《第二节 生物变异在生产上的应用》课件.pptx

1、第二节 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课件,例：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）？,想一想：植物杂交育种的方法,锈病,杂交育种参考方案, 高抗 矮不抗,F 高抗,F,DDTT,ddtt,DdTt,ddTt,高抗 高不抗 矮抗 矮不抗,ddTT,矮抗 矮不抗,ddTt,ddTT,杂交,F3,经过几次连续不 断地自交和选优,1简述杂交育种的过程。（重点） 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

2、育种和诱变育种在农业生产中的应用。 3举例说出单倍体育种、多倍体育种的过程与特点。（重、难点） 4举例说出转基因技术及其应用。,原理：,基因重组。,方法：,杂交自交选优自交选优,概念：,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。,一、杂交育种,试一试：动物的杂交育种方法,假设现有长毛立耳猫（BBEE）和短毛折耳猫（bbee），你能否培育出能稳定遗传的长毛折耳猫（BBee）？写出育种方案（图解）,长毛折耳猫,短毛折耳猫,长毛立耳猫,长立 长折 短立 短折,Bbee,BBee,BBee,Bbee,bbee,bbee,长折,短折,长折,长折,短折,杂交,P,F

3、,F,F3,长折,短折,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。杂交后代会出现性状分离现象，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,诱变育种有哪些方法？,原理：,基因突变和染色体畸变。,方法：,物理方法(紫外线、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：,产生新的基因和新的性状，能提高变异的频率，能大幅度改良某些性状。,二、

4、诱变育种,缺点：,应用：,太空辣椒等的培育、青霉菌的选育、家蚕筛选等,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，增加选择的机会。,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%；1根黄瓜达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 例如青霉菌的选育。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50 000单位/mL60 0

5、00单位/mL。,中间为青霉菌，周围是细菌,易感病、红果肉（DDRR）,抗病、黄果肉(ddrr),除了杂交育种以外，还有什么其他方法可以在较短的时间内得到抗病红果肉（ddRR）？,单倍体植株,DDRR 易感、红,ddrr 抗病、黄,DdRr 易感、红,花药离体培养,DR,Dr,dR,dr,秋水仙素诱导染色体加倍,DDRR,DDrr,ddRR,ddrr,F1,配子,单倍体育种,抗病、黄,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,三、单倍体育

6、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,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；,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。,低温处理。,四、多倍体育种,转基因技术,2008-11-3 红网 11月1日，转基因蓝玫瑰亮相日本东京国际花卉博览会。这种蓝玫瑰被植入三色紫罗兰所含的一种能刺激蓝色素产生的基因，花瓣因而自然呈现蓝色。

7、,真正蓝玫瑰面世,？,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。,技术复杂，操作要求精细，难度大；安全问题。,原理:,方法:,优点:,缺点:,应用:,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。,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。,五、基因工程育种,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,【例】(2013大纲版)下列实践活动包含基因工程技术的是() A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品

8、种 B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株 D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆,C,【解题关键】解答本题应注意“基因工程”和“诱变育种”的区别:二者虽然都涉及“基因”,但前者是把外源基因导入另一种生物的细胞内,而后者指自身基因内部碱基对的增加、缺失或替换。,【解析】本题考查基因工程和育种等知识。单倍体育种的原理是染色体变异,获得的基因型纯合新品种未涉及基因工程,A错误;杂交育种的原理是基因重组,也未涉及基因工程,B错误;抗病基因是外源基因,属于目的基因,其导入玉米细胞的过程属于基

9、因工程,C正确;诱变育种的原理是基因突变,其改变的是自身基因,而不是外源基因,D错误。,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，有机物含量高,目的性强，但技术操作难度大,1.假如水稻高秆(D)对矮秆（d）为显性，抗稻瘟病（R） 对易感稻瘟病（r）为显性，两对性状独立遗传，用一 个纯合易感病的矮秆品种（抗倒伏）与一纯合抗病高秆 品种（易倒伏）杂交。下列说法正确的是（多选） （ ）,A、B,A.F2中出现既

10、抗病又抗倒伏类型的基因型为ddRR和ddRr B.F2中出现既抗病又抗倒伏类型的比例为3/16 C.仅利用F1的花药进行离体培养就可以提前获得所需的既抗病又抗倒伏类型 D.用秋水仙素处理F1可以得到4种表现型的后代,2. 在下列几种育种方法中，可以改变原有基因分子结构的是（ ） A.杂交育种 B.诱变育种 C.单倍体育种 D.多倍体育种,B,3.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

11、缩短育种年限，后代性状稳定快,C,4.当“神舟”六号航天飞船搭载着两位英雄宇航员成功返航时，一些特殊的乘客也回到了地球。他们是：生物菌种、植物组培苗和作物、植物、花卉种子等。在太空周游了115小时32分钟，返回地球后，搭载单位的科研人员将继续对它们进行有关试验。,回答： （1）作物种子从太空返回地面后种植，往往能出现新的变异特征。这种变异的来源主要是植物种子经太空中的 辐射后，其 发生变异。请预测可能产生的新的变异对人类是否有益? ，你判断的理由是_。 （2）试举出这种育种方法的优点： _。,宇宙射线等,基因,不一定,基因突变是不定向的,变异频率高，大幅度改良某些性状,5.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(x0)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