生物变异在育种中的应用演示文稿

1、知识目标：知识目标： 生物育种的主要类型。生物育种的主要类型。 各育种方法的概念、方法、原理、各育种方法的概念、方法、原理、用途、优点、缺点、应用等等。用途、优点、缺点、应用等等。一、再悟高考一、再悟高考 (2014全国课标全国课标，32)现现有两个纯合的某作物品种：抗有两个纯合的某作物品种：抗病高秆病高秆(易倒伏易倒伏)和感病矮秆和感病矮秆(抗倒伏抗倒伏)品种。已知抗病对感品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题。状的基因所知甚少。回答下列问题。 (1)在育种实践中，若利用这两个品种进

2、行杂交育种，一般在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有来说，育种目的是获得具有_优良性状的新品种。优良性状的新品种。 (2)杂交育种前，为了确定杂交育种前，为了确定F2代的种植规模，需要正确预测代的种植规模，需要正确预测杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要杂交结果。若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是_。 (3)为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述

3、为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。的过程。 解析解析(1)杂交育种的目的是获得集多种优良性状杂交育种的目的是获得集多种优良性状于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与矮秆于一身的纯合新品种，从题意知，抗病与矮秆(抗抗倒伏倒伏)为优良性状。为优良性状。 (2)孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点。两对基因分别位于两对同源染色体的遗传特点。两对基因分别位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。上，遵循基因的自由组合定律。

4、(3)先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到抗病先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到抗病高秆的杂合子，再与感病矮秆高秆的杂合子，再与感病矮秆(隐性纯合子隐性纯合子)杂交，杂交，如果后代出现抗病高秆如果后代出现抗病高秆 感病高秆感病高秆 抗病矮秆抗病矮秆 感病矮秆感病矮秆1 1 1 1的性状分离比，则可说明的性状分离比，则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。 答案答案(1)抗抗病矮秆病矮秆(2)高秆与矮秆这对相对性状高秆与矮秆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这受一对等位基因控制，且符合分离定律；控制这两对相对性状的基因位于非同源

5、染色体上两对相对性状的基因位于非同源染色体上(3)将将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让，让F1与感病矮秆杂交。与感病矮秆杂交。 注意：语言规范，思路严谨。如用遗注意：语言规范，思路严谨。如用遗传图解一定要书写规范，否则扣分！传图解一定要书写规范，否则扣分！再悟高考再悟高考A 2(2014安徽卷，安徽卷，31)香香味性状是优质水稻品种味性状是优质水稻品种的重要特性之一。的重要特性之一。(1)香稻品种甲的香味性状受隐性基因香稻品种甲的香味性状受隐性基因(a)控制，控制，其香味性状的表现是因为其香味性状的表现是因为_，导致香味物质积累。，导致香味物质积

6、累。(2)水稻香味性状与抗病性状独立遗传，抗病水稻香味性状与抗病性状独立遗传，抗病(B)对感病对感病(b)为显性，为选育抗病香稻新品种，为显性，为选育抗病香稻新品种，进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无进行了一系列杂交实验。其中，无香味感病与无香味抗病植株杂交的统计结果如图所示，则两个香味抗病植株杂交的统计结果如图所示，则两个亲代的基因型是亲代的基因型是_。上述杂交的子代自交，。上述杂交的子代自交，后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比后代群体中能稳定遗传的有香味抗病植株所占比例为例为_。 (3)用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交，在用纯合无香味植株作母本与香稻品种甲进行杂交

7、，在F1中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种中偶尔发现某一植株具有香味性状。请对此现象给出两种合 理 的 解 释 ：合 理 的 解 释 ： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ；_。 (4)单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化单倍体育种可缩短育种年限。离体培养的花粉经脱分化形成形成_，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有，最终发育成单倍体植株，这表明花粉具有发育成完整植株所需的发育成完整植株所需的_。若要获得二倍体植株，。若要获得二倍体植株，应在应在_时期用秋水仙素进行诱导处理。时期用秋水仙素进行诱导处理。考情领悟考情领悟

8、生物变异在育种实践中的应用一向为高考生物变异在育种实践中的应用一向为高考热点，题型多为非选择题，考查内容多涉热点，题型多为非选择题，考查内容多涉及育种方法的选择、育种方案的设计、育及育种方法的选择、育种方案的设计、育种过程分析等，备考时应加大针对性训练，种过程分析等，备考时应加大针对性训练，并注重育种方法的归纳整合并注重育种方法的归纳整合。多倍体育种多倍体育种通过花药离体培养出烟草新品种通过花药离体培养出烟草新品种用抗倒伏不抗锈病的小麦与不抗倒伏用抗倒伏不抗锈病的小麦与不抗倒伏 抗锈抗锈病的小麦后代病的小麦后代F1自交培育出既抗倒伏又抗锈自交培育出既抗倒伏又抗锈病的小麦的品种病的小麦的品种用射

9、线处理培育青霉素高产菌株用射线处理培育青霉素高产菌株 无籽西瓜的培育无籽西瓜的培育将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞 获得获得 产生人胰岛素的工程菌产生人胰岛素的工程菌二、二、小试牛刀小试牛刀 生物育种方法及遗传原理生物育种方法及遗传原理杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种基因工程育种基因工程育种白菜白菜- -甘蓝培育甘蓝培育克隆羊克隆羊细胞融合技术细胞融合技术细胞核移植技术细胞核移植技术植物育种的方法植物育种的方法三、大显身手三、大显身手活动要求：活动要求：组员积极参与，组长负责调控时间，选派代组员积极参与，组长负责调控时间，选派代表展示讨论结果。表

10、展示讨论结果。一组展示一组展示 五组点评五组点评二组展示二组展示 六组点评六组点评花药离体培养花药离体培养P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTt配子配子DTDtdTdtDTDtdTdtDDTT DDtt ddTT ddtt纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素 需要的矮抗品种需要的矮抗品种单倍体育种单倍体育种第第1年年第第2年年P高杆抗病高杆抗病 DDTT矮杆感病矮杆感病 ddttF1高杆抗病高杆抗病 DdTtF2D_T_ D_tt ddT_ ddttddTT 杂交育种杂交育种第第1年年第第2年年第第36年年 需要的矮抗品种需要的矮抗品种矮抗矮抗类型类型 杂

11、交育种杂交育种人工诱变育人工诱变育种种单倍体育种单倍体育种 多倍体育种多倍体育种原理原理染色体数目变异染色体数目变异常用常用方法方法优点优点缺点缺点实例实例将具有不同将具有不同优良性状的优良性状的两亲本杂交两亲本杂交用物理或化学用物理或化学的方法处理生物的方法处理生物花药离体培养花药离体培养用秋水仙素用秋水仙素处理萌发的处理萌发的种子或幼苗种子或幼苗使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上操作简便体上操作简便提高突变率提高突变率加速育种进程加速育种进程明显缩短明显缩短育种年限育种年限器官大型，器官大型，营养含量高营养含量高育种时间长育种时间长有利变异少有利变

12、异少需大量处理需大量处理供试材料供试材料技术复杂，需与技术复杂，需与杂交育种配合杂交育种配合只适用于植物只适用于植物基因突变基因突变染色体数目变异染色体数目变异基因重组基因重组培育矮抗小麦培育矮抗小麦培育青霉培育青霉素高产菌株素高产菌株三倍体无子三倍体无子西瓜的培育西瓜的培育培育矮抗小麦培育矮抗小麦几种主要育种方法的比几种主要育种方法的比较较四、融会贯通四、融会贯通 1育种方式及原理辨析(1)诱变育种原理 基因突变 (2)单倍体育种与杂交育种的关系 (3)多倍体育种的原理分析 注：注：多倍体育种中秋水仙素可处理多倍体育种中秋水仙素可处理“萌发萌发的种子或幼苗的种子或幼苗”，单倍体育种中秋水仙素

13、，单倍体育种中秋水仙素只能处理只能处理“单倍体幼苗单倍体幼苗”，切不可写成处，切不可写成处理理“种子种子”。 2育种方案的选择育种方案的选择(1)种种内关系内关系(无生殖隔离者无生殖隔离者)欲大幅度改良生物性状获得从未有过的性欲大幅度改良生物性状获得从未有过的性状状 育种，如对从不抗旱的玉米诱变处理育种，如对从不抗旱的玉米诱变处理获得抗旱品种。获得抗旱品种。欲将分散于不同品系的性状集中在一起欲将分散于不同品系的性状集中在一起(优优势组合势组合) 育种，如利用抗倒伏不抗锈病的育种，如利用抗倒伏不抗锈病的小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、小麦和抗锈病不抗倒伏的小麦培育出既抗锈病、又抗倒伏的

14、又抗倒伏的“ “双抗双抗” ”品系。品系。诱变诱变杂交杂交 欲增大原品种效应欲增大原品种效应 育种，如用育种，如用二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获得二倍体西瓜人工诱导染色体数目加倍获得“四倍体四倍体”，进而与二倍体杂交培育成，进而与二倍体杂交培育成“三倍体无子西瓜三倍体无子西瓜”。 欲缩短获得欲缩短获得“纯合子纯合子”时间时间 育育种种(常针对优良性状受显性基因控制者常针对优良性状受显性基因控制者)，如，如获得获得ddTT的矮秆抗病小麦品种。的矮秆抗病小麦品种。多倍体多倍体单倍体单倍体 (2)种间关系种间关系(具生殖隔离具生殖隔离) 细胞水平上：利用细胞水平上：利用 植物体细胞植物体细胞杂交

15、，从而实现杂交，从而实现遗传物质的重组。如将白菜、甘蓝细胞诱导遗传物质的重组。如将白菜、甘蓝细胞诱导“体体细胞杂交细胞杂交”形成杂种细胞进而培育为杂种植株。形成杂种细胞进而培育为杂种植株。 分子水平上：应用分子水平上：应用 技术将控制优良性状的技术将控制优良性状的“目的基因目的基因”导入另一生物体内，从而实现基因导入另一生物体内，从而实现基因重组重组(外源基因的表达外源基因的表达)。如将苏云金芽孢杆菌的。如将苏云金芽孢杆菌的“抗虫基因抗虫基因”导入棉花细胞，培育成导入棉花细胞，培育成“抗虫棉抗虫棉”。 (3)欲保持优良性状欲保持优良性状扦插、嫁接、植物组织培养、扦插、嫁接、植物组织培养、动物细

16、胞核移植、胚胎分割并移植等。动物细胞核移植、胚胎分割并移植等。转基因转基因 （1）通过花药离体培养再用秋水仙素加倍得到烟）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草新品种的方法是 。 （2）用）用60Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷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）用小麦和黑麦培育八倍体黑小麦的方法是是 。 （4）将青椒的种子搭载人造卫星，在太空中飞行）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、肉厚和维生素含数周后返回地面，获得了果大、肉厚和维生素含量高的青

17、椒新品种，这种育种原理本质上属量高的青椒新品种，这种育种原理本质上属于于 。单倍体育种单倍体育种 诱变育种诱变育种 多倍体育种多倍体育种 诱变育种诱变育种 五、必胜无疑五、必胜无疑 （5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小）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，所用麦品种，培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用最简便最简便的方的方法是法是 。（6）用秋水仙素处理蕃茄、水稻种子，获得蛋白质含量）用秋水仙素处理蕃茄、水稻种子，获得蛋白质含量高的品系，这种方法是高的品系，这种方法是 。（7）将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花受精卵中，）将苏云金芽孢杆菌的

18、抗虫基因导入棉花受精卵中，培育出抗虫棉的方法是培育出抗虫棉的方法是 。杂交育种杂交育种 多倍体育种多倍体育种 基因工程育种基因工程育种 应用应用1 1 下列表示某种农作物下列表示某种农作物和和两种品种分别培育出两种品种分别培育出三三 种品种种品种, ,根据上述过程根据上述过程, ,回答下列问题回答下列问题: :AABB aabb AaBb Ab AAaaBBbb AAbb 用用和和培育培育所采用的方法所采用的方法称为称为_,方法方法称为称为 _,由由和和 培育培育所依据的原理是所依据的原理是_. 用用培育出培育出的常用方法的常用方法是是_,由由培育成培育成的过程中用化学药剂的过程中用化学药剂_

19、处理处理的幼苗的幼苗,方法方法和和合合 称为称为_育种育种.其优点是其优点是_. 由由培育出培育出的常用方法是的常用方法是_,形成的形成的 叫叫_。依据的原理是。依据的原理是_。杂交杂交自交自交基因重组基因重组花药离体培养花药离体培养秋水仙素秋水仙素单倍体单倍体明显缩短育种年限明显缩短育种年限用秋水仙素处理用秋水仙素处理多倍体多倍体染色体变异染色体变异应用应用2、(2014山东高考适应性训练山东高考适应性训练)下图为农业育种过程中最常见的下图为农业育种过程中最常见的两种育种流程图，请结合所学知识分析下列相关问题：两种育种流程图，请结合所学知识分析下列相关问题：(1)上图两种育种方法都涉及的变异

20、原理是上图两种育种方法都涉及的变异原理是_。 (2)生产实践中人们常根据不同的育种要求选择所需要的生产实践中人们常根据不同的育种要求选择所需要的育种方法。若想大幅度改良生物的性状，则应选择的育种育种方法。若想大幅度改良生物的性状，则应选择的育种方法是方法是_；若想定向改造生物性状，则应选择的；若想定向改造生物性状，则应选择的育种方法是育种方法是_；若想创造一个新物种，则应选择；若想创造一个新物种，则应选择的育种方法是的育种方法是_。(以上答案从下列各项中选取以上答案从下列各项中选取) A杂交育种杂交育种 B诱变育种诱变育种 C单倍体育种单倍体育种 D多倍体育种多倍体育种 E基因工程育种基因工程

21、育种 (3)现有一个育种站，想利用基因型分别是现有一个育种站，想利用基因型分别是AAbb和和aaBB的两品种培育出基因型为的两品种培育出基因型为aabb的新品种，若从上图中选的新品种，若从上图中选择出最简捷的育种方法，应该选择择出最简捷的育种方法，应该选择_。 (4)图中利用常规育种方法培育基因型为图中利用常规育种方法培育基因型为AABB的新品种时，的新品种时，在培育过程中，需要从在培育过程中，需要从_代开始进行选择，原因代开始进行选择，原因是是_；在该次选择过程中需要淘汰的植；在该次选择过程中需要淘汰的植株数约占总数的株数约占总数的_。 不同育种方法的关键点不同育种方法的关键点 (1)原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂原核生物不能进行减数分裂，所以不能运用杂交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方交的方法进行育种，如细菌的育种一般采用的方法是法是诱变育种。诱变育种。 (2)杂交育种不一定需要连续自交。杂交育种不一定需要连续自交。 若利用若利用杂种优势杂种优势，则出现杂合子即可。，则出现杂合子即可。 若选育若选育显性显性优良纯种有性生殖时，优良纯种有性生殖时，需要连续自交需要连续自交筛选，直至性状不再发生分离筛选，直至性状不再发生分离；若选育；若选育隐性隐性优良优良纯种，则只要出