生物第四章《第二节 生物变异在生产中的应用》课件10(.ppt

1、生物变异在生产上的应用,任江峰,高考第一轮复习,现在的你有时,当你将来真正拥有一个农场，种植有许多的农作物也养殖了很多的牲畜。思考：如何让你的生态农场生产出更为优质的产品，以获得更高的效益呢?,将来的你有可能,日常生活中一般西瓜都是圆球形，这给储运工作带来一些不便。那么如何解决这种不便呢？,探讨一：,这些西瓜是怎样得到的呢？,方形西瓜是怎样“炼”成的,问题1：收获这些西瓜的种子播种后，子代西瓜的形状如何？,问题2:如何获得可遗传“方形”性状的西瓜？,问题3：诱变育种处理时为何要选择萌动的种子？,问题4：是不是只要发生基因突变都能导致性状改变？,原因有哪些呢？,思考：,诱变育种,育种原理：,技术

2、手段：,基因突变,辐射诱变、化学诱变,优 点：,提高变异的频率,加速育种的进程，大幅度 改良生物的性状。,缺 点：,有利变异少，具有不确定性，工作量大， 需要大量处理实验材料。,人们在食用味甜多汁的西瓜时，却不得频频地吐出西瓜籽，带来了一些不便，如何解决这些麻烦呢？如何才能真正的做到“吃西瓜不吐西瓜籽”呢？,探讨二：,三倍体无籽西瓜的培育,1、无籽西瓜的育种原理？,2、培育无籽西瓜过程中滴加秋水仙素时为何要选择幼苗时期?,3、三倍体种子播种后收获的西瓜为何无籽？,4、第二年为何还要用二倍体植株授粉？,5、四倍体西瓜和二倍体西瓜属于同一物种吗？,思考：,多倍体育种,1.原理：,染色体变异,2.方

3、法:,用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,3.优点：,茎杆粗壮，叶片、果实和种子较大，营养物质含量较多。,4.缺点：,结实率下降、发育延迟,多倍体植株,秋水仙素 抑制纺锤体形成,发育,有丝分裂 前期,细胞染色体 数目加倍,思考：如何解决无籽西瓜的制种问题,离体的植物器官、组织、细胞,脱分化,愈伤组织,再分化,根 芽,植物体,植物组织培养,原理：,方法：,植物细胞的全能性,有问题，你就百度一下,不同的西瓜植株常表现出不同的性状，有的西瓜抗病性强，有的果实品质好，有的植株长势旺、整齐一致。现有稳定遗传的早熟（D）不抗病（T）的西瓜甲和晚熟（d）抗病（t）的西瓜品种乙。若希望获得早熟抗病的优良

4、品种。 （两对相对性状独立遗传）你有几种方法？,探讨三：,请用遗传图解表示育种程序，并作相应的文字说明。,P,早熟不抗病 DDTT,晚熟抗病 ddtt,F1,早熟不抗病 DdTt,F2,D_T_,D_tt,ddT_,ddtt,DDtt, 杂交育种,第1年,第2年,第36年,连续自交，选择需要的早熟抗病品种,早熟抗病,杂交育种,基因重组,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。,育种周期长（自交选择需五六代,甚至十几代)。,原理：,方法：,优点：,缺点：,杂交自交选优,育种的目的是否一定要获得纯合子？,思考：,花药离体培养,P,早熟不抗病 DDTT,晚熟抗病

5、 ddtt,F1,早熟不抗病 DdTt,花药,DT,Dt,dT,dt,DT,Dt,dT,dt,DDTT,DDtt,ddTT,ddtt,纯合体,秋水仙素, 需要的早熟抗病品种,单倍体育种,第1年,第2年,单倍体幼苗,单倍体育种,1.原理：,染色体变异,3.优点：,明显缩短育种年限；排除显隐性干扰，提高效率,2.方法：,花药离体培养，再用秋水仙素处理,4、缺点：,技术复杂且需与杂交配合,上述植物杂交和单倍体育种程序是否适用于动物？,5、思考,兔子的黑毛（B）对白毛（b）为显性，短毛（E）对长毛（e）为显性，这两对基因是独立遗传的。现有纯合黑色短毛兔和白色长毛兔。 请设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔

6、的育种方案（简要程序）。 第一步：_ _； 第二步：_ _； 第三步：_ _。,让黑色短毛兔（BBEE）和白色长毛 兔（bbee）杂交得到F1,让F1中雌雄个体交配得到F2，从F2中 选出黑色长毛兔（Bee）,让选出的黑色长毛兔与白色长毛兔测交，若不发生性状分离，则该兔为纯合子，否则为杂合子,固氮细菌（如与大豆共生的根瘤菌）能自行固氮，而西瓜不能自行固氮，你能否设计一实验方案，培育出能自行固氮的早熟抗病的西瓜品种,探讨四：,质粒DNA,固氮基因,固氮菌DNA,重组DNA,含固氮基因的早熟抗病西瓜细胞,粘性末端,DNA连接酶,基因工程育种,成功表达固氮基因的早熟抗病西瓜,？,组 织 培 养,基因

7、工程育种,基因重组,定向改变生物的性状，克服远缘杂交不亲和的障碍,技术复杂，操作要求精细,难度大。有可能引起生态危机,原理:,方法:,优点:,缺点:,提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因 导入受体细胞基因表达筛选出符合要求的新品种。,设计一张表格归纳几种育种方式的原理、方法、优缺点、实例。,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）,1、杂交自交选优自交,辐射诱变、化学诱变,花药离体培养单倍体人工诱导染色体数目加倍纯种,秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,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，大幅度改良性状,有利变异少，需大量处理供试材料

8、，具有不确定性,明显缩短育种年限，能排除显隐性干扰，提高效率,技术复杂，需与杂交育种配合,各种器官大、营 养成分高、抗逆性强,结实率下降、发育延迟,时间长，需及时发现优良性状,几种主要育种方法的比较,2、杂交“杂种”,如小麦矮杆、抗 锈病品种的培育,如高产青霉素菌株 的培育,如宽叶、抗病烟草 新品种的培育,如三倍体无子 西瓜的培育、八 倍体小黑麦的培育,下面是三倍体无籽西瓜育种及原理的流程图：,用秋水仙素处理 时,可诱导多倍体的产生，因为材料具有 的特点,秋水仙素作用于 期,其作用的机理是 。 三倍体植株需授以二倍体的成熟花粉，这一操作的目的在于 。,萌发的种子或幼苗,分生组织分裂旺盛,抑制有

9、丝分裂时纺锤体形成,前,刺激子房发育成果实,习题巩固1,杂交,自交,基因重组,花药离体培养,秋水仙素,单倍体,明显缩短育种年限,用秋水仙素处理,多倍体,染色体变异,习题巩固2,图中A、D方向所示的途径表示 育种方式，ABC的途径表示 育种方式。这两种育种方式相比较，后者的优越性主要表现在 。,杂交,单倍体,明显缩短育种年限,3.1 下图是几种常用的育种方法，据图回答问题：,习题巩固3,B常用的方法为 。 E方法所运用的原理是 。 C、F过程中最常用的药剂是 。 由GJ的过程中涉及到的生物工程技术有 和 。,花药离体培养,基因突变,秋水仙素,基因工程,植物组织 培养技术,习题巩固3,杂交育种典型

10、例题分析：,03年第26题（14分） ：,1. 小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy），抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的三代即可）,应用举例1 :,杂交育种典型例题分析：,(1)小麦矮杆抗病新品种（aaBB）的培育,亲本杂交,矮杆易病,高杆抗病,种植F1代，自交,A_B_, A_bb, aaB_ aabb,F2,F1,P,AABB X aabb

11、,AaBb,种植F2代，选矮杆抗病（ aaB_ ）,继续自交，期望下代获得纯合体,1/16aaBB 2/16aaBb,F3,应用举例1 :,杂交育种典型例题分析：,(2) 马铃薯黄肉抗病新品种YyRr 的培育,yyRr X Yyrr,F2,黄肉,YyRr, yyRr, YyRR, yyrr,种值，选黄肉抗病（YyRr） 用块茎繁殖,亲本杂交,F1,P,YyRr,抗病,讨论：为什么马铃薯育种只需杂交一次即可达到要求？,应用举例1 :,希望我们的同学在将来能运用自己所学的知识，在农业产业上做一番大事业，拥有一个属于自己的真正的“开心农场”。,谢谢大家,寄语：,（2008理综全国卷II）某植物块根的

12、颜色由两对自由组合的基因共同决定，只要基因R存在，块根必为红色，rrYY或rrYy为黄色，rryy为白色；在基因M存在时果实为复果型，mm为单果型。现要获得白色块根、单果型的三倍体种子。 （1）请写出以二倍体黄色块根、复果型（rrYyMm）植株为原始材料，用杂交育种的方法得到白色块根、单果型三倍体种子的主要步骤。,a二倍体植株（rrYyMm）自交，得到种子 b从自交后代中选择白色块根、单果型的二倍植株，并收获其种子（甲） c播种种子甲，长出的植株经秋水仙素处理得到白色块根、单果型四倍体植株，并收获其种子（乙） d播种甲、乙两种种子，长出植株后，进行杂交，得到白色块根、单果型三倍体种子 （若用遗传图解答题，合理也给分）,（2008理综全国卷II）某植物块根的颜色由两对自由组合的基因共同决定，只要基因R存在，块根