生物变异在农业生产上的应用

1、1 1、可遗传变异的类型有哪些？、可遗传变异的类型有哪些？2 2、人工获得单倍体的方法；人工获得多倍体的方法、人工获得单倍体的方法；人工获得多倍体的方法3 3、秋水仙素的作用，作用于细胞周期的什么时候？、秋水仙素的作用，作用于细胞周期的什么时候？4 4、单倍体植株的特点，多倍体植株的特点。、单倍体植株的特点，多倍体植株的特点。知识回顾知识回顾基因重组、基因突变基因重组、基因突变染色体变异染色体变异 秋水仙素处理萌发的种子和幼苗秋水仙素处理萌发的种子和幼苗花药离体培养花药离体培养抑制纺锤丝的形成抑制纺锤丝的形成前期前期植株弱小植株弱小果实、种子、叶片大，茎秆粗壮，营养果实、种子、叶片大，茎秆粗壮

2、，营养含量高，发育迟缓，结实率低含量高，发育迟缓，结实率低学习目标：学习目标：1.1.分析各种育种方法的优点及局限性。分析各种育种方法的优点及局限性。2.2.尝试各种育种方法在农业生产上的应用。尝试各种育种方法在农业生产上的应用。现有稳定遗传的早熟（现有稳定遗传的早熟（D D）不抗病（）不抗病（T T）的西瓜甲）的西瓜甲和晚熟（和晚熟（d d）抗病（）抗病（t t）的西瓜品种乙。若希望获）的西瓜品种乙。若希望获得早熟抗病的优良品种。得早熟抗病的优良品种。 （两对相对性状独立（两对相对性状独立遗传）你有什么方法？遗传）你有什么方法？请用遗传图解表示育种程序请用遗传图解表示育种程序，并作相应的文字

3、说明并作相应的文字说明。探究一：探究一：P早熟不抗病早熟不抗病 DDTT晚熟抗病晚熟抗病 ddttF1早熟不抗病早熟不抗病 DdTtF2D_T_D_ttddT_ ddttDDtt 杂交育种杂交育种第第1年年第第2年年第第36年年连续自交，连续自交，选择需要的选择需要的早熟抗病早熟抗病品品种种早熟早熟抗病抗病一、杂交育种一、杂交育种1.步骤：步骤：杂交杂交自交自交选优选优自交自交选育出稳定选育出稳定遗传的个体遗传的个体2.2.原理：原理：基因重组基因重组优点：将不同个体中的优良性状集中到一个个体上优点：将不同个体中的优良性状集中到一个个体上缺点：育种时间长，过程繁琐；缺点：育种时间长，过程繁琐；

4、 只能利用已有的基因重组，不能产生新基只能利用已有的基因重组，不能产生新基因。因。（1 1）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？）分析上述杂交过程，杂交育种有哪些优点？（2 2）能否有新的基因和新的性状产生？）能否有新的基因和新的性状产生？ （3 3）从上述育种过程及年限来看，杂交育种有）从上述育种过程及年限来看，杂交育种有哪些局限性？哪些局限性？思考与讨论思考与讨论杂交水稻之父：袁隆杂交水稻之父：袁隆平平, ,从从19761976年到年到20062006年，累计增产粮食年，累计增产粮食52005200多亿公斤，平均多亿公斤，平均每年解决每年解决600600万人的万人的粮食问题。粮食问题。单

5、倍体育种单倍体育种 有什么育种方法能够有什么育种方法能够缩短育种年限缩短育种年限，尽快，尽快得到得到早熟抗病早熟抗病优良品种优良品种探究二：探究二：花药离体培养花药离体培养P早熟不抗病早熟不抗病 DDTT 晚熟抗病晚熟抗病 ddttF1早熟不抗病早熟不抗病 DdTt花药花药DTDtdTdtDTDtdTdtDDTTDDttddTTddtt纯合体纯合体秋水仙素秋水仙素单倍体育种单倍体育种第第1年年第第2年年单倍体幼苗单倍体幼苗早熟抗病早熟抗病二、单倍体育种二、单倍体育种优点：缩短育种年限优点：缩短育种年限 ；获得优良纯种。；获得优良纯种。缺点：但方法复杂，成活率较低。缺点：但方法复杂，成活率较低。

6、染色体变异（染色体组先倍减，再倍增）染色体变异（染色体组先倍减，再倍增）杂交杂交花药离体培养花药离体培养秋水仙素处理秋水仙素处理筛选筛选1.1.步骤：步骤：2.2.原理：原理： 一般西瓜都是圆的一般西瓜都是圆的, ,圆西瓜给储运带圆西瓜给储运带来许多不便。圆西瓜占地儿，一辆卡车可装来许多不便。圆西瓜占地儿，一辆卡车可装许多方砖，却装不了多少圆西瓜。圆西瓜还许多方砖，却装不了多少圆西瓜。圆西瓜还容易骨碌，不小心就摔坏了。所以装运西瓜容易骨碌，不小心就摔坏了。所以装运西瓜都要小心翼翼。都要小心翼翼。西瓜为什么不能是方的？西瓜为什么不能是方的？探究三：探究三：三角型西瓜三角型西瓜(又称金字塔瓜又称金

7、字塔瓜)方形西瓜是怎样方形西瓜是怎样“炼炼”成的成的 问题问题1：收获这些西：收获这些西瓜的种子播种后，子瓜的种子播种后，子代西瓜的形状如何？代西瓜的形状如何？问题问题2:如何获得可如何获得可遗传遗传“方形方形”性状性状的西瓜？的西瓜？三、诱变育种三、诱变育种什么因素会诱发基因突变？什么因素会诱发基因突变？ 物理因素：物理因素：紫外线、紫外线、X X射线、激光等射线、激光等 化学因素化学因素：亚硝酸、硫酸二乙酯等亚硝酸、硫酸二乙酯等原理：基因突变原理：基因突变19431943年从自然界分离出年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青来的青霉菌只能产生青霉素霉素2020单位单位/mL/mL。后来。后来

8、人们对青霉菌多次进行人们对青霉菌多次进行X X射线、紫外线照射以及射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青综合处理，培育成了青霉素高产菌株，霉素高产菌株，目前青目前青霉素的产量已达到霉素的产量已达到50000500006000060000单位单位/mL/mL。（1 1）与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？）与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？（2 2）基因突变的特点有哪些？联系基因突变特点，）基因突变的特点有哪些？联系基因突变特点，谈谈诱变育种的局限性。谈谈诱变育种的局限性。（3 3）要想克服这些局限性，可以采取什么办法？）要想克服这些局限性，可以采取什么办法？优点：优点：提高基因突变频率，产

9、生新基因；在提高基因突变频率，产生新基因；在较短的时间内获得更多的优良变异类型。较短的时间内获得更多的优良变异类型。缺点：缺点：具有不定向性，难以控制突变方向；具有不定向性，难以控制突变方向；有利个体少，须大量处理供试材料有利个体少，须大量处理供试材料 。思考思考人们在食用味甜多汁的西瓜时，却不得频频地人们在食用味甜多汁的西瓜时，却不得频频地吐出西瓜籽，带来了一些不便，如何解决这些吐出西瓜籽，带来了一些不便，如何解决这些麻烦呢？如何才能真正的做到麻烦呢？如何才能真正的做到“吃西瓜不吐西吃西瓜不吐西瓜籽瓜籽”呢？呢？探究四：探究四：无籽西瓜培育过程无籽西瓜培育过程1 1、无籽西瓜的育种原理？、无

10、籽西瓜的育种原理？2 2、三倍体种子播种后收获的西瓜为何无籽？、三倍体种子播种后收获的西瓜为何无籽？3 3、第二年为何还要用二倍体植株授粉？、第二年为何还要用二倍体植株授粉？思考：思考：四、多倍体育种四、多倍体育种 在育种过程中，人们用在育种过程中，人们用秋水仙素秋水仙素处理处理萌发萌发的种子或幼苗的种子或幼苗从而使从而使细胞内染色体数目加倍细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，发育为多倍体植株，得到多倍体品种。裂，发育为多倍体植株，得到多倍体品种。 优点：优点：种子与果实大，营养物质含量高。种子与果实大，营养物质含量高。缺点

11、：缺点：发育延迟，结实率低；发育延迟，结实率低； 适用于植物，在动物中难于开展。适用于植物，在动物中难于开展。原理：原理： 染色体变异染色体变异练习练习 :请写出下面各项培育方法：请写出下面各项培育方法：（1 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）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是 。（2 2）用）用6060Co Co 辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，辐射谷氨酸棒状杆菌，选育出合成谷氨酸的新菌种，所用方法是所用方法是 。（3 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 4）将青椒的种子搭载人造卫

12、星，在太空中飞行数周后返回地面，）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质上属于 。（5 5）用抗倒伏、不抗锈病和不抗倒伏、抗锈病的两个小麦品种，）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，所用方法是培育出抗倒伏、抗锈病的品种，所用方法是 。（6 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）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，这种方法是早、蛋白质含量高的品系，这种方

13、法是 。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 杂交育种杂交育种 诱变育种诱变育种育种的方法有多种，各有各的优点，我育种的方法有多种，各有各的优点，我们要合理的有机结合各种方法，高效的们要合理的有机结合各种方法，高效的达到各种目的。达到各种目的。如果水稻的某迟熟（如果水稻的某迟熟（AA)AA)品种品种, ,那么我们有那么我们有什么好办法快速的得到早熟（什么好办法快速的得到早熟（aaaa）品种？）品种？灵活创新、实际应用灵活创新、实际应用诱变育种诱变育种+ + 单倍体育种单倍体育种早熟早熟品种品种(aa)(aa)花药离花药离体培养体培养当年就可以培育出优良

14、新品种！当年就可以培育出优良新品种！迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)杂合杂合子子(Aa)(Aa)人工人工诱变诱变 幼苗幼苗 （A） 幼苗幼苗（a）秋水仙秋水仙素处理素处理迟熟迟熟品种品种(AA)(AA)秋水仙秋水仙素处理素处理时间：时间：1、 下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品下图是用某种作物的两个品种和分别培育出、品种的示意图，试分析回答：种的示意图，试分析回答： AABB E Ab - D AaBb F AAbb-aabb G AAaaBBbb-（1）用和培育所采用的）用和培育所采用的D和和F步骤分别是步骤分别是 和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（2）用培育所采

15、用的）用培育所采用的E和和H步骤分是步骤分是 、 和和 。其应用的遗传学原理是其应用的遗传学原理是 。（3）用培育所采用的）用培育所采用的G步骤是步骤是 。其遗传学原。其遗传学原理是理是 。 (4)由由培育所用的育种方法是培育所用的育种方法是 。 H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处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异秋水仙素处理幼苗秋水仙素处理幼苗染色体变异染色体变异Aabb诱变育种诱变育种五、比较四种育种方法五、比较四种育种方法类类 型型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多倍体育种多倍体育种育种原理育种原理育种方法育种方法优优 点点应用实例应用实例基因突变基因突变染色体组成染色体组成倍增加（染倍增加（染色体变异）色体变异）基因重组基因重组染色体组成染色体组成倍减少（染倍减少（染色体变异）色体变异）杂交杂交自交自交选优选优自交自交（至纯种（