《生物变异在生产上的应用》优教课件

第二节生物变异在生产上的应用小麦锈病小麦高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗锈病（T）对不抗锈病（t）为显性，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），如果你是袁隆平，怎样才能得到矮秆抗病的优良品种（ddTT）？1．简述杂交育种的过程。2．说出人工诱变的方法和诱变育种的主要特点，举例说明杂交育种和诱变育种在农业生产中应用。3．举例说出单倍体育种、多倍体育种过程与特点。4．举例说出转基因技术及其应用。杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种转基因技术原理：基因重组方法：杂交→自交→选优→自交→优选→…概念：杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。杂交育种优点：使位于不同个体上的多个优良性状集中于一个个体上，即“集优”，能产生新的基因型。缺点：杂交育种只能将已有的基因重组，并不能创造新的基因。杂交后代会出现分离现象，育种过程缓慢。杂交育种不能创造新的基因，并且所需时间较长，你知道在什么情况下能够产生新的基因吗？可以用什么方法处理？易感病、红果肉抗病、黄果肉诱变育种原理：基因突变和染色体畸变。方法：物理方法(紫外线、α射线、X射线等)或化学方法(亚硝酸、碱基类似物等)处理，再选择符合要求的变异类型。优点：产生新的基因型和新的性状，能提高变异的频率，能大幅度改变某些性状。诱变育种缺点：应用：太空辣椒等的培育、青霉菌的选育等、在家蚕筛选中的应用诱发突变的方向难以掌握，突变体难以集中多个理想性状。要想克服这些局限性，可以扩大诱变后代的群体，增加选择机会。

太空育种：太空辣椒平均单个重达500克，果实中维生素C的含量提高了10%～25%；黄瓜1根达1米多长；“航天芝麻1号”不仅个大，而且单株蒴果达98粒以上；水稻蛋白质含量可提高8.7%～12%。微生物育种：例如青霉素的选育。1943年从自然界分离出来的青霉菌只能产生青霉素20单位/mL。后来人们对青霉菌进行多次X射线、紫外线照射以及综合处理，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000单位/mL～60000单位/mL。中间为青霉菌，周围是细菌杂交育种与诱变育种的比较方法比较杂交育种诱变育种原理处理方法优点缺点例子基因重组基因突变、染色体结构变异杂交、选择、纯和化用理化因素诱导生物变异再人工选择将不同个体的优良性状集中到一个个体上提高突变频率；短期内有效改良某些性状；增强抗逆性育种的时间长有利变异少，需处理大量材料优良番茄品种的培育青霉素高产菌株的培育原理：染色体畸变(数目变异)优点：明显缩短育种年限方法：花药离体培养，再用秋水仙素处理二倍体植株花药离体培养单倍体植株人工诱导染色体加倍恢复成二倍体植株（纯合子）自交纯合子单倍体育种原理：染色体畸变(数目变异)方法：用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；低温处理优点：茎秆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。应用：三倍体无籽西瓜的培育，八倍体小黑麦的培育。多倍体育种二倍体有籽西瓜三倍体无籽西瓜？母本父本无籽西瓜的培育去雄授粉母本（四倍体）父本（二倍体）有籽西瓜普通西瓜植株种下去三倍体植株无籽西瓜花粉刺激（提供生长素）联会紊乱多倍体育种单倍体育种原理常用方法优点缺点染色体组成倍增加染色体组成倍减少得到单倍体，再加倍后得到纯种秋水仙素处理萌发的种子、幼苗花药离体培养后，人工诱导染色体加倍器官大，提高产量和营养成分明显缩短育种年限适用于植物，在动物方面难以开展技术较复杂，须与杂交育种配合多倍体育种与单倍体育种的比较基因重组不受生物亲缘关系的限制，可按人的意愿改造生物，目的性强，科技含量高，可以培育出高产、优质或具有特殊用途的动植物品种。原理:方法:优点:提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。转基因技术技术复杂，操作要求精细，难度大；安全问题。缺点:应用: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。生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄遗传育种杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种基因工程育种原理优缺点基因重组基因突变染色体畸变染色体畸变基因重组集中多个优良性状，但时间较长产生新基因，但方向不可控制，多为有害明显缩短育种年限营养器官大，有机物积累较多目的性强，但技术操作难度大1、下列有关单倍体的叙述正确的是（）

A.体细胞含一个染色体组的个体

B.体细胞含奇数染色体数个体

C.体细胞含本物种配子染色体数的个体

D.体细胞含奇数染色体组数个体C2、萝卜和甘蓝杂交，能得到的种子一般是不育的，但偶尔发现个别种子种下去后可以产生能育的后代，出现这种现象的原因是（）

A.基因自由组合B.染色体结构变异

C.基因突变D.染色体加倍D3、与杂交育种、单倍体育种、基因工程育种等育种方法比较，尽管人工诱变育种具有很大的盲目性，但是该育种方法的独特之处是（）A.可将不同品种的优良性状集中到一个品种上B.育种周期短，加快育种进程C.改变基因结构，创造前所未有的性状类型D.能够明显缩短育种年限，后代性状稳定快C4、某育种学家在农田中发现一株大穗不抗病的小麦（控制麦穗大与小的基因分别用D、d表示，控制不抗病与抗病的基因分别用T、t表示），自花传粉后获得60粒种子，这些种子发育成的小麦中有15株为大穗抗病，有x(x≠0)株为小穗抗病，其余都不抗病。分析回答下列问题：（1）15株大穗抗病小麦的基因型为____，其中从理论上推测能稳定遗传的约为____株。（2）上述育种方法是____。利用该株大穗不抗病小麦选育能稳定遗传的大穗抗病小麦经常采用的育种方法是____，其具体步骤是：a.采集该株小麦的____以获得单倍体幼苗。b.用一定浓度的____使其染色体数目加