生物变异在生产上的应用1.ppt

1、第二节 生物变异在生产上的应用,讨论： 有两个不同番茄品种，一个是抗病、黄果肉的品种（ssrr），另一个是易感病、红果肉的品种（ SSRR）。如何才能培育出一个既抗病又是红果肉的新品种，并且新品种的性状能稳定遗传（ssRR）。,方法：,纯种,6次,一、杂交育种,1.概念,利用基因重组的原理，有目的地将两个或多个品种的优良性状组合在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。,2.方法：,纯种,3.原理,基因重组,4.例子,农作物：袁隆平培育的杂交水稻,引进各纯种牛纯繁、驯化 各纯种牛与当地黄牛杂交 各杂交种互交 中国荷斯坦牛,优点： 泌乳期可达305天，年产乳量可达6300Kg以上,家畜、家禽：

2、中国荷斯坦牛的育种过程：,杂种优势,基因型不同的两个亲本个体杂交产生的杂种第一代，在生长、繁殖、抗逆性、产量等性状上优于两个亲本的现象。如骡子,骡子要比马省草料省得多，而且 力量也比马大，是一种省吃能干的役 畜，但它的弱点奔跑没有马快，不适 合奔跑，也不能生育。,优点：,缺点:,杂交后代会出现性状分离，进行纯化时工作量大，过程复杂，所需时间长。,育种的目的性强，使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上 。,5、杂交育种的优缺点,讨论：杂交育种的优点是很明显的，但在实际操作中会遇到不少困难。请从杂交后代可能出现的各种类型，及育种的时间等方面，分析杂交育种方法的不足。,二、诱变育种,1.概念,利用

3、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。,4.意义：,创造动植物、微生物新品种,2.方法：,辐射诱变、化学诱变,3.原理：,基因突变和染色体畸变,5.例子,农作物 黑龙江省农科院用辐射方法处理大豆，培育成了“黑农五号”等大豆品种，产量提高了16，含油量比原来提高2.5。,微生物 青霉菌最初从发霉的甜瓜上发现，这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少，青霉素是抗菌素的一种，是第一种能够治疗肺炎、脑膜炎、脓肿等人类疾病的抗生素。但产量只有20单位/mL。后来，人们对青霉菌进行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，目前产量已经可以达到50 000单位/mL60

4、 000单位/mL。,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%。,6.诱变育种的优缺点,讨论：与杂交育种相比，诱变育种有什么优点？联系基因突变的特点，谈谈该育种的局限性。要想克服这些局限性，可以采取什么办法？,优点：,缺点：有利变异少，需大量处理供试材料。,可提高变异频率（100-1000倍），能产生多种多样的新类型，为育种创造出丰富对原材料。 能在较短的时间内有效对改良生物品种的某些性状。 改良作物品质，增强抗逆性。,三、单倍体育种,1.单倍体植株

5、特点：,弱小，且高度不育,2.概念：用单倍体做中间环节产生具有优良性状的可育纯合子的育种方法。,3.过程：,二倍体植株（杂合子）,花药离体培养,单倍体植株,二倍体植株 （纯合子）,人工诱导染色体加倍,4.单倍体育种的特点：,（1）缩短育种年限； （2）能排除显隐性干扰，提高效率。,5.原理：染色体变异,1.多倍体的细胞通常比二倍体的细胞大，细胞内有机物对含量高、抗逆性强，在生产上具有很好的经济价值。,2.但发育延迟，结实率低。,多倍体植株的特点,染色体加倍后的草莓（上） 野生草莓（下）,多倍体水稻,四、多倍体育种,1.方法,低温处理,用秋水仙素处理,2.应用,人工诱导多倍体的产生,2.应用,无

6、籽西瓜的培育过程,五、转基因技术,1、概念：,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。,2、具体过程：,将所需要的目的基因分离出来或人工合成； 将目的基因导入受体细胞内，使其整合到受体的染色体上； 外源基因随细胞的分裂而增殖，并在体内得以表达，还能 将获得的新性状稳定地遗传给后代。,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),3、转基因技术实例,这种由于外源基因的导入而引起原有遗传物质组成改变的生物称为转基因生物。,胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰

7、岛素，其产量之低和价格之高可想而知。,将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!,药物研制,环境保护基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。,通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。,五、转基因技术,4、优缺点：,（1）人为增加了生物变异的范围，实现种间遗传物质的交换； （2）针对性更强，效率更高，经济效益更明显；（3）高产、优质、抗病虫害和减少环境污染；（4）可能破坏生态环境、威胁人类健康，尤其是转

8、基因食品的安全性。,基因重组,基因突变,染色体变异（成倍减少）,染色体变异（成倍增加）,杂交,用物理或化学方法处理生物,花药离体培养单倍体秋水仙素处理纯种,秋水仙素处理,使位于不同个体的优良性状集中于一个个体上,提高变异频率，加速育种进程，,有利变异少，需大量处理供试材料,明显缩短育种年限，育种时间较短。,技术复杂，需与杂交育种配合,各种器官大、营养成分高、抗性强,与杂交育种配合；获得的新品种发育延迟,育种时间最长,AAbb 宽、不抗,aaBB 窄、抗,AaBb 宽、抗,花药离体培养,AB,Ab,aB,ab,人工诱导染色体加倍,AABB 宽、抗,AAbb,aaBB,aabb,F1,单倍体,帕 米 尔 高 原,据统计,帕米尔高原上的植物65%以上是多倍体。,Q：秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？,方法：用秋水仙