现现型的比例。型的比例。（4）从从F2代中代中选选出矮秆抗出矮秆抗锈锈病的病的个个体，体，基因型基因型为为 ，能否立即推广？，能否立即推广？ 单倍体育种过程单倍体育种过程传统的育种方法传统的育种方法方方法法诱变育种诱变育种杂交育种杂交育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原原理理过过程程优优点点缺缺点点染色体变异染色体变异基因突变基因突变基因重组基因重组染色体变异染色体变异杂交杂交 自交自交 选种选种 自交自交理化因素诱变理化因素诱变花药的离体花药的离体培养，获得培养，获得单倍体幼苗，单倍体幼苗，再用

6、秋水仙再用秋水仙素处理素处理秋水仙素处秋水仙素处理萌发的种理萌发的种子或幼苗子或幼苗将不同个体的将不同个体的优良性状，集优良性状，集于一个个体上于一个个体上提高育种频率，提高育种频率，加速育种进程加速育种进程明显缩短育种明显缩短育种年限年限器官大，提高产器官大，提高产量和营养成分量和营养成分时间长时间长需大量处理实需大量处理实验材料验材料技术复杂技术复杂发育延迟，结发育延迟，结实率低实率低传统育种方法传统育种方法资料四资料四v自自1988年开始，我国开始以烟草种年开始，我国开始以烟草种子为试验材料进行卫星搭载实验和子为试验材料进行卫星搭载实验和种子下载后的遗传变异研究。种子下载后的遗传变异研究

7、。v中国的烟草育种工作迄今已经较完中国的烟草育种工作迄今已经较完整地建立了包括系统选育和整地建立了包括系统选育和杂交育杂交育种为主种为主的烟草常规育种途径与方法，的烟草常规育种途径与方法，建立了以建立了以花粉培养花粉培养为中间手段，同为中间手段，同常规育种、辐射诱变常规育种、辐射诱变结合的结合的单倍体单倍体育种育种新方法，建立了烟草新方法，建立了烟草原生质体原生质体培养和细胞杂交技术培养和细胞杂交技术，取得了较大，取得了较大成就。成就。 资料五：太空中的细胞资料五：太空中的细胞“婚礼婚礼” v2002年年12月月30日，在日，在 “神舟神舟”四号飞船上，四号飞船上，我国首次进行了空间细胞电融合

8、实验。在细胞我国首次进行了空间细胞电融合实验。在细胞电融合仪中举行了两场电融合仪中举行了两场“婚礼婚礼”。v其中一对新人是动物细胞，采用纯化的乙肝疫其中一对新人是动物细胞，采用纯化的乙肝疫苗病毒表面抗原免疫的小鼠苗病毒表面抗原免疫的小鼠B淋巴细胞和骨髓淋巴细胞和骨髓瘤细胞，目的是获得乙肝单克隆抗体。瘤细胞，目的是获得乙肝单克隆抗体。v另一对新人是植物细胞。他们是另一对新人是植物细胞。他们是黄花烟草黄花烟草细胞和革新一号烟草细胞。细胞和革新一号烟草细胞。资料六资料六v飞船发射前夕，中科院上海生命科学研究院的科技人员，在实验室里，按不同时间段精心培育了8批烟草苗。最后从最好的一批提取细胞，并去掉细

9、胞壁，并去掉细胞壁，让让1号苗和号苗和2号苗的细胞在空间号苗的细胞在空间融合。融合。在地面上，这两种细胞已做过融合实验。在地面上，这两种细胞已做过融合实验。 资料七：资料七：“太空宝宝太空宝宝”的继续培的继续培养养v2003年9月，“太空宝宝”经不断分裂，已成长为黄豆大小的细胞团愈伤组织愈伤组织。v由于太空细胞珍贵有限，所以之前只进行了细胞的繁殖，以求获得更多的细胞团。v接下来，科研人员将改变细胞生改变细胞生长的培养基，长的培养基，把部分细胞团培养成新植株。 v2003年12月，“烟草宝宝”移居人工气候室，开始有菌有菌环境生活。 植物融合细胞成长状态对比, 左瓶左瓶中为太空微重力环境下融合的细

10、胞形成的。体细胞杂交技术体细胞杂交技术主要知识点回顾：主要知识点回顾：v原生质体的获得原生质体的获得v促融剂促融剂v融合后细胞的筛选融合后细胞的筛选v植物细胞的培养：植物细胞的培养：愈伤组织愈伤组织再分化再分化植株植株v体细胞杂交的优点体细胞杂交的优点植物组织细胞培养过程植物组织细胞培养过程细胞核的移植细胞核的移植v1972年，童第周成功地将年，童第周成功地将鲤鱼胚胎细胞的细胞核鲤鱼胚胎细胞的细胞核移移植到植到去核的鲫鱼卵中去核的鲫鱼卵中，培育出第一尾，培育出第一尾属间核质杂种鱼属间核质杂种鱼，该成果证实了脊椎动物远缘种间的核质可配性。该成果证实了脊椎动物远缘种间的核质可配性。v1982年，他

11、又将培养年，他又将培养30多天的成熟银鲫的多天的成熟银鲫的肾细胞核肾细胞核移入移入去核卵去核卵中，得到中，得到1尾性成熟的银鲫，时称尾性成熟的银鲫，时称“体细体细胞试管鱼胞试管鱼”。这是世界第一例体细胞核移植克隆的脊。这是世界第一例体细胞核移植克隆的脊椎动物。它比克隆羊椎动物。它比克隆羊“多利多利”问世早问世早15年。年。 转基因技术转基因技术 烟草花叶病是烟草的重要病害之一。中国科学烟草花叶病是烟草的重要病害之一。中国科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因植入烟家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因植入烟草的细胞中并草的细胞中并“嫁接嫁接”到其到其DNA分子上，使烟分子上，使烟草获得了抗病毒的能

12、力。试回答：草获得了抗病毒的能力。试回答：v人抗病毒干扰素基因在该过程中被称作什么？人抗病毒干扰素基因在该过程中被称作什么？v在转基因过程中用到的工具酶有哪些？在转基因过程中用到的工具酶有哪些？v该过程中使用的该过程中使用的“基因载体基因载体”是什么？是什么？v人的抗病毒干扰素基因之所以能人的抗病毒干扰素基因之所以能“嫁接嫁接”到植到植物的物的DNA分子上去，其结构基础和物质基础是分子上去，其结构基础和物质基础是什么？什么？v烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了什么物质？了什么物质？v 从进化的角度看，这个事实也说明了什么？从进化的角度看，这个事实也说明了什么？生物工程育种方法生物工程育种方法v细胞融合技术细胞融合技术染色体变异（染色体变异（A+B）v植物组织培养技术植物组织培养技术保持遗传物质的稳定性保持遗传物质的稳定性v细胞核的移植技术细胞核的移植技术核、质核、质DNA的重组的重组v转基因技术转基因技术DNA重组重组练习题练习题v两个亲本的基因型分别为两个亲本的基因型分别为AAbb和和aaBB，这两对基，这两对基因按自由组合规律遗传因按自由组合规律遗传,要培育出基因型为要培育出基因型为aabb的新的新品种，最简捷的方法是品种，最简捷的方法是( ) A单倍体育种单