生物变异在生产上的应用

第二节生物变异在生产上的应用联合国粮农组织报告指出，全世界每6人中就有1人面临饥饿问题，这种情况在发展中国家更为突出。“中国威胁论”的支持者：2030年中国人口将达到16亿，到时谁来养活中国？怎样拯救全球性粮食危机？一个属于中国，也属于世界的名字：袁隆平。他发起的“第二次绿色革命”，给整个人类带来了福音。杂交水稻之父：袁隆平,从1976年到2006年，累计增产粮食5200多亿公斤，平均每年解决600万人的粮食问题。温故知新现有矮秆迟熟（aaBB）和高秆早熟（AAbb）水稻品种，欲培育出矮秆早熟（aabb）的水稻新品种，应怎样设计育种方案？请用遗传图解表示育种过程，并加以简要的文字说明。优良性状为隐性Ｐ

矮秆迟熟高秆早熟F1高秆迟熟aaBBAAbbAaBbF2A_B_A_bbaaB_aabb高秆迟熟高秆早熟矮秆迟熟矮秆早熟9331杂交选优自交育种原理（变异原理）？基因重组育种方法？杂交育种思考：假如从播种到收获种子要一年，那么培育出新品种要几年？2+1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）。如果你是育种工作者，你应该怎样操作才能得到矮秆抗病的能稳定遗传的优良新品种（ddTT）？温故知新优良性状为显性P

高抗矮不抗F1

高抗DDTTddttDdTt高抗高不抗矮抗矮不抗ddT_F2杂交选优自交连续自交选优，直至不发生性状分离。纯合子比例达到95%，整个育种过程需要6年。有没有其他方法可以更快？ddTT矮抗ddTt矮抗矮抗矮抗、矮不抗F3F1

高抗DDTTddttDdTt高抗高不抗矮抗矮不抗F2P

高抗矮不抗这样最快也要几年？4自交鉴定，性状不分离的保留。动物的杂交育种方法长毛折耳猫（BBee）

短毛折耳猫（bbee）长毛立耳猫（BBEE）杂交F1间雌雄交配选优测交动、植物杂交育种的区别P：BBEE×bbeeF1：BbEeF2：9B_E_:3B_ee:3bbE_:1bbee植物：F1自交动物：F1雌雄个体间交配植物：连续自交、选优，直至后代不发生性状分离动物：选异性隐性纯合子测交，不发生性状分离的为所选品种U1、概念：

利用基因重组原理，有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，培育出更优良的新品种。2、依据原理：基因重组3、常用方法：杂交自交选优纯合化

4、优点：将不同品种的优良性状组合在一起，即“集优”；操作简便5、缺点：1、不能产生新的基因。2、杂交进程缓慢。3、只能在同种生物之间进行。一、杂交育种在自然条件下，玉米、高梁、水稻、番茄等高等植物，偶尔也会出现单倍体植株。与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且是高度不育的，在生产上没有任何经济价值。但是，它们在育种上有特殊的意义。二、单倍体育种思考：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）。如果你是育种工作者，如何在较短的时间内得到矮秆抗病的能稳定遗传的优良新品种（ddTT）？DDTT

ddtt

高秆抗锈病矮秆不抗锈病DdTt高秆抗锈病DT、dT、Dt、dt花药离体培养ddTT矮秆抗锈病DT、dT、Dt、dt秋水仙素处理、选择单倍体幼苗花粉

纯合体植株

F1

P二、单倍体育种：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。第1年第2年×二、单倍体育种1、概念：2、依据原理：3、常用方法：4、优点：5、缺点：利用单倍体作为中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。染色体畸变(整倍体变异)花药离体培养，秋水仙素处理幼苗1、明显缩短育种年限；2、排除显隐性干扰，提高效率，子代都是纯合子。技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。多倍体特点:优:植株、果实、种子等粗大，营养物质含量高缺:生长发育延迟,结实率低。（注意与杂交种区分开）染色体数目加倍后的草莓（上）野生状态下的草莓（下）三、多倍体育种资料：自古以来，西瓜都是有种子。在炎热的夏季，当人们大嚼味甜多汁的西瓜以消暑解渴之际，却不得不频频地吐出西瓜子，实有厌烦之感。因此，人们早就渴望获得无子西瓜，以除美中不足。但是，这种奇想能够实现吗？二倍体秋水仙素四倍体二倍体父本母本果实(四倍体)种子(三倍体)三倍体母本二倍体父本三倍体果实授粉花粉刺激联会紊乱思考:1、为什么用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗或萌发的种子？2、三倍体西瓜为什么无籽？3、两次传粉的作用有什么不同？4、三倍体植株的无籽性状是否可遗传？2006年，经过太空育种的特大冬瓜在烟台农博园向游人展示，其重量为104公斤，高度为125厘米。诱变育种

资料1：现在世界各国生产青霉素的菌种，最初是在1943年从一个发霉的甜瓜上得来的。这种野生的青霉素分泌的青霉素很少，产量只有20单位/mL。后来，人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素产量很高的菌株，目前青霉素的产量已经达到50000-60000单位/mL。

资料2：雄蚕比雌蚕的出丝率要高20%-30%，人们更愿意多养雄蚕。利用辐射的方法，诱发常染色体上带有卵色基因的片段易位到W染色体，使ZW卵和不带卵色基因的ZZ卵有所区别，这样在家蚕卵还未孵化时就能区分出雌雄了，以便于人们及早淘汰雌蚕，提高蚕丝的产量和质量。1、概念：

利用物理、化学因素诱导生物发生变异，并从变异后代中选育新品种的过程。2、依据原理：基因突变、染色体畸变3、常用方法：辐射诱变、化学诱变4、优点：提高突变频率，加速育种过程，改良作物品质。5、缺点：难以控制突变方向，有利变异少，须大量处理实验材料。6、成功的例子：早熟的籼稻种子、抗性强的“太辐一号”小麦、青霉素的高产菌株、雌雄可辨的蚕。四、诱变育种指利用分子生物学和基因工程的手段，将某种生物的基因(外源基因)转移到其他生物物种中，使其出现原物种不具有的新性状的技术。

五、转基因技术原理：基因重组优点：1.定向改变生物的性状（目的性强）；2.克服了远缘杂交不亲和的障碍。四种育种方法的比较类型杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种育种原理育种方法优点缺点应用基因突变、染色体畸变染色体畸变基因重组染色体畸变杂交→自交→选优→自交（至纯种）物理或化学的方法处理生物花药离体培养,秋水仙素处理将不同品种的优良性状集中于同一个体上提高变异频率、加速育种进程,改良作物品质明显缩短育种年限茎杆粗壮，叶片果实种子大、糖类蛋白质含量高杂交水稻、中国荷斯坦