高中生物-育種方法

1、 資料一資料一v目前，世界上只有中國、美國、目前，世界上只有中國、美國、俄羅斯成功地進(jìn)行了俄羅斯成功地進(jìn)行了 “太空育種太空育種”研究。研究。v美、俄的太空育種實(shí)驗(yàn)主要是為美、俄的太空育種實(shí)驗(yàn)主要是為了解決長期飛行中航天員的食物了解決長期飛行中航天員的食物供應(yīng)和維持座艙環(huán)境的問題。供應(yīng)和維持座艙環(huán)境的問題。v我國的太空育種是為了解決地球我國的太空育種是為了解決地球上人類生活問題。中國太空育種上人類生活問題。中國太空育種品種之多、范圍之廣、成就之大品種之多、范圍之廣、成就之大是世界上其他國家無法相比的。是世界上其他國家無法相比的。思考題思考題v太空育種屬于哪種育種方式？其原理及特點(diǎn)太空育種屬于哪

2、種育種方式？其原理及特點(diǎn)是什么？是什么？v太空育種屬于誘變育種。太空育種屬于誘變育種。v其原理是基因突變。將種子放到太空微重力、其原理是基因突變。將種子放到太空微重力、高真空、宇宙射線輻射等環(huán)境下，誘使種子高真空、宇宙射線輻射等環(huán)境下，誘使種子發(fā)生突變，與自然突變相比，其速度和頻率發(fā)生突變，與自然突變相比，其速度和頻率均有所提高。均有所提高。v在育種中，使用的誘變因素還有哪些？在育種中，使用的誘變因素還有哪些？資料二資料二v種子經(jīng)過空間搭載返回到地面后，必須由專業(yè)種子經(jīng)過空間搭載返回到地面后，必須由專業(yè)的育種人員，經(jīng)歷至少的育種人員，經(jīng)歷至少35年的選育過程，進(jìn)年的選育過程，進(jìn)行篩選淘汰穩(wěn)定化

3、試驗(yàn)，從中篩選出一些育種行篩選淘汰穩(wěn)定化試驗(yàn)，從中篩選出一些育種專家認(rèn)為有價(jià)值的，或者有推廣應(yīng)用前景的品專家認(rèn)為有價(jià)值的，或者有推廣應(yīng)用前景的品系，進(jìn)一步穩(wěn)定系，進(jìn)一步穩(wěn)定 。v思考：種子經(jīng)空間搭載后，為什么需要在地面思考：種子經(jīng)空間搭載后，為什么需要在地面進(jìn)行反復(fù)試種、精心篩選？進(jìn)行反復(fù)試種、精心篩選？資料三資料三v“神七神七”的主要任務(wù)是太空行的主要任務(wù)是太空行走，搭載的種子很少，只有微走，搭載的種子很少，只有微生物菌種和雜交水稻。生物菌種和雜交水稻。 v從以往太空育種的經(jīng)驗(yàn)來看，從以往太空育種的經(jīng)驗(yàn)來看，水稻比小麥更容易產(chǎn)生變異。水稻比小麥更容易產(chǎn)生變異。v雖然太空育種前景誘人，但許雖然

4、太空育種前景誘人，但許多成果還停留在中試階段和小多成果還停留在中試階段和小規(guī)模生產(chǎn)階段。規(guī)模生產(chǎn)階段。地面雜交仍是地面雜交仍是育種的主要方式。育種的主要方式。現(xiàn)有兩個(gè)純種的水稻，甲為現(xiàn)有兩個(gè)純種的水稻，甲為高稈高稈(D)抗銹病抗銹病(T)；乙為矮；乙為矮稈稈(d)易染銹病易染銹病(t)，這兩對(duì)性，這兩對(duì)性狀獨(dú)立遺傳，如何獲得矮稈狀獨(dú)立遺傳，如何獲得矮稈抗銹病的新類型？抗銹病的新類型？(1)應(yīng)采取的步驟是：應(yīng)采取的步驟是：先讓兩純種親本進(jìn)行先讓兩純種親本進(jìn)行 ，得到，得到F1。再將再將F1進(jìn)行進(jìn)行 ，得到，得到F2。在在F2中選出中選出 類型，繼續(xù)自交類型，繼續(xù)自交。(2)過過程如右程如右圖圖，

5、請(qǐng)請(qǐng)回答：回答： 過過程表示程表示 ；過過程表示程表示 ；（3）寫寫出出圖圖中中F2表表現(xiàn)現(xiàn)型的比例。型的比例。（4）從從F2代中代中選選出矮稈抗出矮稈抗銹銹病的病的個(gè)個(gè)體，體，基因型基因型為為 ，能否立即推廣？，能否立即推廣？ 單倍體育種過程單倍體育種過程傳統(tǒng)的育種方法傳統(tǒng)的育種方法方方法法誘變育種誘變育種雜交育種雜交育種單倍體育種單倍體育種多倍體育種多倍體育種原原理理過過程程優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)缺缺點(diǎn)點(diǎn)染色體變異染色體變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雜交雜交 自交自交 選種選種 自交自交理化因素誘變理化因素誘變花藥的離體花藥的離體培養(yǎng)，獲得培養(yǎng)，獲得單倍體幼苗，單倍體幼苗，再用

6、秋水仙再用秋水仙素處理素處理秋水仙素處秋水仙素處理萌發(fā)的種理萌發(fā)的種子或幼苗子或幼苗將不同個(gè)體的將不同個(gè)體的優(yōu)良性狀，集優(yōu)良性狀，集于一個(gè)個(gè)體上于一個(gè)個(gè)體上提高育種頻率，提高育種頻率，加速育種進(jìn)程加速育種進(jìn)程明顯縮短育種明顯縮短育種年限年限器官大，提高產(chǎn)器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分量和營養(yǎng)成分時(shí)間長時(shí)間長需大量處理實(shí)需大量處理實(shí)驗(yàn)材料驗(yàn)材料技術(shù)復(fù)雜技術(shù)復(fù)雜發(fā)育延遲，結(jié)發(fā)育延遲，結(jié)實(shí)率低實(shí)率低傳統(tǒng)育種方法傳統(tǒng)育種方法資料四資料四v自自1988年開始，我國開始以煙草種年開始，我國開始以煙草種子為試驗(yàn)材料進(jìn)行衛(wèi)星搭載實(shí)驗(yàn)和子為試驗(yàn)材料進(jìn)行衛(wèi)星搭載實(shí)驗(yàn)和種子下載后的遺傳變異研究。種子下載后的遺傳變異研究

7、。v中國的煙草育種工作迄今已經(jīng)較完中國的煙草育種工作迄今已經(jīng)較完整地建立了包括系統(tǒng)選育和整地建立了包括系統(tǒng)選育和雜交育雜交育種為主種為主的煙草常規(guī)育種途徑與方法，的煙草常規(guī)育種途徑與方法，建立了以建立了以花粉培養(yǎng)花粉培養(yǎng)為中間手段，同為中間手段，同常規(guī)育種、輻射誘變常規(guī)育種、輻射誘變結(jié)合的結(jié)合的單倍體單倍體育種育種新方法，建立了煙草新方法，建立了煙草原生質(zhì)體原生質(zhì)體培養(yǎng)和細(xì)胞雜交技術(shù)培養(yǎng)和細(xì)胞雜交技術(shù)，取得了較大，取得了較大成就。成就。 資料五：太空中的細(xì)胞資料五：太空中的細(xì)胞“婚禮婚禮” v2002年年12月月30日，在日，在 “神舟神舟”四號(hào)飛船上，四號(hào)飛船上，我國首次進(jìn)行了空間細(xì)胞電融合

8、實(shí)驗(yàn)。在細(xì)胞我國首次進(jìn)行了空間細(xì)胞電融合實(shí)驗(yàn)。在細(xì)胞電融合儀中舉行了兩場(chǎng)電融合儀中舉行了兩場(chǎng)“婚禮婚禮”。v其中一對(duì)新人是動(dòng)物細(xì)胞，采用純化的乙肝疫其中一對(duì)新人是動(dòng)物細(xì)胞，采用純化的乙肝疫苗病毒表面抗原免疫的小鼠苗病毒表面抗原免疫的小鼠B淋巴細(xì)胞和骨髓淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞，目的是獲得乙肝單克隆抗體。瘤細(xì)胞，目的是獲得乙肝單克隆抗體。v另一對(duì)新人是植物細(xì)胞。他們是另一對(duì)新人是植物細(xì)胞。他們是黃花煙草黃花煙草細(xì)胞和革新一號(hào)煙草細(xì)胞。細(xì)胞和革新一號(hào)煙草細(xì)胞。資料六資料六v飛船發(fā)射前夕，中科院上海生命科學(xué)研究院的科技人員，在實(shí)驗(yàn)室里，按不同時(shí)間段精心培育了8批煙草苗。最后從最好的一批提取細(xì)胞，并去掉細(xì)

9、胞壁，并去掉細(xì)胞壁，讓讓1號(hào)苗和號(hào)苗和2號(hào)苗的細(xì)胞在空間號(hào)苗的細(xì)胞在空間融合。融合。在地面上，這兩種細(xì)胞已做過融合實(shí)驗(yàn)。在地面上，這兩種細(xì)胞已做過融合實(shí)驗(yàn)。 資料七：資料七：“太空寶寶太空寶寶”的繼續(xù)培的繼續(xù)培養(yǎng)養(yǎng)v2003年9月，“太空寶寶”經(jīng)不斷分裂，已成長為黃豆大小的細(xì)胞團(tuán)愈傷組織愈傷組織。v由于太空細(xì)胞珍貴有限，所以之前只進(jìn)行了細(xì)胞的繁殖，以求獲得更多的細(xì)胞團(tuán)。v接下來，科研人員將改變細(xì)胞生改變細(xì)胞生長的培養(yǎng)基，長的培養(yǎng)基，把部分細(xì)胞團(tuán)培養(yǎng)成新植株。 v2003年12月，“煙草寶寶”移居人工氣候室，開始有菌有菌環(huán)境生活。 植物融合細(xì)胞成長狀態(tài)對(duì)比, 左瓶左瓶中為太空微重力環(huán)境下融合的細(xì)

10、胞形成的。體細(xì)胞雜交技術(shù)體細(xì)胞雜交技術(shù)主要知識(shí)點(diǎn)回顧：主要知識(shí)點(diǎn)回顧：v原生質(zhì)體的獲得原生質(zhì)體的獲得v促融劑促融劑v融合后細(xì)胞的篩選融合后細(xì)胞的篩選v植物細(xì)胞的培養(yǎng)：植物細(xì)胞的培養(yǎng)：愈傷組織愈傷組織再分化再分化植株植株v體細(xì)胞雜交的優(yōu)點(diǎn)體細(xì)胞雜交的優(yōu)點(diǎn)植物組織細(xì)胞培養(yǎng)過程植物組織細(xì)胞培養(yǎng)過程細(xì)胞核的移植細(xì)胞核的移植v1972年，童第周成功地將年，童第周成功地將鯉魚胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核鯉魚胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核移移植到植到去核的鯽魚卵中去核的鯽魚卵中，培育出第一尾，培育出第一尾屬間核質(zhì)雜種魚屬間核質(zhì)雜種魚，該成果證實(shí)了脊椎動(dòng)物遠(yuǎn)緣種間的核質(zhì)可配性。該成果證實(shí)了脊椎動(dòng)物遠(yuǎn)緣種間的核質(zhì)可配性。v1982年，他

11、又將培養(yǎng)年，他又將培養(yǎng)30多天的成熟銀鯽的多天的成熟銀鯽的腎細(xì)胞核腎細(xì)胞核移入移入去核卵去核卵中，得到中，得到1尾性成熟的銀鯽，時(shí)稱尾性成熟的銀鯽，時(shí)稱“體細(xì)體細(xì)胞試管魚胞試管魚”。這是世界第一例體細(xì)胞核移植克隆的脊。這是世界第一例體細(xì)胞核移植克隆的脊椎動(dòng)物。它比克隆羊椎動(dòng)物。它比克隆羊“多利多利”問世早問世早15年。年。 轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù) 煙草花葉病是煙草的重要病害之一。中國科學(xué)煙草花葉病是煙草的重要病害之一。中國科學(xué)家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因植入煙家陳炬成功地把人的抗病毒干擾素基因植入煙草的細(xì)胞中并草的細(xì)胞中并“嫁接嫁接”到其到其DNA分子上，使煙分子上，使煙草獲得了抗病毒的能

12、力。試回答：草獲得了抗病毒的能力。試回答：v人抗病毒干擾素基因在該過程中被稱作什么？人抗病毒干擾素基因在該過程中被稱作什么？v在轉(zhuǎn)基因過程中用到的工具酶有哪些？在轉(zhuǎn)基因過程中用到的工具酶有哪些？v該過程中使用的該過程中使用的“基因載體基因載體”是什么？是什么？v人的抗病毒干擾素基因之所以能人的抗病毒干擾素基因之所以能“嫁接嫁接”到植到植物的物的DNA分子上去，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)是分子上去，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？什么？v煙草有了抗病毒的能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生煙草有了抗病毒的能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了什么物質(zhì)？了什么物質(zhì)？v 從進(jìn)化的角度看，這個(gè)事實(shí)也說明了什么？從進(jìn)化的角度看，這個(gè)事實(shí)也說明了什么？生物工程育種方法生物工程育種方法v細(xì)胞融合技術(shù)細(xì)胞融合技術(shù)染色體變異（染色體變異（A+B）v植物組織培養(yǎng)技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)保持遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性保持遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性v細(xì)胞核的移植技術(shù)細(xì)胞核的移植技術(shù)核、質(zhì)核、質(zhì)DNA的重組的重組v轉(zhuǎn)基因技術(shù)轉(zhuǎn)基因技術(shù)DNA重組重組練習(xí)題練習(xí)題v兩個(gè)親本的基因型分別為兩個(gè)親本的基因型分別為AAbb和和aaBB，這兩對(duì)基，這兩對(duì)基因按自由組合規(guī)律遺傳因按自由組合規(guī)律遺傳,要培育出基因型為要培育出基因型為aabb的新的新品種，最簡捷的方法是品種，最簡捷的方法是( ) A單倍體育種單