高三生物二轮复习课件生物变异在育种上的应用

生物变异在育种上的应用学习目标1.深入理解遗传变异是生物进化的基础，认识到变异不仅丰富了生物多样性，也是育种改良作物、动物品种的关键。2.能够分析不同育种方法的优缺点。3.能够运用现代生物技术分析特定变异，评估其在育种中的应用潜力。4.认识到生物技术在解决全球粮食安全等方面的重要作用预习检测1.水稻品种甲易倒抗病（DDTT），乙抗倒感病（ddtt），根据你所学的知识，请设计一种方案，获得抗倒抗病且能稳定遗传的水稻品种用于农业生产，并说明其中的遗传学原理。短毛折耳猫（bbee）长毛立耳猫（BBEE）长毛折耳猫（BBee）生产中使用的某物品种都是具有优良性状的杂合子(杂种优势)，且该植物的穗大(A)对穗小(a)为显性，黄粒(B)对白粒(b)为显性。请利用现有的穗大白粒和穗小黄粒品种(基因型未知)设计一个快速的育种方案，以实现长期培育穗大黄粒(AaBb)优良品种的目的。

①分别种植穗大白粒、穗小黄粒植株、性成熟后，分别取其花药离体培养至单倍体幼苗，然后用秋水仙素处理得到二倍体纯合子，分别自交，选择穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。

②分别种植穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)的植株，选择其中的一部分植株进行杂交，获得穗大黄粒(AaBb)的杂合子品种。

③其余另一部分植株进行自交，获得穗大白粒(AAbb)、穗小黄粒(aaBB)分别留种。2.通过杂交育种/单倍体育种，已获得抗病抗倒伏且稳定遗传的水稻新品种。现欲在此基础上获得更加高产的水稻新品种。已知目前自然界已有的水稻都不能达到产量要求。想一想，通过何种手段有可能实现这一目的？预习检测3.多倍体育种实例:三倍体无子西瓜培育杂交(传粉)（母本）减数分裂联会紊乱无子西瓜第一年第二年三倍体植株（父本）传粉预习检测芽尖细胞分裂旺盛，更易使染色体数目加倍1.为什么要用秋水仙素处理幼苗的芽尖？2.处理后的植株，各个部位染色体数目是否都为4N？不一定3.有时可以看到三倍体西瓜中有少量种子，请推测产生这些种子的原因？在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞4.两次传粉的作用有什么不同？第一次：杂交，得到三倍体种子第二次：刺激子房发育成果实杂交水稻雌核单倍体育种获得的鲫鱼诱变育种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，培育成了青霉素高产菌株，目前青霉素的产量已达到50000～60000单位/mL。青霉菌高产菌株的选育诱变育种获得的“超级南瓜”基因工程育种多倍体育种生产中使用的某物品种都是具有优良性状的杂合子(杂种优势)，且该植物的穗大(A)对穗小(a)为显性，黄粒(B)对白粒(b)为显性。请利用现有的穗大白粒和穗小黄粒品种(基因型未知)设计一个快速的育种方案，以实现长期培育穗大黄粒(AaBb)优良品种的目的。课堂活动一油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，育种过程如下图所示，回答下列问题：1.过程①诱发基因突变，γ射线处理的目的是_________________。2.过程②的原理是_______，该过程需要用到的工具酶是_________。3.若要缩短育种年限，可将过程③更换为_____________。4.假设②过程仅导入一个基因R，且R基因随机整合到一条染色体上。将导入成功的细胞利用植物组织培养技术培育成完整植株，该植株自交，F1中符合育种要求的个体占比最大为_____，最小为_______。课堂活动二提高突变频率基因重组限制酶和DNA连接酶单倍体育种1/40油菜中基因G和g控制菜籽的芥酸含量，而芥酸会降低菜籽油的品质。研究人员拟利用高芥酸油菜(gg)和水稻抗病基因R培育低芥酸抗病油菜新品种(GGRR)，育种过程如下图所示，下列叙述错误的是(

)A．过程①诱发基因突变，可以提高基因突变的频率B．过程②可以克服物种远缘杂交不亲和的障碍C．过程①②③均发生了基因重组D．若要缩短育种年限，可将过程③更换为单倍体育种C现有味甘多汁、消暑解渴、稳定遗传的绿皮(G)红瓤(R)小子(e)西瓜品种甲与白皮(g)黄瓤(r)大子(E)西瓜品种乙，三对基因自由组合。已知西瓜的染色体数目为2n＝22，请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题：(1)图中①过程所用的试剂为___________，①②过程培育无子西瓜的育种方法为_________________________________，所结西瓜的基因型和表型分别是_______________________________。秋水仙素人工诱导多倍体育种(多倍体育种)GGgRRrEee、绿皮红瓤无子课堂活动三(2)通过③培育无子西瓜时所用的试剂是___________________

____，使用的时机和部位是________________________。瓜农通过②生产的无子西瓜比通过③生产的无子西瓜更受消费者青睐，原因是__________________________________________。如果选用的品种优良，瓜农们也乐意采用③途径生产无子西瓜，其优点是____________________。一定浓度的生长素(或生长素类调节剂)未受粉(花蕾期)雌蕊的柱头通过②生产的无子西瓜果实大、营养(糖)含量高操作简单、成本低(3)种子公司用品种甲作母本、品种乙作父本，通过⑤途径制得杂交种F1，待其播种开花后彼此相互受粉，所结的瓜比亲本个大、味甜，这是利用了杂种优势的原理。将此瓜所结种子(即F2)留下，来年再种的结果是产量、甜度大大下降，这种现象在遗传学上称为__________，这些种子胚的基因型在理论上有________种。性状分离2721(4)通过④细胞融合途径形成杂种体细胞时，若用杂种植株获得单倍体植株，需使用的方法是进行________________________。为确认获得的植株是否为单倍体，可在显微镜下观察根尖分生区细胞的染色体数目。此时应准备的染色剂是______________________，观察的最佳时期是____________，看到的染色体数目应该是________条，应该找到________个染色体组。花药离体培养醋酸洋红液或甲紫溶液有丝分裂中期333（2024.黑吉辽.15）栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因（显隐性基因分别表示为G和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是（

）A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大B．选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状C．Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因D．若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36C(1)图中哪种途径为单倍体育种?

(填数字标号)

其为什么能缩短育种年限?①③⑤

用花药离体培养获得的单倍体植株，经人工诱导染色体数目加倍后，植株细胞内每对染色体上的基因都是纯合的，自交后代不会发生性状分离，因此缩短了育种年限。习题巩固(2)图中哪些标号处需用秋水仙素处理?

(填数字标号)

处理部位有何区别?⑤⑥图示⑤处需用秋水仙素处理单倍体幼苗,从而获得纯合子;⑥处常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,以诱导染色体加倍。习题巩固(3)④⑥的育种原理分别是

、

。

(4)图中最简便及最难以达到育种目标的育种途径分别是

、

(填数字标号)。

(5)杂交育种选育从F2开始的原因是

。

(6)原核生物常选哪种育种方式?

(填名称),为什么?

基因突变染色体变异①②

④从F2开始发生性状分离诱变育种

原核生物无减数分裂,不能进行杂交育种,所以一般选诱变育种。习题巩固植物体细胞杂交异源四倍体不同来源杂种细胞新植