高中生物考綱解讀：生物變異在育種上的應(yīng)用：例談關(guān)于遺傳育種的實驗設(shè)計ppt課件

1、例談關(guān)于遺傳育種的實驗設(shè)計例談關(guān)于遺傳育種的實驗設(shè)計考綱解讀：生物變異在育種上的應(yīng)用考綱解讀：生物變異在育種上的應(yīng)用（改動）（改動）（改動）（改動）（改動）（改動）不可遺傳的變異不可遺傳的變異可遺傳的變可遺傳的變異異基因突變基因突變基因重組基因重組染色體變異染色體變異性性 狀狀環(huán)境因素環(huán)境因素遺傳物質(zhì)遺傳物質(zhì)生物的變異生物的變異 復(fù)習(xí)要求：復(fù)習(xí)要求：1、列舉高中教材中常見的遺傳育種技術(shù)，、列舉高中教材中常見的遺傳育種技術(shù)，比較這些方法的基本原理，評價各種育種技比較這些方法的基本原理，評價各種育種技術(shù)的優(yōu)勢和特點術(shù)的優(yōu)勢和特點2、明確遺傳育種實驗設(shè)計主要程序、明確遺傳育種實驗設(shè)計主要程序3、剖析

2、典型的遺傳育種實例，進一步明確、剖析典型的遺傳育種實例，進一步明確實驗設(shè)計的基本原則和主要程序。實驗設(shè)計的基本原則和主要程序。一、列舉高中教材中常見的遺傳育種技術(shù)一、列舉高中教材中常見的遺傳育種技術(shù)1、雜交育種、雜交育種 2、誘變育種、誘變育種 3、單倍體育種、單倍體育種4、多倍體育種、多倍體育種 5、基因工程育種、基因工程育種 6、動物細胞克隆技術(shù)、動物細胞克隆技術(shù) 7、植物體細胞雜交育種、植物體細胞雜交育種 8、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、植物組織培養(yǎng)技術(shù) 9、扦插、嫁接、壓條、扦插、嫁接、壓條10、生長素處理技術(shù)、生長素處理技術(shù)6、7 屬于細胞工程育種屬于細胞工程育種二、比較上述育種方法的基本原理

3、，評價各種育種技二、比較上述育種方法的基本原理，評價各種育種技術(shù)的優(yōu)勢和特點術(shù)的優(yōu)勢和特點三、有關(guān)遺傳育種的實驗設(shè)計范例三、有關(guān)遺傳育種的實驗設(shè)計范例實驗設(shè)計：指在進行遺傳育種之前，實驗者根據(jù)一定實驗設(shè)計：指在進行遺傳育種之前，實驗者根據(jù)一定育種目的和要求，運用有關(guān)的育種學(xué)原理，對育種實育種目的和要求，運用有關(guān)的育種學(xué)原理，對育種實驗過程中的材料、手段、方法、步驟等全部方案進行驗過程中的材料、手段、方法、步驟等全部方案進行制定。制定。高桿抗銹病高桿抗銹病矮桿不抗銹病矮桿不抗銹病 F1 高桿抗銹病高桿抗銹病 自交自交 F2 高桿抗銹病、高桿不抗銹病高桿抗銹病、高桿不抗銹病 矮桿不抗銹病、矮桿抗矮

4、桿不抗銹病、矮桿抗銹病銹病 從從F2中選出矮桿抗銹病植株進行連續(xù)自交，直至從后代中選出矮桿抗銹病植株進行連續(xù)自交，直至從后代中選出不再發(fā)生性狀分離的矮桿抗銹病純種中選出不再發(fā)生性狀分離的矮桿抗銹病純種例例1： 雜交育種雜交育種 解決學(xué)生的問題：能否用測交，如果是動物解決學(xué)生的問題：能否用測交，如果是動物?優(yōu)缺點：能根據(jù)人的預(yù)見把位于兩個品種生物優(yōu)缺點：能根據(jù)人的預(yù)見把位于兩個品種生物體上的優(yōu)良性狀集于一身；育種時間長，需隨體上的優(yōu)良性狀集于一身；育種時間長，需隨時觀察及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀。時觀察及時發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀。評價雜交育種評價雜交育種練習(xí)：練習(xí)：2分析：已有的品種：分析：已有的品種： YY Rr

5、、 yy Rr 、 Yy RR、 Yyrr思索：雜交親本如何選擇？思索：雜交親本如何選擇？方法和過程：方法和過程： 雜交雜交自交自交選優(yōu)一般從選優(yōu)一般從F2開始）開始） 雜交技術(shù)因不同作物特點而異，其共雜交技術(shù)因不同作物特點而異，其共同要點為：同要點為： 調(diào)節(jié)開花期，通過分期播種、調(diào)節(jié)溫調(diào)節(jié)開花期，通過分期播種、調(diào)節(jié)溫度、光照及施肥管理等措施，使父本和母度、光照及施肥管理等措施，使父本和母本花期相遇；本花期相遇； 控制授粉，在母本雌蕊成熟前進行人控制授粉，在母本雌蕊成熟前進行人工去雄，并套袋隔離，避免自交和天然異工去雄，并套袋隔離，避免自交和天然異交，然后適時授以純凈新鮮父本花粉，作交，然后適

6、時授以純凈新鮮父本花粉，作好標志并套袋隔離和保護。好標志并套袋隔離和保護。 練習(xí)練習(xí)3、不是。因為不是。因為F1植株是雜合體，植株是雜合體，F(xiàn)2代性狀發(fā)生分離代性狀發(fā)生分離能。因為能。因為F1植株三對基因都是雜合的，植株三對基因都是雜合的，F(xiàn)2代能分離代能分離出表現(xiàn)綠苗松穗白種皮的類型出表現(xiàn)綠苗松穗白種皮的類型緊穗黃種皮：緊穗白種皮：松穗黃種皮：松穗白種皮緊穗黃種皮：緊穗白種皮：松穗黃種皮：松穗白種皮=9：3：3：1綠苗緊穗白種皮綠苗緊穗白種皮 aaBBdd AabbDd 母母學(xué)生易錯的學(xué)生易錯的3錯因的分析錯因的分析單倍體育種單倍體育種P 高桿抗銹病高桿抗銹病矮桿不抗銹病矮桿不抗銹病F1 高

7、桿抗銹病高桿抗銹病 花藥離體培養(yǎng)花藥離體培養(yǎng) 單倍體植株單倍體植株 用秋水仙素處理幼苗用秋水仙素處理幼苗高桿抗銹病、高桿不抗銹病高桿抗銹病、高桿不抗銹病 矮桿不抗銹病、矮桿抗銹病矮桿不抗銹病、矮桿抗銹病從四種植株中選出矮桿抗銹病植株即可從四種植株中選出矮桿抗銹病植株即可評價單倍體育種的優(yōu)勢與特點評價單倍體育種的優(yōu)勢與特點單倍體育種：易獲得純系品種，明顯縮短育種年限單倍體育種：易獲得純系品種，明顯縮短育種年限 留意：留意：1、單倍體育種和花藥離體培養(yǎng)的概念、單倍體育種和花藥離體培養(yǎng)的概念2、綜合方法育種、綜合方法育種練習(xí)練習(xí)5：（1RrBb （2RRbb rrBB （3可育可育 結(jié)實結(jié)實 24

8、（4可育可育 結(jié)實結(jié)實 24 （5自然加自然加倍倍 基因型純合基因型純合 基因型雜合基因型雜合 （6將植物分別自交，子代性狀表現(xiàn)一致將植物分別自交，子代性狀表現(xiàn)一致的是自然加倍植株，子代性狀分離的是花藥的是自然加倍植株，子代性狀分離的是花藥壁植株。壁植株。思索：自交、測交哪種方法好？思索：自交、測交哪種方法好？練習(xí)練習(xí)4：兩個親本的基因型分別為：兩個親本的基因型分別為AAbb和和aaBB，這兩對基因按自由組合定律遺傳這兩對基因按自由組合定律遺傳,要培育出基因型要培育出基因型為為aabb的新品種，最簡捷的方法是（的新品種，最簡捷的方法是（ ） A、單倍體育種、單倍體育種 B、雜交育種、雜交育種

9、C、人工、人工誘變育種誘變育種 D、細胞工程育種、細胞工程育種B二倍體幼苗經(jīng)秋水仙素二倍體幼苗經(jīng)秋水仙素處理成為四倍體母本，處理成為四倍體母本，現(xiàn)蕾后去雄，接受二倍現(xiàn)蕾后去雄，接受二倍體父本的花粉，而后結(jié)體父本的花粉，而后結(jié)出四倍體有子西瓜出四倍體有子西瓜將將其中的種子播種長成的其中的種子播種長成的植株作三倍體母本，現(xiàn)植株作三倍體母本，現(xiàn)蕾后去雄，接受二倍體蕾后去雄，接受二倍體父本的花粉，而后結(jié)出父本的花粉，而后結(jié)出的西瓜為三倍體無子西的西瓜為三倍體無子西瓜瓜多倍體育種多倍體育種多倍體育種中相關(guān)技多倍體育種中相關(guān)技術(shù)有雜交育種技術(shù)術(shù)有雜交育種技術(shù)評價多倍體育種的優(yōu)勢與特點：評價多倍體育種的優(yōu)勢

10、與特點：器官大型，營養(yǎng)成分豐富，發(fā)育延遲，結(jié)實率低器官大型，營養(yǎng)成分豐富，發(fā)育延遲，結(jié)實率低練習(xí)：練習(xí)：61步驟：步驟： 、二倍體植株、二倍體植株rrYyMm自交得種子自交得種子 、從自交后代中選擇白色單果型、從自交后代中選擇白色單果型rryymm)的二倍體植株，并收獲其種子甲）的二倍體植株，并收獲其種子甲）; 、播種種子甲，長出的植株秋水仙素處、播種種子甲，長出的植株秋水仙素處理得四倍體并收獲種子乙）理得四倍體并收獲種子乙）; 、播種甲乙兩種種子，雜交，得到白色、播種甲乙兩種種子，雜交，得到白色塊根、單果型三倍體種子。（塊根、單果型三倍體種子。（3分）分）（若用遺傳圖解答題，合理也給分）（若

11、用遺傳圖解答題，合理也給分） （2不一定不一定1分）分） 因為表現(xiàn)型為紅色塊根、復(fù)果型的植因為表現(xiàn)型為紅色塊根、復(fù)果型的植株有多種基因型，其中只有株有多種基因型，其中只有RrYyMm或或RryyMm的植株自交后代才能出現(xiàn)基因的植株自交后代才能出現(xiàn)基因型為型為rryymm的二倍體植株。（的二倍體植株。（4分）分） （其它合理答案也給分（其它合理答案也給分 西瓜新品種培育流程示意圖：品種甲是普通西瓜西瓜新品種培育流程示意圖：品種甲是普通西瓜單單倍倍體體F1品品種種甲甲四四倍倍體體品品種種乙乙固氮基因固氮基因新新品品種種A無無子子西西瓜瓜C無子西瓜無子西瓜D2n=22）三三倍倍體體新品種新品種B基因

12、操作的基本步驟基因操作的基本步驟1 1、獲取目的基因、獲取目的基因2 2、形成重組、形成重組DNADNA分子分子3 3、將重組、將重組DNADNA分子導(dǎo)入受體分子導(dǎo)入受體 細胞細胞5 5、目的基因表達、目的基因表達4 4、篩選含有目的基因的、篩選含有目的基因的 受體細胞受體細胞基因工程育種基因工程育種練習(xí)練習(xí)8 轉(zhuǎn)基因植物抗蟲棉的培育是典型的基轉(zhuǎn)基因植物抗蟲棉的培育是典型的基因工程育種，這是現(xiàn)代育種技術(shù)和傳統(tǒng)育種因工程育種，這是現(xiàn)代育種技術(shù)和傳統(tǒng)育種技術(shù)結(jié)合的典范。技術(shù)結(jié)合的典范。8、（、（1限制酶和限制酶和DNA連接酶連接酶（2具有標記基因；能在宿主細胞中復(fù)制并穩(wěn)具有標記基因；能在宿主細胞中

13、復(fù)制并穩(wěn)定保存定保存（3卡那霉素卡那霉素（4放射性同位素或熒光分子標記的抗蟲放射性同位素或熒光分子標記的抗蟲基因基因（5）非轉(zhuǎn)基因植株非轉(zhuǎn)基因植株3：11009 a a植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng) 脫分化脫分化 再分化再分化耐鹽基因目的基因）耐鹽基因目的基因） 一定濃度的鹽水一定濃度的鹽水澆灌移植到鹽堿地中澆灌移植到鹽堿地中 下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的選項是：下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的選項是：（ ）A 基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因為目的基基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因為目的基因因B為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體細胞草劑基因

14、時只能以受精卵為受體細胞C通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含通過基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶蛋白有人奶蛋白,雖然轉(zhuǎn)基因馬鈴薯與普通馬鈴雖然轉(zhuǎn)基因馬鈴薯與普通馬鈴薯之間可以相互授粉并產(chǎn)生可育的種子，但薯之間可以相互授粉并產(chǎn)生可育的種子，但兩者已屬于不同的物種了兩者已屬于不同的物種了D質(zhì)粒的黏性末端與目的基因質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA的黏性末的黏性末端可通過堿基互補配對而粘合端可通過堿基互補配對而粘合練習(xí)練習(xí)10、（、（1細胞核細胞核 去核去核 重組胚胎重組胚胎 子子宮宮（2缺乏，促性腺缺乏，促性腺（3動物體細胞核動物體細胞核 A 兩兩 雌雌 不同不同 生殖生殖雜交有性生殖）雜交有

15、性生殖）全能性全能性 19 沒有同源染色體配對的現(xiàn)象沒有同源染色體配對的現(xiàn)象 染色體變異染色體變異動物細胞克隆技術(shù)動物細胞克隆技術(shù)11、植物體細胞雜交育種技術(shù)、植物體細胞雜交育種技術(shù)過程過程離體的植物器官、組織或細胞離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織愈傷組織根、芽根、芽植物體植物體外植體外植體脫分化脫分化植物激素：植物激素：細胞分裂素、生長素細胞分裂素、生長素再分化再分化植物組織培養(yǎng)植物組織培養(yǎng)條件：植物組織培養(yǎng)條件： 含有全部營養(yǎng)成分的含有全部營養(yǎng)成分的培養(yǎng)基、一定的溫度、空培養(yǎng)基、一定的溫度、空氣、無菌環(huán)境、適合的氣、無菌環(huán)境、適合的PHPH、適時光照等。適時光照等。思索：根思索：根分化的

16、條分化的條件是芽分件是芽分化的條件化的條件是是 生長素的含量大生長素的含量大于細胞分裂素，于細胞分裂素，細胞分裂素的含細胞分裂素的含量大于生長素量大于生長素（1脫分化脫分化 再分化再分化 （生芽過程）（生芽過程） 胚狀體胚狀體 分化或發(fā)育）（再分化生根每空分化或發(fā)育）（再分化生根每空1分，共分，共5分）分）（2激素激素 單倍體單倍體 細胞的全能性每空細胞的全能性每空2分，分，共共6分）分）（3染色體加倍其他合理答案也給分）染色體加倍其他合理答案也給分） 無無性生殖性生殖 乙或經(jīng)過染色體加倍）乙或經(jīng)過染色體加倍） 一一 多每空多每空1分，共分，共5分）分） 縮短育種周期縮短育種周期2分）分）胚狀體：在體外，由體細胞產(chǎn)生的類似胚胎胚狀體：在體外，由體細胞產(chǎn)生的類似胚胎的結(jié)構(gòu)。某些植物以特定部位為外植體，通的結(jié)構(gòu)。某些植物以特定部位為外植體，通過組織培養(yǎng)，在特定條件下可能產(chǎn)生胚狀體。過組織培養(yǎng)，在特定條件下可能產(chǎn)生胚狀體。其發(fā)育過程與合子胚類似，其發(fā)育過程與合子胚